探索马铃薯沉浮的原因教学设计

教科版五年级下册科学教案第一单元沉和浮

第一单元

沉和浮

第一课

探索马铃薯沉浮的原因

【教学目标】

科学概念：

1、物体在水中有沉有浮，判断物体沉浮有一定的标准。

2、同种材料构成的物体，改变它的质量和体积，沉浮状态不改变。

过程与方法：

1、对物体沉浮做出预测，并用实验验证，做好记录。

2、学会用切分、叠加物体的方法研究沉浮变化，分析影响沉浮的因素。

情感、态度、价值观：

用实验验证猜想，学会及时纠正自己的错误概念。

【教学重点】

同种材料构成的物体，改变它的质量和体积，沉浮状态不改变。

【教学难点】

帮助学生及时纠正自己的错误概念。学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。

【教学准备】

演示实验：水槽1个、瓶盖1个、

小组实验1：水槽、红萝卜、塑料积木、回形针及学生自带物品、实验记录单。

小组实验2：水槽、条形磁铁六块、塑料积木六块、圆形木块六块，实验记录单同上。

【教材处理】

根据本课教材内容和教学建议，我对本课的教学在三处做了相关设计，一是置疑引入。用相同的瓶盖在水中沉浮的两种不同实验结果，引发疑问，揭示课题，同时教给学生关于沉浮实验的正确操作方法。二是研究材料的选定。在探究更多物体的沉浮时，教师为学生准备了塑料积木、红萝卜和回形针，让学生课前自带部分物品，如塑料尺、橡皮、乒乓球、弹力球等学生较为常用的物品。学生根据已有概念能够对塑料积木和乒乓球等较轻的物品做出正确预测，但按照物体的轻重这一标准在对红萝卜和回形针的沉浮进行预测时，通常会出现错误。让学生通过实验既验证前概念，又让实验结果否定前概念，引发认知冲突，形成疑问，总结出物体在水中沉浮不仅取决于物体的轻重，还和它的材料、大小等因素有关。让学生验证自带的学习和生活用品，更能激发他们探究的兴趣。在探究同种材料构成的物体在水中的沉浮实验，选择条形磁铁、塑料积木和圆形木块（提前在木块两端贴好双面胶）做实验材料，易拆分和叠加，既便于学生操作，又节省时间，同时也避免了教材上用小刀切分萝卜过程中的不安全隐患。三是研究方法的引导。一是要让学生学会运用正确的方法进行小组合

作学习，如预测环节，要求组长征求每位同学的意见；实验环节，要求每种物品进行两次验证，在增加结论的科学性的同时让每个同学都亲自参与实验；分析和思考环节，教师强调研究的目的是让学生从正确与错误的预测中挖掘物体在水中的沉浮与哪些因素相关，而不是弄清预测的具体的物体在水中的沉浮，要求把实验活动和思维活动统一起来，增加学生思维的深度和力度。二是放手让学生充分实践，本课分层设计了两组学生演示实验、两组小组实验，关于开口向上的瓶盖的演示实验鼓励学生坚持自己的观点并勇于用实验验证自己的预测，同时学习沉浮实验的正确操作方法。小组实验让学生在实验中学会组织与合作，学会观察与分析，学会切分和叠加的科学研究方法，激发学生的探究兴趣。三是追求自主建构，让学生在实践中验证他们的初步判断：物体的体积和重量与物体在水中的沉浮有关，再用实验证明似乎又无关，让学生经历“判断——否定——再实践

——再发现”这样一个不断冲突、不断修正的科学探究过程，引导学生把对实验现象进行的分析和研究内化为自己的知识，从而达到科学探究的目的。

【教学过程】

一、观察物体的沉浮：

1、置疑引入：

师：这节课，老师先带同学们做一个预测沉浮的竞猜游戏，看看谁具有小科学家的潜质，能够细心观察、大胆预测、勇于验

证、合理分析，游戏的规则是，不抢答、不讨论，用向上和向下的手势来表示沉浮。题目是:开口向上的瓶盖在水中是沉还是浮？

2、示范讲解沉浮标准，板书课题。

师:请这位选沉的同学来验证一下你的预测。验证之前，先说说你认为什么是沉？你预测沉的原因是？请开始实验。

1）学生演示瓶盖下沉。

像瓶盖这样下沉触碰到水底，就是沉；

反之，都是浮。

不论物体在水面上还是在水面以下。

2）学生演示瓶盖上浮。

学生：这个开口向上的瓶盖在水中究竟是沉还是浮？

师：物体在水中有的沉有的浮，受什么因素的影响，沉浮的背后有着什么样的秘密，就是我们这节课要研究的问题。

3）板书课题：物体在水中是沉↓还是浮↑

（明确表示符号）

3、演示沉浮实验的操作方法，明确开口向上的瓶盖在水中的沉浮。

师：从刚才的瓶盖沉浮实验中你发现了什么？

师：不同的操作方法会导致不同的实验结果，今天我们研究的沉浮实验的操作方法是：把物体放在水中（强调水面以下），松开手指，根据物体在水中的运动方向观察它的沉浮。

根据这个方法我们对这个瓶盖在水中的沉浮可以得出怎样的结论？沉。

[设计意图]：抓住课题，物体在水中是沉还是浮，引导学生真实表述对沉浮现象的认识和疑问，以激发探究沉浮的兴趣。揭示课题，物体在水中沉浮的标准及沉浮实验的操作和记录方法，明确开口向上的瓶盖在水中的沉浮。

二、观察更多物体在水中的沉浮：

1、学习探究物体沉浮的研究方法。（大屏幕显示）

师:

为了让我们的研究更有效，在小组学习中请同学们注意以下几点：

一）弄清研究主题:

观察更多物体在水中是沉还是浮？

二）确定研究材料：小组讨论选择材料。

三）制定研究方案:

预测

（全员发表意见，若意见不统一，如实记录）

验证

（每件物品验证两次）

分析

（预测错误的原因）

思考

（物体在水中的沉浮可能还和什么因素有关？）

四）汇报研究结果：按实验记录单进行。

物体的沉浮实验记录单

（第

小组）

序号

物体名称

1

塑料积木

2

回形针

3

红萝卜

4

自带1

5

自带2

6

自带3 预测

实验1

实验2

结果

我们验证的六种物品中，

种沉，

种浮。

我们的发现

我们预测正确的是：

，

预测错误的是：

，我们发现物体的沉浮

不仅和物体的轻重有关，还可能和物体的

、

、

等因素有关。

2、小组自主研究，教师指导。

3、小组汇报。

4、小结：

通过小组研究我们知道了物体在水中的沉浮不仅仅和它的轻重有关，还受物体的大小、材料以及形状等因素的影响。

[设计意图]：引导学生通过实验验证自己的预测，采用教师准备与学生自带材料相结合进行预测和验证，通过学生对沉浮判断的初始概念与实验结果的冲突，明确物体的沉浮不仅受轻重的影响还与它的材料和大小等因素相关。同时，在不断的修正中培养学生善于用实验验证预测和及时修正错误观念的科学品质。

三、同一种材料构成的物体在水中的沉浮：

师：不同材料的物体在水中的沉浮受它的轻重、大小、形状等因素的影响，那同一种材料构成的物体在水中的沉浮有着什么秘密呢？

我们同样采取小组学习的方式进行研究，请同学们注意：

1、学习研究注意事项。

一）弄清研究主题:

改变同一种材料构成物体的大小，它们在水中是沉还是浮？

二）确定研究材料：组长领取研究材料

塑料积木、

条形吸铁石、

圆形木块

三）制定研究方案:

预测

（全员发表意见，若意见不统一，如实记录）

验证

（每件物品验证两次）

分析

（预测错误的原因）

思考

（同一种材料构成物体的沉浮和它的轻重、大小有关吗？）

四）汇报研究结果：按实验记录单进行。

同一种材料构成的物体在水中的沉浮实验记录单

（第

小组）

物体名称

叠加

变大

切分

变小

我

我们的发现

2、分组进行研究。教师指导。

3、小组汇报。

4、小结：

改变同一种材料构成的物体的大小，它们在水中的沉浮不变。

我们的实验材料是

，放入水中是

。

叠加变大后在水中是

，切分变小后在水中是

，

我们发现：

。

预测

实验1

实验2

结果

[设计意图]：

这一组实验的操作简单，学生参与的积极性很高，为了帮助学生实现真正的自主探索，我在实验过程中注意把握两点，一是在实验前要求学生自己先设计实验，交流后再进行操作，这一环节虽然简单，但能使学生的思维积极的参与到实验中来，同时让学生经历科学实验的完整过程。二是在实验后注重引导学生认识到科学探究的真正目的不是实验本身，而是通过对实验结果进行的分析和思考，去探究物体沉浮的规律，培养学生的科学思维和科学精神。

四、总结与评价：

这节课我们通过预测、验证和分析，知道了物体在水中沉浮的标准，学会了沉浮实验的正确操作方法，验证了许多物体在水中的沉浮，发现了不同的物体在水中的沉浮受轻重、大小、材料等因素的影响，同一种材料构成的物体在水中的沉浮与它的大小和轻重无关。在小组学习的过程中，老师发现第二小组的同学实验操作规范，记录准确，勤于思考，积极交流，善于合作，特别提出表扬。我们班也有许多同学能够细心观察，勇于验证，认真思考，真像小小科学家！同学们，其实，生活就是一个若大的实验室，只要你能够留心观察生活，勇于实践，一定会探究出更多的自然的奥秘！

五、课后设疑，激发兴趣。

同学们，让我们再来进行一个科学预测活动，还是这个瓶盖，

如果开口向下，它在水中是沉还是浮？请同学们课后继续研究！

板书设计：

1、

物体在水中是沉还是浮

轻重（质量）

（同一种）材料

} 无关

大小（体积）

教学反思：

如何引导学生在科学课堂上进行有效的自主探究是小学科学学科亟待解决的教研课题，尤其是对一线教师而言，教师若过多参与，学生自主探究容易成为遵照指令的表演，教师若完全放手，学生的自主探究活动又热闹而缺乏深度，在《物体在水中是沉还是浮》这一课教学中，为了让学生从日常物品的沉浮现象中找出影响物体沉浮的诸多因素，探究同一种材料构成的物体在水中的沉浮规律，我根据学生实际，从以下四个方面对学生的自主探究活动进行适度引导，调动了学生的自主探究的积极性和主动性，顺利完成了本课教学任务。

一、创设自主探究的教学情境

课前，我将开口向上的瓶盖在水中是沉还是浮作为竞猜游戏

的题目，鼓励学生用实验来验证自己的预测结果，用两种截然相反的实验结果创设问题情境，用摆在学生面前的问题激发学生探究的欲望和兴趣，同时教给学生判断物体沉浮的标准和沉浮实验的正确操作方法。

二、选择适合探究的实验器材

在观察更多物体的沉浮活动中，我确定了塑料积木、红萝卜和回形针做为每组固定的实验器材，其它则让学生自带他们感兴趣的生活和学习用品。六组不同的研究材料扩大了学生的研究范围，体现了学生在探究活动中的自主性，更重要的是对固定材料的沉浮预测和验证，让学生经历了对前概念的肯定到否定再到反思的过程，尤其是对红萝卜和回形针的错误预测中反思影响物体在水中沉浮的不仅是轻重，还可能和大小、材料等因素有关。这三种固定器材的使用避免了学生自主探究的盲目性，红萝卜和回形针的沉浮对比更具方向性，让学生的思路更清晰的指向影响物体沉浮的因素还有物体的大小和材料。

在同一种材料构成的物体的沉浮研究中，我分别为每组准备了条形磁铁、塑料积木和圆形木块（两端贴了双面胶）作为实验器材。这三组器材的使用，避免了胡萝卜和橡皮在切分操作时的不安全隐患，学生能轻松组合，从实验现象中更加直接地得出正确结论。

在实验器材的选择上，尊重教材而不拘泥于教材，让实验器材为学生的自主探究活动服务。

三、明确有效探究的合作方法

科学学习应该是一种带着明确目的的有序研究活动，因此，针对学生的年龄特征和认知特点，在进行小组合作探究活动之前，我先让学生了解每个探究活动的主题、器材、研究方法及要反思的问题，用大屏幕展示研究方法，强调分析和反思环节是探究活动的主要目的。

预测（组长征询每位组员的意见并做好记录）确保每位学生参与

验证（每个器材实验两次）为每位学生提供实验操作的机会

分析（小组讨论，从实验结果分析预测正确与错误的原因）

反思（小组讨论，总结与探究活动主题相关的结论）

让学生自学探究活动的具体操作方法，从扶到放，学生在有序的合作与操作中，确保了两个层面的探究活动的目的性，思维向正确的概念建构方向前进，从而推进探究活动向更深层次发展。

四、提供自主探究的时间和空间

为学生的探究提供充足的时间，让他们在科学课堂上亲身经历大胆预测、积极验证、理性分析、交流反思的每一个环节，尽管沉浮实验的操作相对简单，但这看似简单的预测、验证、讨论、交流的过程对学生的探究兴趣的培养，实践能力的训练，科学思维的提高起到了不可替代的作用。同时，在总结本课时将开口向下的瓶盖在水中是沉还是浮这一问题交给学生在课后，在实际生

活这个大实验室中继续探究，让科学探究的时间和空间向课外延伸。