资源简介

§5.2
影响物体沉浮的因素
一、教学任务分析
本节课是上海科技教育出版社《自然》四年级第二学期教材第五单元《沉与浮》的第二课时，属于《上海市小学自然课程标准》（试行稿）“物质科学”模块中“运动和力”主题的学习内容。本节课要求通过探究物体在水中的沉浮过程，得到影响物体沉浮的因素，形成物体运动状态的改变需要力的科学观念，培养推理、论证、质疑等科学思维，提升获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释等科学探究能力，培养严谨认真和实事求是的科学态度。
物体在水中的沉浮现象是学生常见的，探究相关规律无疑会引起学生浓厚的兴趣。不过，学生往往凭其经验偏面地认为：重的东西沉，轻的东西浮。因此，在本节课的探究活动中，需要通过具体的实例，帮助学生自主发现影响物体沉浮的因素，修正原有错误的前概念。
本节课的教学，首先让学生观察、比较针筒沉入水底和浮出水面时运动状态的改变，知道在所受的重力不变的情况下，物体的沉浮与它的体积（所受的浮力）有关；紧接着，通过制作“潜水艇”和玩“潜水艇”的过程，在交流、分析的基础上得出结论，知道在体积（所受的浮力）不变的情况下，物体的沉浮与它所受的重力大小有关。最后，通过观看“蛟龙号”深海潜水的视频，感受我国科技的飞速发展，增强民族自豪感。
本节课的学习以贴近学生生活的内容为载体，创造充分的动手和探究的机会，激发他们探究的兴趣，体验科学探究的过程，感悟科学技术与人类的密切联系。
二、教学目标
1．通过“探究针筒沉浮的秘密”活动，知道在重力不变的情况下，物体的体积（所受的浮力）会影响它在水中的沉浮，提高观察、分析的能力。
2．通过“玩一玩‘小小潜水艇’”活动，知道在体积（所受的浮力）不变的情况下，物体的重力影响它在水中的沉浮，提高推理、论证、质疑等能力，感悟合作学习的重要性，养成严谨认真、实事求是的科学态度。
3．通过观看“蛟龙号”深海潜水的视频，能用所学知识说出潜水器沉浮时受力的变化，感受我国科技的飞速发展，增强民族自豪感，体会科学技术与生活、生产的密切联系。
三、教学重点和难点
重点：知道物体的体积（浮力）和重力会影响物体的沉浮。
难点：控制“小小潜水艇”在水中的状态，并从中分析得出影响潜水艇沉浮的因素。
四、教学资源
1．学习活动器材：针筒（玻璃和塑料各一支）、水槽（盛适量水）、饮料瓶、注塑喷嘴、塑料管、螺帽等。
2．演示文稿、活动任务单等。
五、教学设计思路
本节课的学习内容主要包括三个方面：一是探究在重力不变的情况下，物体的体积（所受的浮力）影响它在水中的沉浮；二是探究在体积（所受的浮力）不变的情况下，物体的重力影响它在水中的沉浮；三是所学知识的简单应用。
本节课的基本思路是：一是通过“像科学家一样进行科学探究”比较针筒的沉与浮。抓住学生喜欢挑战的心理，提出“你能让下沉的针筒浮起来吗？”让学生提出各自的假设，然后通过实验验证自己的假设，再鼓励学生对观察到的现象进行分析，得出结论，知道在重力不变的情况下，物体沉浮状态的改变与它的体积大小有关；二是玩一玩“小小潜水艇”。在第一个环节的基础上，帮助学生从观察到推理，到引导学生利用模拟的方式来寻找“潜水艇”的秘密，让学生通过制作、观察现象、交流发现、引导分析、最后得出结论来验证自己的假设，证实在体积不变的情况下，物体沉浮状态的改变与它的重力大小有关。三是知识应用，通过一段“蛟龙号”深海潜水的视频，让学生在用所学知识说出潜水器沉浮状态改变时受力变化的同时，感受科技来自于我们的生活，也服务于我们的生活，感悟我国科技的飞速发展。
本节课要突出的重点是：利用科学的方法探究影响物体沉浮的因素。方法一：利用针筒的特点，改变活塞的位置，结合观察到的沉浮状态，分析得出在重力不变的情况下，物体沉浮状态的改变与它的体积（所受的浮力）有关。方法二:通过玩一玩“潜水艇”，观察比较“潜水艇”上浮或下沉时内部水量的变化，通过分析得出在体积（所受的浮力）不变的情况下，物体沉浮状态的改变与它的重力大小有关，体会科学思考的重要性。
本节课要突破的难点是：控制“潜水艇”在水中的状态，并从中分析得出影响潜水艇沉浮的因素。方法一：改进实验器材。选择容积较小的饮料瓶，在底部打洞，以便于学生自制“潜水艇”完全沉入水底，更好地观察实验现象；其次，为了保持瓶身在水中的稳定性及进水口始终向下，同时为了便于学生操作，采用底部大螺母配重的方式；为了解决瓶口漏气的问题，在瓶口缠上生料带，使瓶口更为密封。方法二：以活动任务单为支架，引导学生使用科学的方法合理开展探究过程，并通过学生小组展示，师生共同对实验现象进行观察分析，帮助学生获得清晰的认识。
本节课的设计，以科学思维培养为重点，努力体现以下三个特色。一是采用了探究教学法，回归科学教育的本真。本节课创设了较为充分的观察、推理、制作、模拟、分析等科学思维培养的时空，在学生体验科学探究过程的同时，提高科学思维和表达表现的能力；二是利用活动任务单，搭设确保学习活动顺利开展的支架，为学生自主、合作、探究学习提供明确的要求、清晰的流程，帮助学生整理探究过程中的思维火花，从现象到结论，由浅入深，层层深入；三是在活动中融入以学生为主体的评价，利用评价单帮助学生明确学习活动的要求，主动为学习活动承担更多的责任；同时，通过自主的评价，提升学生自我的评价能力，为他们形成学习的自我调控能力提供帮助，以体现“评价促进学习”的课改理念。
六、教学流程
1．教学流程图
(
情景
观察
与思考
活动
Ⅰ
探究针筒沉浮
的
秘密
活动
Ⅱ
玩一玩“小小潜水艇”
物体的体积（浮力）会影响沉浮
活动
Ⅲ
知识应用
物体的重力会影响沉浮
)
2．流程图说明
情景
观察与思考
演示各种常见物品放入水中松手后沉浮情况的不同，引导学生思考：影响物体的沉浮的因素可能是什么，并通过交流导入本节课的主题。
活动Ⅰ
探究针筒沉浮的秘密
通过提问“你能让下沉的针筒浮起来吗？”激发学生的科学思维；观察、比较、分析针筒下沉和上浮时的不同之处，判断两种情况下针筒体积（所受浮力）大小的不同，推理得出初步结论。
活动Ⅱ
玩一玩“小小潜水艇”
根据活动要求，先制作一个“小小潜水艇”，再利用“小小潜水艇”开展活动，在交流发现、协同分析中，推理得出初步结论。
活动Ⅲ
知识应用
观看“蛟龙号”深海潜水的视频，用所学知识说出潜水器沉浮状态改变时受力的变化，感悟我国科技的飞速发展。
3．教学主要环节
本节课可分为三个主要的教学环节。
第一环节，实验、交流、分析。在动手操作的过程中，观察、比较、分析针筒下沉和上浮的不同，交流发现、引导分析、得出结论。
第二环节，制作、实验、分析、交流。在制作和玩“潜水艇”的过程中，小组合作开展实验、交流发现、协同分析、得出结论。
第三环节，应用拓展。通过“蛟龙号”深海潜水的视频，体会科技来自于我们的生活，同时也服务于生活和生产，感悟我国科技的飞速发展，增强民族自豪感。
七、教学过程
（一）活动Ⅰ：探究针筒沉浮的秘密
学生活动
指导要点
1．情景导入
猜测：哪些因素会影响物体的沉浮？
揭题：影响物体沉浮的因素
2．思考与实践：你能让在水中下沉的针筒浮起来吗？
3．交流与分析：同样的针筒在水中，它能下沉到水底，也能上浮到水面，在它运动状态变化的过程中，还有什么改变了、什么没有改变？
4．结论：当物体所受的重力不变时，体积会影响它的沉浮。
演示各种常见物品在水中的沉浮时，应在水中松手，然后引导学生观察物品是上浮还是下沉，再通过问题及交流导入本节课的主题，要鼓励学生大胆提出猜想。
探究过程中，注重探究方法的培养，突出观察、假设、实验、分析到总结的探究思路。
安全教育：使用玻璃制品的注意事项。
分析时，要引导学生关注针筒所受的重力不变，而是它的体积改变了。
（二）活动Ⅱ：玩一玩“小小潜水艇”
学生活动
指导要点
1．制作：完成小小“潜水艇”的制作。
2．实践与思考：
（1）玩一玩，仔细观察“潜水艇”沉浮过程中的变化；
（2）潜水艇在下沉和上浮的过程中，什么发生了改变？
3．分析与交流：
在潜水艇运动状态变化的过程中，还有什么改变了、什么没有改变？
4．小结：当物体体积不变时，重力会影响它的沉浮状态。
5．知识拓展：阅读潜水艇的工作原理。
6.
活动评价：对照细则做相应的自评。
本活动开始，建立“模拟”方法的初步概念。
结合学习单，指导学生进行探究，分步提出学习要求。要求要明确、流程要清晰，从现象到结论，由浅入深、层层深入。
玩“潜水艇”时，提醒学生使用针筒的注意事项。
教师巡视指导并对小组活动做相应评价。
引导学生分析：抽入水后，“潜水艇”变重，重力增加，而体积不变。
通过潜水艇工作原理的介绍，进一步增进对影响物体沉浮因素的理解。
活动结束后，指导学生对小组活动情况做自我评价，以“评价促进学习”。
（三）活动Ⅲ：知识应用
学生活动
指导要点
1．课堂小结
2．知识拓展：“蛟龙号”深海潜水
3．提问质疑
将影响物体沉浮的因素提升为物体所受重力和浮力大小之间的关系。
要求学生用所学知识解释其中的科学原理。
请学生表达学习中还存在的疑问，过程中对于学生的表达要有针对性的评价。
八、板书设计
5.2
影响物体沉浮的因素
重力不变时
体积不变时
体积
重力
（浮力）
(
浮力
)
(
重力
)
活动任务单设计（见附页）
5.2
影响物体沉浮的因素
活动任务单
第1页（共5页）

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