2021年杭州市教科版五年级科学下册第一单元《沉和浮》单元教案(共8课时)
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1、第一单元沉和浮第一单元沉和浮 1.1.物体在水中是沉还是浮物体在水中是沉还是浮 【教材简析】【教材简析】 本单元从物体的沉浮现象开始,探寻物体沉浮的规律,继而研究影响沉浮的因素, 最后形成 适合小学生年龄特点的有关沉浮现象的本质解释。沉浮现象表面上看是一些物体在液体中上 浮, 另一些物体下沉, 实际上涉及了许多变量。 这些变量包括物体的体积、 质量和液体的密度, 归根结底,物体在液体中的沉浮与它排开的液体的重量有关。本课是本单元的第一课,主要通 过三个探究活动来帮助学生展示前概念,并纠正错误的认知,初步认识浮力。 探究活动一:观察物体的沉浮; 探究活动二:观察更多物体在水中的沉浮; 探究活动三
2、:观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮。 本课通过第一个活动让学生确定实验操作规范以及判断物体沉浮的标准, 再通过第二个活 动观察更多物体在水中的沉浮,结合自己的经验猜测可能影响沉浮相关的因素。最后通过活动 三研究观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮,发现同种材料构成的物体,只改变它的重量 和体积,沉浮状态是不改变的。通过实验展示并帮助学生修正错误概念,激发兴趣继续探索物 体的沉与浮。 【学情分析学情分析】 一方面,学生对于“沉和浮”有着丰富的生活经验。另一方面,对于“沉和浮”他们也有 着许多似懂非懂的问题, 如何在学生已有经验的基础上进行学习?是我们科学老师要认真面对 的问题。本节课从确定沉
3、浮的标准开始,再经历猜想不同的物体在水中为什么上浮或下沉,有 些猜想基于物体材料,有的基于对熟悉物体先前的认识,有的会关注物体的体积大小、形状、 质量、是否空心或其他的一些特性。学生很容易把沉浮的原因归结为物体的轻重和体积大小。 因此,教材特地安排了研究同一种材料构成的物体,改变他们的重量和体积大小,沉浮状况不 变的实验,从而纠正学生的错误概念。 【教学目标】【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 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。 科学探究目标科学探究目标 1.对物体沉浮做出预测,并用实验验证,做好记录。 2.学会
4、用切分和叠加物体的方法研究沉浮变化。 科学态度目标科学态度目标 认识到用实验验证猜想,能及时纠正自己的错误概念。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到研究物体在水中的沉浮,我们需要一定的操作规范,判断标准。 【教学重点】【教学重点】 帮助学生完成观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮的实验。 【教学难点】【教学难点】 帮助学生理解同种材料构成的物体,在水中的沉浮和它们的轻重、体积大小没有关系。 【教学准备】【教学准备】 演示实验:水槽 1 个,罐头瓶盖 1 个。 分组实验一:水槽 1 个,材料 7 种(小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖空瓶、萝 卜和橡皮),实验记录表
5、。 分组实验二:水槽,萝卜,橡皮(与实验一共用),小刀 1 把,回形针 5 枚,木块 3 块, 透明胶带,实验记录表。 【教学过程】【教学过程】 一、一、聚焦聚焦: :揭示课题,设定标准(预设揭示课题,设定标准(预设 5 5 分钟)分钟) 实验材料:水槽、罐头瓶盖 1.从今天开始我们进入沉与浮单元学习,我这里有一个铁质的罐头瓶盖,放入水中是 沉还是浮?(学生猜测浮后放入水中或猜测沉后放在水面。) 2.同样一个物体放入水中却有不同的结果, 到底算沉还是浮呢?我们需要有一个操作的标 准,我们需要拿着物体在水中间再放手,放手后物体碰到容器底部为沉,可以用“”表示; 放手后漂在水面的为浮,可以用“”表
6、示。 (板书:沉 水底 浮 水面) 3.如果有一个物体被轻轻放入水中,既没有碰到底部,也没有漂在水面,只是停在水的中 间,我们应该如何判断? 4.为了方便研究,我们需要统一标准,我们规定只要物体不沉入水底,在水中间的都属于 浮。(板书: 水中) 5.标准确定了,我们就可以研究物体在水中是沉还是浮。 6.揭示课题:物体在水中是沉还是浮 二、科学探索:物体的沉浮(预设二、科学探索:物体的沉浮(预设 3232 分钟)分钟) (一)(一)探究活动一:观察更多物体在水中的沉浮(预设探究活动一:观察更多物体在水中的沉浮(预设 1414 分钟)分钟) 材料:水槽、小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖空瓶、
7、萝卜和橡皮 1.出示材料,学生说说材料名称。 2.学生猜测小石块在水中是沉还是浮,说明理由。 3.学生自由猜测,把预测的结果和理由填入表格。 4.汇报交流。 5.实验提示:轻拿轻放,一人操作,一人记录,其它观察,用“”表示沉;用“”表 示浮,实验完成后把所有的材料放回原位。 6.学生领取材料进行实验。 7.交流汇报。 (1)有没有出现预测错误? (2)我们在预测时,判断物体沉浮的依据是什么?这是为什么? (3)你们觉得影响物体沉浮的因素有那些? (板书:影响沉浮的因素:体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等) 8.小结:通过刚才的实验研究,我们了解到影响沉浮的因素有:体积大小、轻重、形状、 材
8、料、是否空心等,那么你们觉得同一种材料构成的物体,重的容易浮还是沉?体积大容易浮 还是沉?你们是不是也这样认为呢?那么谁的想法是对的呢?我们需要进一步通过实验来证 明。 (二)(二)探究活动二:观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮探究活动二:观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮(预设(预设 1818 分钟)分钟) 材料准备:萝卜、橡皮、小刀、回形针 5 枚,小木块 3 块、透明胶带 1. 橡皮在水中是沉的,把它们切成一半大小,它的重量,体积减小了多少?你们觉得它在 水中是浮还是沉?萝卜是不是也是这样?一枚回形针在水中是沉的, 把两枚回形针穿在一 起还是沉的吗?一块木块在水中是浮的,用少量透明胶
9、把两块木块粘在一起,放入水中, 还是浮的吗?用更多的回形针和木头呢? 2.学生分两批进行预测,填写表格,并写清理由。 3.演示切分橡皮的方法,提醒使用小刀要注意安全。 4.学生领取材料进行实验并记录实验结果。 5.整理实验材料,将材料放回原处。 6.交流汇报: (1)一块橡皮在水中是沉的,把它们切成一半大小是浮还是沉?再切成四分之一呢?八 分之一呢?切得更小呢?萝卜呢? (2)一枚回形针在水中是沉的,把两枚回形针穿在一起还是沉的吗?一块木块在水中是 浮的, 用少量透明胶把两块木块粘在一起, 放入水中, 还是浮的吗?用更多的回形针和木头呢? 7.小结:同一种材料构成的物体,在水中的沉浮有什么规律
10、? 同种材料构成的物体,改变它的轻重和体积,沉浮状态不改变。 三三、总结总结拓展(预设拓展(预设 3 3 分钟)分钟) 通过这节课的研究,我们发现什么? 物体在水中有沉有浮,判断物体沉浮是有一定的标准。而同种材料构成的物体,改变它的 轻重和体积,沉浮状态是不改变的. 这和我们原先的想法是不相符的, 那么物体的沉浮还和哪些因素有关呢?我们下节课将继 续探索。 【板书设计】【板书设计】 1.物体在水中是沉还是浮 沉 水底 浮 水面、水中 影响沉浮的因素:体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等 同种材料构成的物体,改变它的轻重和体积,沉浮状态是不改变的。 【作业设计】【作业设计】 (1)物体在水中放
11、手后不碰到底部的为 A 。 A.浮 B.沉 C.一半浮一半沉 (2)一枚回形针放入水中是沉的,下列方法放在水中能浮的是 C 。 A.把两枚回形针串在一起 B.把十枚回形针串在一起 C.把回形针插在塑料泡沫上 (3)一块橡皮在水中是沉的,切成一半大小在水中是 沉的 ,一块木块在水中是浮 的, 用少量透明胶把两块木块粘在一起, 放入水中是 浮的 , 这说明同种材料构成的物体, 改变它的轻重和体积,沉浮状态 不变 。 2.2.沉浮与什么因素有关沉浮与什么因素有关 【教材简析】【教材简析】 沉浮与什么因素有关是沉和浮单元中第二课的内容。在前一课的教学中,学生已 经了解到同种材料的物体的沉浮与其重量、体
12、积大小没有关系,那么到底与什么因素有关呢, 这是学生经过学习之后自然而然产生的疑问,本节课就要来解决这个问题。 “探究既是科学学 习的目标,又是科学学习的主要方式”。在本课的教学过程中我始终坚持以学生为主体,充分 解放学生的大脑和手脚,为学生准备了充足的教具和学具,使全体学生都能主动、积极地参与 到科学探究中来,品味科学探究的乐趣,体验成功的快乐。同时提高了学生的科学探究能力, 培养了团结协作的团队精神。 这节课主要有四个教学环节。一、分析物体在水中的沉浮规律;二、控制其它因素进行研 究;三、潜水艇的研究;四、制作浮沉子。主要的教学环节在第二、三两个环节,第二个环节, 利用对比实验的方法,探究
13、不同材料的物体的沉浮与其重量及体积关系的规律。第三个环节, 探究如何改变“潜水艇”的沉浮状态的实验,从而认识到体积相同的条件下,改变整个物体的 重量可以改变其沉浮状态。学习完这节课之后,又为后面继续研究物体沉浮规律作铺垫。 【学情分析】【学情分析】 对于学生来说,沉和浮的现象并不陌生,他们知道很多物体在水中的沉浮情况,但到底 物体为什么会有沉有浮呢,究其原因他们并不了解,所以这节课就是要通过大量的实验,使学 生认识到不同材料构成的物体的沉浮规律。 【教学目标】【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 1.物体的沉浮与自身的重量和体积都有关。 2.不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉;
14、如果重量相同,体积小的物体 容易沉。 科学探究目标科学探究目标 1.用控制变量的科学方法,探索物体沉浮的原因。 2.学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。 科学态度目标科学态度目标 1.在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义。 2.感受科学原理应用于实际的巨大作用。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 1.了解物体的沉浮原理在潜水艇中的应用。 2.改变物体体积、轻重能改变沉浮状态,寻找相关的事例。 【教学重难点】【教学重难点】 重点:重点:不同材料构成的物体,体积相同重的容易沉,轻的容易浮;质量相同时体积小的容 易沉,体积大的容易浮。 难点:难点: 对比“同种材料构成物体的
15、沉浮与自身的重量和体积无关”与“不同种材料构成的 物体沉浮与自身的重量和体积都有关”这两个概念的矛盾冲突点。 【教学准备】【教学准备】 教师准备:潜水艇模型 学生准备: 每组一个水槽、 一套相同体积不同重量的球、 一套相同重量不同体积的立方体、 小瓶子、沙子等。 【教学过程教学过程】 一、一、聚焦:揭示课题聚焦:揭示课题(预设预设 5 5 分钟)分钟) 出示 ppt 图片:苹果、小石头、萝卜、泡沫、木块、回形针、小瓶子。 1.提问:我们已经知道,同一种材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小 没有关系。那么不同材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗?(预 设:重的
16、沉轻的浮,大的沉小的浮。) 2.学生观察按体积大小顺序排列七种物体,再标出它们在水中是沉还是浮。想一想,物体 的沉浮和它的体积大小有关系吗?(预设:体积大小与沉浮没有关系。) 3.学生观察按轻重顺序排列七种物体,再标出它们在水中是沉还是浮。想一想,物体的沉 浮和它的轻重有关系吗?(预设:物体轻重与沉浮没有关系。) 4.当我们对这些物体进行比较时,为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关 系? 5.揭示课题:沉浮与什么因素有关(板书) 二、二、探索一:探索一:控制其他因素进行研究(控制其他因素进行研究(预设预设 2525 分钟)分钟) 材料准备:相同体积不同质量的小球 5 个,相同质量不同
17、体积的立方体 5 个,实验报告单两 张。 1.出示实验材料,教师展示实验材料及讲解材料用途。 2.出示实验记录单,请同学们说一说要怎样填写。 “沉浮与什么因素有关”实验报告单 第( )小组 实验一:相同体积不同质量的小球的沉浮(从重到轻排列) 小球 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号 我们的发现: 预测 结果 实验二:相同质量不同体积的立方体的沉浮(从小到大排列) 立方体 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号 我们的发现: 预测 结果 3.小组领材料,实验观察,记录分析。 4.交流汇报: (1)从第一组材料的实验中,我们观察到什么现象?(预设:体积相同时重的容易沉轻 的容易浮。) (2)
18、从第二组材料的实验中,我们观察到什么现象?(预设:质量相同时小的容易沉大 的容易浮。 (3)对比这两组实验我们发现怎样的物体更容易浮?(预设:体积大轻的容易浮,体积 小重的容易沉物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。 (4)小结:不同材料构成的物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。 5.提问:为什么用上节课的物体进行比较看不出物体大小、轻重对沉浮的影响,而用这两 组材料进行研究时能够看出物体的轻重、体积大小与沉浮的关系?(预设:上节课的材料同时 改变了几个条件,影响了实验的准确。) 三、三、探索二:潜水艇的探索二:潜水艇的研究(研究(预设预设 8 8 分钟)分钟) 材料准备:水槽,小瓶子,沙子若干
19、,实验记录单。 1.教师展示潜水艇模型。请同学们说说你知道的潜水艇。 2.潜水艇既能在水面航行,又能在水下航行。它是应用了什么原理呢?让我们来做个模拟 实验。 “潜水艇”沉浮实验记录单 第( )小组 小瓶子状态 大部分浮 小部分浮 沉到底 沙子数量 3.组织讨论:这个活动改变了什么因素?没有改变的因素是什么?(预设:改变了物体的 质量,物体的体积没有改变。) 4.学生尝试用这个实验结论去分析潜水艇的工作原理。 在此基础上阅读教材第 6 页的灰色 文字。 四、拓展:制作浮沉子四、拓展:制作浮沉子(预设(预设 2 2 分钟)分钟) 自学资料库 21 页。制作一个“浮沉子”,下节课进行展示。 【板书
20、设计板书设计】 沉浮与什么因素有关沉浮与什么因素有关 不同材料构成物体沉浮与自身的质量和体积都有关 体积大质量小易浮,体积小质量大易沉 【作业设计作业设计】 (1)下列物体放入水中,都会下沉的一组是。( B ) A.小石头、泡沫块 B.回形针、橡皮 C.蜡烛、铁块 (2)1 千克铁在水中是下沉的,和它相同重量的木块在水中会( B ) A.下沉 B.上浮 C.不确定 (3)科学家往往采用控制其他因素不变的方法,来研究某一个因素是否对物体 产生作用。( 对 ) 3.3.橡皮泥在水中的沉浮橡皮泥在水中的沉浮 【教材简析】【教材简析】 通过前面的学习,学生已经知道了在体积不变的情况下,改变物体的重量能
21、够改变物体在 水中的沉浮状态。本节课将用学生熟悉的橡皮泥作为研究材料,使橡皮泥在水中浮起来,并探 索其中的原因,从而帮助学生理解钢铁制造的轮船为什么能够浮在水面上。本节课分为三个部 分: 第一部分:观察实心橡皮泥的沉浮。学生用同一块橡皮泥做成不同形状,把它们依次放入 水中都会沉入水底。不同形状的橡皮泥,重量没有变,但体积有没有变,对于没有经验的学生 来说这有一定的难度,需要借助工具测出体积数据。再把橡皮泥放入盛水的刻度杯中,就能测 出它的体积,进行比较,发现体积没有变化。 第二部分:让橡皮泥浮在水面上。学生通过做出尽可能多的形状,让橡皮泥浮在水面上, 思考它们的共同之处?再次引发学生思考橡皮泥
22、重量没有变, 是什么变化使橡皮泥浮起来的? 第三部分:测量橡皮泥排开的水量。学生通过测量不同形状橡皮泥的排开的水量,比较沉 和浮的状态下各自排开的水量,发现:沉的排开的水量小,即浸入水中的体积小;浮的形状排 开的水量大,即浸入水中的体积大。 排开的水量的计算方法是:放入物体后的刻度减去原来的水量等于物体排开的水量。 知道了橡皮泥浮起来的原因在于它的重量不变,而浸入水中的体积增大。学生就能够理解 钢铁造的轮船能够浮在水面上,是因为把钢铁做成轮船的形状大大增加轮船排开水的体积。 【学情分析学情分析】 五年级学生对橡皮泥是比较熟悉的,一些学生在生活中或者美术课上已经有了类似的经 验,能够把橡皮泥做成
23、船的形状,浮在水面上。但是,学生一般都不会去考虑其中的原因。通 过前面的学习,学生知道物体在水中的沉浮状态是可以改变的,但为什么能改变,怎样改变, 还不是很了解,本课将带领学生用实验数据揭开其中的秘密。 【教学目标】【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 1. 改变物体排开的水量,物体在水中的沉浮可能发生改变。 2. 钢铁制造的船能够浮在水面上,原因在于它排开的水量很大。 科学探究目标科学探究目标 1.用刻度杯测量橡皮泥排开的水量。 2.用橡皮泥制作成不同的形状,使之能够浮在水面上。 3.根据橡皮泥排开的水量,做出沉浮判断。 科学态度目标科学态度目标 1.认识到认真细致地采集数据的重要。 2.
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