《物体在水中是沉还是浮》教学设计

教科版三年级

    浙江省海宁市桃园小学 李静烨

背景分析：

《物体在水中是沉还是浮》是义务教育课程标准新版教科书，科学五年级下册第一单元《沉和浮》中的第一课时。这一内容原在2001年通过审批的义务教育课程标准教科书三年级下册第五单元《沉和浮》中的第一课时。

笔者就两个版本的教学内容做如下对比：

《物体在水中是沉还是浮》教学内容

教学内容对比后，不难发现：原版这一课时的教学内容容量非常大，这么多的教学内容在一堂课内是很难完成的，据教过原教材的老师说，这堂课的内容过多，上完课后大部分学生的表现是“模糊”。而新版教材是将原版教材一分为二，即将原来一个课时的内容分为两个课时来完成。

同时，三年级的学生与五年级的学生也在很多方面是有较大差异的，在教学过程中，需要考虑到他们的各种差异。

第一，思维转换速度有差异。据研究表明，小学生思维发展水平随着年龄的增长而提高，三年级学生的思维转换速度慢，而五年级学生的思维转换速度已经相对较快了。在原版的教材中，整节课涉及5个观察活动，三年级学生的思维转换速度很难跟上课堂进度，学习效果自然就不够理想。

第二，对体积和质量的理解有差异。通过了解，由于知识结构的不同，五年级学生对体积和质量的概念有较清晰的理解，而三年级学生对体积和质量的概念很模糊，并且是用“大小”和“轻重”来描述的，有的学生甚至容易将物体的大小和轻重相混淆。

第三，开展对比实验的基础有差异。三年级之前（包括三年级），科学课中并没有出现对比实验，因此孩子们没有开展对比实验的经验。但在四年级上册，《溶解的快与慢》这一课中，教材设计了三组对比实验，因此，五年级的孩子已经有开展对比实验的基础了。

对于不同年龄段的孩子——五年级和三年级，教师对本节课的教学定位也应有不同。对五年级学生的定位是：能够在真实情况下用对比实验的方法进行研究，这是一种具体应用的研究；而对三年级学生的定位则是：能在老师控制材料下对对比实验的过程有所感知。

通过对教材和学生的具体分析，笔者认为，新版中第一课时的内容对于五年级的学生来说还偏少，因此，在下面的教学设计中教学内容是新版教材第一课《物体在水中是沉还是浮》，同时，也将第二课《沉浮与什么因素有关》的部分内容（研究在质量相等的情况下，体积大小对物体沉浮的影响）揉入第一课。

教学目标：

1、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质量相等的物体，体积越大，越容易上浮。

2、过程与方法：引导学生从观察身边的物体开始，研究观察关于物体在水中沉浮的现象；经历对物体的沉浮现象观察、描述和解释的过程；经历简单的推测和验证活动的过程；能有目的地对问题进行研究活动。

3、情感态度价值观：在活动中培养与同学合作研究的习惯，体验科学探究的兴趣，保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。

教学重点：

让学生经历一个“观察—猜想—实验—得出结论”的学习探究过程，发现物体沉浮与各种因素的关系。

教学难点：

怎样才能看到物体的质量、体积对物体沉浮的影响。

教学准备：

教师用具：天平秤、水槽、铁盖、萝卜、胡萝卜、牙签、小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、橡皮、小刀。

学生用具：① 第一组材料：水槽、小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、胡萝卜、带盖的空瓶、橡皮。

② 第二组材料：四个质量相同但体积不同的小球（A\B\C\D）、水槽。

教学过程：

一、创设情境，导入新课。

1. 教师出示铁盖，如果放入水中，是沉还是浮？教师用两种不同的方式将铁盖放在水中，一种是把铁盖放在水面，另一种是将铁盖放在水底，观察，发现情况不同。

讨论铁盖在水中算沉还是算浮?

教师制定观察物体沉浮的标准：将物体放在水中后再观察它的沉浮情况。

2.    教师分别出示胡萝卜和牙签，看这两个物体，如果放入水中，是沉还是浮？

将它们放入水中，观察。

（设计意图：第一个小活动是课前的热身活动，为后面的活动作好准备工作，即制定观察物体沉浮的标准和规则，有利于后面几个观察活动的开展。第二个小活动请学生猜测这两个物体的沉浮，之所以选择了胡萝卜和牙签，是因为猜测这两个物体在水中是沉还是浮有一定难度，这样更能引起学生参与的兴趣。）

二、观察更多物体在水中的沉浮。

1. 教师出示教科书上要求的几种物体，问：同学们，我们来猜猜这些物体放在水中是沉还是浮。教师用小黑板出示书本第二页中的预测物体沉浮的表格，给出一个例子：猜测小石块是沉的，就在对应的空格里画一个 “↓”。接着请学生各自完成预测内容。

师：我们各自做出了预测，但是我们的预测到底正确不正确呢？好，下面就请同学们以小组为单位，将物体放在水中试一试，观察后将结果写出，对照一下我们有哪些预测是正确的，哪些是不正确的。

完成下面表格。

2. 师: 通过刚才的实验，我们知道了这几种物体在水中是沉还是浮，对照一下表格，我们的猜测哪些是对的，哪些是不对的。物体的沉或浮与哪些因素有关呢？小组讨论，并请同学们说一说。

（观察的材料均是质量不同，体积不同，杂乱的物体在水中的沉浮状况，目的在于引起学生开放性思考：物体的沉浮与哪些因素有关。）

三、观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮。

1. 教师小结学生的讨论结果，沉浮因素主要是体积、质量等。

（也许在讨论的过程中会有学生提到与物体是否空心有关，但物体的是否空心的本质还是与物体的体积或质量有关，这里教师如果要解释起来会很吃力，最好先引导学生研究体积、质量对物体沉浮的影响，再在这一基础上回过头来解决“空心”问题。因此教师可以将这一问题放在下一课内容研究。暂定下一课研究的主要内容为：物体的质量对物体沉浮的影响，综合考虑物体的体积和质量对物体沉浮的影响，空心问题。）

师：刚才许多同学都提到了物体的体积、质量可能是影响沉浮的因素，那么我们就来看看改变物质的体积、质量，它们的沉浮会不会有改变？

教师做课本第三、第四页的实验，即取物体的1/2, 1/4, 1/8，分别放入水中，观察其沉浮状况的变化。

2. 通过刚才这个实验，同学们有什么发现吗？发现：同一种均匀的材料，简单地改变它的体积（或质量），它的沉浮状况并没有改变。为什么会没有改变？请同学们仔细观察，这些材料除了体积不同外，还有什么不同吗？学生说。

（尽管本环节并没有为学生解决实际问题，但却是学生研究物体沉浮时所跨出的一步，因为本活动相对于前一个观察活动，由“杂乱的材料”到“同一种材料”过度，从学生的角度看，已经将研究活动向前推进了一步。这一环节以师生演示为主，花较少的时间让学生活动，主要是引导学生思考：这样为什么不能改变物体的沉浮？）

四、控制其中一个变量进行研究。

1.前面这个实验，在改变物质的体积时，它的质量也改变了，所以我们无法判断影响物质沉浮的因素到底是什么。那么，我们能不能控制住其中的一个变量，如质量，将几个质量相同但体积不同的小球放入水中试一试，看体积对物体的沉浮状况是否有影响。

2.出示第二组实验材料：四个质量相同但体积不同的小球（A\B\C\D）、水槽。提示学生观察这些小球有什么相同点，不同点。通过观察得出：质量相同，但体积不同。

让学生将这些小球放入水中，观察小球的沉浮情况。以小组为单位，记录实验结果。

3. 小组讨论，得出结论：质量相同的物体在水中的沉浮状况与体积有关，体积越大，越容易上浮。

（说明：在这个实验中，之所以用小球来代替实物，是因为小球很直观，很容易比较小球之间的差异，如小球的体积，小球的质量等，而且具有更强的可操作性。）

五、小结拓展，学会迁移。

我们刚才的实验是控制几个物体的质量，使之相等，研究体积对物体在水中的沉浮状况的影响，那么我们能不能控制物体的体积，使它们的体积相等，来研究物体的质量对沉浮的影响呢？

教师给出表格。

（这一实验的方式与“研究物体体积对沉浮的影响”的实验类似，让学生思考这一实验时他们已经有了一定的经验，也就有了一定的思考方向，但总的来说印象还太深刻，所以把“研究物体质量对沉浮的影响”这一问题抛给学生，让他们在课外自主展开研究，巩固所学，有利于开拓学生的思维，并为下一堂课中相关内容的研究提供了保障。）

反思：

在多次教学实践中发现，孩子们对太过简单的内容往往不感兴趣，而对于难度太高的学习内容也提不起学习的兴趣。因此，教师在设计教案时，必须得考虑教学内容的难易程度是不是符合学生的知识水平，是不是能使学生“跳一跳，摘到果子”。在本次教案设计中，笔者考虑到这一问题，并适当增加了学习内容（即将第二课内容的一个实验活动“研究物体体积对沉浮的影响”提到本堂课），使教学内容呈阶梯状，更有层次性。

但将第二课内容一部分提到第一课来上，会不会影响第二课的教学？第二课的活动质量会不会因此而降低？

笔者认为，这两堂课是紧密联系在一起的，将第二课的一个活动放到第一课当中，不但能充实第一课的教学内容，而且第二课活动内容仍然是充实的。在第一课中，孩子们猜测影响沉浮因素的过程中，有提到物体是否空心也有可能影响物体的沉浮。我们都知道，空心的问题实质上就是物体的质量或体积的问题，但孩子们并不知道，老师也很难将这个问题马上在第一课中解决。在还不清楚或者是没有证明质量和体积对物体沉浮的影响前，如果教师就急着解决这一问题的话，只能增加大部分学生的困扰，因此教师便可将这一内容放到第二课中研究。第二课内容随之丰富起来：1.研究物体质量对沉浮的影响；2.综合考虑物体的质量和体积对沉浮的影响；3.空心问题的研究。