沉浮與什麼因素有關

1. 沉浮與什麼因素有關教案設計意圖

成功之處：本節課在老師和同學的共同努力下順利達到了教學目標：學生理解了不同材料構成的物體，如果體積相同，重的物體容易沉；如果質量相同，體積小的物體容易沉，

《沉浮與什麼因素有關》教學反思。也了解了潛水艇應用了物體在水中的沉浮原理。知道現實生活中魚也應用了物體在水中的沉浮原理，教學反思《《沉浮與什麼因素有關》教學反思》 教學重難點就是用控制變數法去探究物體沉浮的原因。讓學生了解了控制變數在生活中的重大意義。學生基本能夠理解。教學准備方面：本節課所需的所有材料都由老師准備。學生方面：該班學生對科學學科的興趣較濃，上課積極發言，認真做實驗，使整個課堂氣氛活躍，教師得心應手，過程流暢。
不足之處：老師由於是初次上公開課，在教學中還欠缺許多的經驗，不能靈活處理教材，對於課堂中把握不夠。比如：在觀賞潛水艇課件時，老師說：「現在讓老師來操作一下，同學們下課以後也來試試：」老師可以這樣處理：老師先來當駕駛員操作一下，同學們認真學，待會請大家也來當一次駕駛員。然後真的請學生去操作，這樣課以活躍課堂氣氛。關於「聯系生活實際，在生活中那些現象運用了沉浮原理？」這個問題的提出，學生不能立刻聯系想到魚，因而問題的設計是有一定的小麻煩。這個問題可以設計為：生活中那種動物和潛水艇一樣用了上浮下潛的原理？

2. 物體的沉浮與什麼因素有關

1、物體的體積大小（物體所受的浮力=它所排開的液體的體積的大小,即F浮=V排）
2、物體的輕重
,准確來說應該是物體的密度與水的密度誰大誰小
3、物體的形狀（其實它的形狀就與它排開水的體積大小有關）
6、物體的材料
7、物體是否空心

3. 沉浮到底和什麼因素有關

沉浮與什麼因素有關
【教學目標】
科學概念：
1、物體的沉浮與自身的質量和體積都有關.
2、不同材料構成的物體,如果體積相同,重的物體容易沉；如果質量相同,體積小的物體容易沉.
3、潛水艇應用了物體在水中的沉浮原理.
過程與方法：
1、用控制變數的科學方法,探究物體沉浮的原因.
2、學慣用分析的方法研究影響沉浮的因素.
情感、態度、價值觀：
1、在實驗中理解控制變數的科學方法和思想的意義.
2、感受科學原理應用於實際的巨大作用.
【教學重點】
用控制變數的科學方法,探究物體沉浮的原因.
【教學難點】
學慣用分析的方法研究影響沉浮的因素.
【教學准備】
小組實驗一：物體7種,分別是小石塊、泡沫塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜、橡皮.
小組實驗二：水槽,一套相同體積不同質量的小球,一套相同質量不同體積的立方體,實驗報告單.
小組實驗三：水槽（與實驗二共用）,小瓶子,沙子若干,實驗報告單.
【教材處理】
本課活動內容較多,考慮到探究時間限制,故把製作潛水艇的活動略去,但本活動對於激發學生學習興趣,培養動手能力是很有意義的,可作為課外科技活動落實.另把「小瓶子實驗」中的裝液體改為裝沙子,更方便操作.
【教學過程】
一、分析物體在水中的沉浮規律：
1、導入：我們已經知道,同一種材料構成的物體,在水中的沉浮與它們的輕重、體積大小沒有關系.那麼,不同材料構成的物體,在水中的沉浮與它們的輕重、體積大小有關系嗎?
2、按體積大小順序排列七種物體,再標出它們在水中是沉還是浮.想一想,物體的沉浮和它的體積大小有關系嗎?
3、按輕重順序排列七種物體,再標出它們在水中是沉還是浮.想一想,物體的沉浮和它的輕重有關系嗎?
（說明：兩次排列,隱含著如何整理信息的教學意義,在本課教學中主要作為下面活動的契引,故不專門安排記錄單,僅用實物演示的方法完成,其中表示沉浮可在排列後把浮的物體位置上移沉的物體位置下移即可.）
4、當我們對這些物體進行比較時,為什麼看不出它們的輕重、體積大小與沉浮之間的關系?
二、控制其他因素進行研究：
1、引導：當遇到這種情況時,科學家往往採用控制其他因素不變的方法,來研究某一個因素是否對物體產生作用.今天老師就為大家准備了兩套特殊的材料,希望各位同學都能成為一個優秀的小科學家.
2、出示材料：一套相同體積不同質量的小球,一套相同質量不同體積的立方體,讓學生推測它們在水中的沉浮,並填寫在實驗報告單上.（建議：為了減少教師准備材料的辛苦,此活動也可以只給每個小組提供一套材料,分小球類和立方體類,在完成自己組的實驗後可以跟其他小組進行交換,既可提高活動效率,又培養了學生合作意識.）
「沉浮與什麼因素有關」實驗報告單
第（ ）小組
實驗一：相同體積不同質量的小球的沉浮（從重到輕排列）
小球 1號 2號 3號 4號 5號 我們的發現：
預測
結果
實驗二：相同質量不同體積的立方體的沉浮（從小到大排列）
立方體 1號 2號 3號 4號 5號 我們的發現：
預測
結果
3、小組領材料,實驗觀察,記錄分析.
4、組織交流：從這兩組材料的實驗中,我們得出什麼結論?（第一層次：物體的沉浮與自身的質量和體積都有關.第二層次；不同材料構成的物體,如果體積相同,重的物體容易沉；如果質量相同,體積小的物體容易沉.第三層次：體積大、質量小的物體容易浮,體積小質量大的物體容易沉.）
5、為什麼用上節課的物體進行比較看不出物體大小、輕重對沉浮的影響,而用這兩組材料進行研究時能夠看出物體的輕重、體積大小與沉浮的關系?（提醒學生對研究過程進行反思,認識到變數控制實驗的意義和作用,體會科學研究方法的重要性.）
三、用小瓶子繼續研究：
1、潛水艇既能在水面航行,又能在水下航行.它是應用了什麼原理呢?讓我們來做個模擬實驗.
2、提供實驗材料：水槽,小瓶子,沙子若干,實驗報告單,學生小組合作.
小瓶子沉浮實驗報告單
第（ ）小組
小瓶子狀態 大部分浮 小部分浮 沉到底
沙子數量
說明：沙子數量可用無、一點點、較多、裝滿來表述,也可以用占瓶子體積的大致分數來說明.最後一列給學有餘力的小組作其他狀態研究,比如教材第6面的中間「浮在水中」（即懸浮）狀態.
3、組織討論：這個活動改變了什麼因素,什麼因素是沒有改變的?（改變了物體的質量,物體的體積沒有改變.）
4、學生嘗試用這個實驗結論去分析潛水艇的工作原理.在此基礎上閱讀教材第6面的灰色文字：潛艇既能在水面航行,又能在水下航行.潛艇有一個很大的壓載艙.打開進水管道,往壓載艙里裝滿海水,潛艇會下潛,打開進氣管道,用壓縮空氣把壓載艙里的海水擠出艙外,潛艇就開始上浮.
5、建議有興致的同學課外去製作簡易潛水艇.
板書設計：
2、沉浮與什麼因素有關
小球的沉浮 物體沉浮與自身的質量和體積都有關
立方體的沉浮 控制變數
小瓶子的沉浮 體積大質量小易浮,體積小質量大易沉
潛水艇 應用沉浮原理

4. 物體在水中的沉浮與什麼因素有一個

《沉浮與什麼因素有關》是五年級科學《沉和浮》單元的第二課時。單元教材的編寫思路是：從物體的沉浮現象開始，探尋物體沉浮的規律，繼而研究影響沉浮的變數（體積大小、重量、液體的密度），最後形成適合小學生特點的有關沉浮現象的解釋。

學生在本單元中對沉和浮研究的進程：

第1課《物體在水中是沉還是浮》：觀測7種物體在水中的沉浮，整理物體的沉浮與哪些因素有關。探究同一種物體在水中的沉浮與它的體積和重量沒有關系，埋下一個伏筆。

第2課《沉浮與什麼因素有關》：研究沉浮與物體的重量和體積大小的關系：體積相同，重的物體容易沉，輕的物體容易浮；重量相同，體積大的物體容易浮，體積小的物體容易沉。

第3課《橡皮泥在水中的沉浮》：研究輕重不變的情況下，體積與沉浮的關系：物體在水中的沉浮，與物體排開的水量有關。

第4課《造一艘小船》：為《浮力》一課作準備，體會水對物體會產生浮力作用。重點探究活動是「哪艘船裝載的貨物多」，把物體的體積與沉浮的關系進一步進行強化。

第5課《浮力》和第6課《下沉的物體會受到水的浮力嗎》：從浮力和重力之間的關系，解釋物體沉浮的原因。

第7課《馬鈴薯在液體中的沉浮》和第8課《探索馬鈴薯沉浮的原因》：探索液體密度（用同體積的物體比較輕重的方法）對沉浮的影響，最終揭示本單元的核心概念：物體的密度不同，影響它們的沉浮。

從上面學生在本單元中對沉和浮現象研究的進程來看，本課在學生研究進程中所處的位置是：

前一課，學生通過對7種物體的觀察，對原有的沉浮認識的前概念（重的物體沉，輕的物體浮；大的物體浮，小的物體沉）產生了疑惑，知道同一種材料構成的物體在水中的沉浮和重量與體積沒有關系，而不同材料構成的物體在水中的沉浮和重量與體積似乎有關系，似乎又沒有關系。但根據經驗和預測，大部分學生仍然會堅持物體在水中的沉浮和物體的輕重與體積有關系。這裡面有著怎樣的關系？怎樣幫助學生梳理清裡面的關系，是我們教學中首先要解決的問題。

在本課中，學生學慣用變數控制進行研究。識別變數、控制變數、運用典型的結構材料進行驗證、反思變數控制實驗的結果，只是學生思維辯證的第一層次。教學的指向是物體在水中的沉浮與浮力（物體在水中排開的水量）和重力的關系。因此，本課的教學目的之一是解決學生前概念的認知問題，同時對學生的概念進行進一步的發展，學生在思維發展上呈現「模糊（物體的沉浮與重量和體積有關系又沒有關系）——>清楚（體積相同，重的物體易沉，輕的物體易浮；輕重相同，小的物體易沉，大的物體易浮）——>再模糊（用小而重的物體易沉，大而輕的物體易浮無法去解釋物體的沉浮）——>再清楚（在控制變數的情況下能看出輕重、體積對物體沉浮的影響，反之，則看不出；物體在水中沉浮的規律還要進一步學習和研究）」的過程，把學生對沉浮現象的認識引向浮力和重力的關系。

◆教學目標：

科學概念：

1、物體的沉浮與自身的重量和體積都有關系。

2、不同材料構成的物體，體積相同，重的物體容易沉，輕的物體容易浮；輕重相同，體積小的物體容易沉，體積大的物體容易浮。

3、潛水艇應用了物體在水中的沉浮原理。

過程與方法：

1、學慣用畫圖和分析的方法研究影響物體沉浮的因素。

2、用控制變數的科學方法，探究物體在水中沉浮的原因。

情感、態度、價值觀：

1、在實驗中理解控制變數的科學方法和思想的意義。

2、感受科學原理應用於實際的巨大作用。

◆教學重點：用控制變數的科學方法，探究物體在水中沉浮的原因。

◆教學難點：學慣用畫圖和分析的方法研究影響物體沉浮的因素。

◆教學准備：（學生實驗10組材料，教師1組材料）

學生實驗：水槽，4個同體積不同輕重的小球，4個同輕重不同體積的圓柱體，帶蓋的空瓶，可伸縮圓柱體，綠豆，實驗報告單。

教師材料：蘿卜、泡沫塊、小石塊、蠟燭、橡皮、帶蓋的空瓶、回形針、天平、課件。

◆教學過程：

一、導入：

1、我們已經知道，同一種材料構成的物體，在水中的沉浮與它們的輕重、體積大小沒有關系。那麼，不同材料構成的物體，在水中的沉浮與它們的輕重、體積大小有關系嗎？

2、物體在水中的沉浮到底和什麼因素有關系呢？這節課我們就來研究研究。（出示課題）

【設計意圖：從學生已有的知識概念入手進行推測，明確本課的研究內容。】

二、分析物體在水中的沉浮規律：

1、上節課，我們觀察了7種物體在水中的沉浮情況（投影儀展示7種材料），這節課，我們再利用這些材料來分析一下。

2、把7種材料按輕重從重到輕的順序排一排（排好後，分出沉浮）；看一看，我們能看出輕重對物體沉浮的影響嗎？（學生舉例說明看不出）

3、把7種材料按體積從大到小的順序排一排（排好後，分出沉浮）；看一看，我們能看出體積大小對物體沉浮的影響嗎？（學生舉例說明看不出）

4、思考：可能是什麼在影響物體在水中的沉浮呢？

5、反問：難道物體的輕重真的不影響物體的沉浮嗎？難道物體的體積大小真的不影響物體的沉浮嗎？

【設計意圖：

從輕重和體積上分析7種材料在水中的沉浮，並讓學生舉例說明單從物體的輕重和體積上看不出對沉浮的影響，引導學生關注到底是什麼因素在影響物體在水中的沉浮。

評價建議：

從過程來看，學生的直覺思維佔了主導成分，缺乏對事物間相互聯系的關注。因此，適時的反問能使學生的思維得到了重新定向，在反問中重新審視自己的結論，在反問中關注「輕重」與「體積」兩個因素。反問激發學生思維，反問促使學生站在更高的層面來思考問題，有利於學生理性思維能力的建構。】

三、控制其他因素進行研究：

1、怎樣才能看出物體的輕重對沉浮的影響或物體的體積大小對沉浮的影響？

（引導：科學家在研究中遇到這種情況時，也往往採用控制其他因素不變的方法，來研究某一個因素是否對物體產生作用。）

2、認識結構材料:

（1）4個體積相同輕重不同的小球：你覺得4個小球的什麼是一樣的？輕重呢？用天平比較。

（2）4個輕重相同體積不同的圓柱體：你覺得4個圓柱體的什麼不一樣的？輕重呢？用天平比較。

【設計意圖：

用天平比較4個小球和4個圓柱體的用意：蘊含對學生在科學探究過程中實證意識的培養。

其一：如果不用天平進行比較，學生對後面把4個小球（圓柱體）放入水中的沉浮狀態不一致的現象，會產生一定程度上的懷疑：小球有沉有浮真的是因為輕重不同嗎？圓柱體有沉有浮真的輕重是一樣的嗎？用天平進行比較，讓學生實實在在看到4個小球的輕重不同，4個圓柱體的輕重相同，排出了學生思維上的干擾。

其二：科學講究實證。課程標准明確指出：在讓學生獲得知識的同時能「形成尊重事實、善於質疑的科學態度」，「不迷信權威」，「在科學學習中能注重事實」。因此，在教學中我們不僅要引導學生進行規范的科學實驗，而且要注重學生實證意識的培養，讓學生學會用事實證據說話。

其三：從學生思維培養上來看，用天平比較，更有利於強化學生的「變數控制」概念的形成。當實驗結束後進行反思時學生馬上聯繫到是因為實驗中的小球體積相同、輕重不同和圓柱體輕重相同、體積不同。】

3、預測：你們覺得把4個小球一齊放入水中，它們的沉浮會一樣嗎？把4個圓柱體一齊放入水中，它們的沉浮會一樣嗎？小組預測，把預測的結果畫在記錄單上。

4、匯報小球和圓柱體的預測結果。

預設：A、都浮。浮的情況一樣嗎？露出水面的多少和什麼有關？

B、有的沉，有的浮。哪個沉？為什麼沉？浮的情況都一樣嗎？露出水面的多少和什麼有關？

5、實驗要求：

（1）兩個實驗一個一個做，做完小球實驗再做圓柱體實驗。

（2）把4個小球（圓柱體）一齊放入水中，觀察它們的沉浮情況，並用圖示法記錄沉浮狀態。

（3）觀察完後，將小球（圓柱體）從水中取出，用抹布擦乾。

（4）小組討論在實驗中有什麼發現？

6、學生實驗操作，教師巡迴指導：（先預測，後實驗）

「沉浮與什麼因素有關」實驗報告單 第（ ）小組

實驗一：體積相同重量不同的小球在水中的沉浮

小球的輕重（從重到輕）：藍—綠—紅—黃

預測（小球的狀態）
實測（小球的狀態）

討論：物體在水中的沉浮和輕重有關系嗎？怎樣的關系？

實驗二：輕重相同體積不同的圓柱體在水中的沉浮

小球的輕重（從重到輕）：藍—綠—紅—黃

預測（小球的狀態）
實測（小球的狀態）

討論：物體在水中的沉浮和體積大小有關系嗎？怎樣的關系？

7、交流分析：

（1）小球實驗：展示一組學生的實驗記錄單，學生匯報，其他小組補充。

預設：A、你覺得小球露出水面的多少和什麼有關？

B、物體在水中的沉浮和輕重有關系嗎？怎樣的關系？

（2）圓柱體的實驗匯報同小球實驗匯報，盡量讓學生說。

（3）從這兩個實驗中，我們能得出什麼結論？

8、反思：為什麼我們一開始對7種材料進行比較看不出物體的輕重、體積大小對沉浮的影響，而用這兩組材料卻能看出物體的輕重、體積大小對沉浮的影響？

9、小結：這就是我們在科學實驗中的變數控制，它是科學研究中的一個重要的方法。

【設計意圖：

4個小球和4個圓柱體是有結構的材料，如何讓學生充分認識結構材料的特點，進而對材料在水中的沉浮作出預測，通過實驗觀察，最後得出在控制變數的情況下，物體在水中的沉浮和輕重與體積是有關系的，是整節課教學的重點和難點。因此，在教學預設中，分5步走：

第一步：通過觀察比較和天平稱重比較。讓學生確實認識到4個小球體積相同輕重不同，4個圓柱體輕重相同，體積不同，建立深刻的印象。

第二步：小組畫圖預測、匯報。展示、交流在有結構的材料下，學生對物體沉浮的認識。

第三步：實驗觀察、記錄。學生通過親手實驗，看到了小球和圓柱體在水中的沉浮，引起學生對原有認知的思考，關注物體的沉浮和輕重與體積的關系。

第四步：匯報、交流。從小球、圓柱體在水中的沉浮以及露出水面的多少，幫助學生理清物體的輕重、體積對沉浮的影響。當然，這是在變數控制的前提下，但學生此時不一定十分清楚這一點。

第五步：反思。為什麼7種材料看不出，而這兩組材料卻能看出？原來是變數控制的結果，學生恍然大悟。

在這一環節的教學中，學生通過探究前的預測（有根據的猜測）、探究過程中的觀察與思考、對結論的解釋（聯系新舊知識，在原有知識的基礎上，將實證探究所得納入原有的知識結構中，形成新的理解和解釋）以及對探究活動的反思，在反思中深化了對問題的理解，使探究向縱深發展。

評價建議：

用畫圖的方法展示學生頭腦中對有結構的材料在水中的沉浮狀態，一方面利於學生表述，同時，能使學生更精確地比較同一組材料在水中的不同沉浮狀態。】

四、繼續研究變數控制改變物體在水中的沉浮：

1、師：剛才我們通過控制小球的體積和圓柱體的輕重，得出了這樣一個結論：體積相同，重的物體容易沉，輕的物體容易浮；輕重相同，小的物體容易沉，大的物體容易浮。結論是否正確，還需要進一步檢驗。老師這兒還有兩樣材料（出示小瓶和可伸縮的圓柱體，簡介圓柱體可伸縮），我們來看看它們在水中的沉浮情況。

2、你有辦法讓小瓶沉下去嗎？怎麼做？為什麼這樣做？圓柱體呢？（指導擦乾和圓柱體沉浮的觀察方法）

3、實驗要求：

（1）小瓶子沉的實驗：

A、往小瓶子內一粒一粒加綠豆，觀察小瓶子的沉浮。

B、記下小瓶子開始沉下去時加綠豆的粒數。

C、再把綠豆加到1/2瓶和滿瓶，觀察下沉的情況。

（2）圓柱體浮的實驗：

A、一點一點拉開圓柱體，觀察圓柱體的沉浮。

B、用尺量出圓柱體開始浮上來時的圓柱體的高度。

C、再把圓柱體拉出1/2和大部分拉出，觀察圓柱體上浮的情況。

4、學生實驗，記錄分析。

小瓶子沉浮實驗報告單 第（ ）小組

小瓶子開始沉下去的綠豆粒數
粒綠豆

分析：

(1)在這個實驗中，我們控制的因素是小瓶子的 ，改變的因素是小瓶子的 。

(2)小瓶子內的綠豆加得越多,小瓶子下沉的速度 。

圓柱體沉浮實驗報告單 第（ ）小組

圓柱體開始浮上來的圓柱體高度
厘米

分析：

（1）在這個實驗中，我們控制的因素是圓柱體的 ，改變的因素是圓柱體的 。

（2）圓柱體拉得越開，圓柱體上浮的速度 。

5、交流分析：

（1）說說小瓶子實驗情況。（關註：加多少綠豆小瓶子開始下沉？加到1/2瓶和滿瓶時沉的情況有什麼不同？統計各組小瓶子開始沉下去時加綠豆的顆數。）

（2）小瓶子加綠豆的多少和它的沉浮狀態有關系嗎？小瓶子沉下去的實驗再次證明了什麼？

（3）圓柱體實驗組的匯報同小瓶子實驗組的匯報。

6、小結：看來，我們要改變一個物體在水中的沉浮，有幾種辦法？（提示：在什麼不變的情況下）

【設計意圖：

這部分教材的安排是往空瓶子里加水，觀察空瓶子逐漸下沉的過程，感受在體積不變的情況下，改變物體的重量，可以改變物體在水中的沉浮。

我的理解是：既然學生在前面的探究活動中得出的是兩方面的結論，那就應該盡量讓學生從兩方面去驗證，加深對前面探究活動所得的認識。因此，安排讓小瓶子沉下去和圓柱體浮上來兩組探究活動，學生分組完成其中一個實驗，在匯報的基礎上組間相互交流、提問、補充。

小瓶子加綠豆下沉的意圖：加綠豆，讓學生感受重量的逐漸增加，同時，改加水為加綠豆，變數容易控制，同時做到把變數量化，引導學生關注由量變到質變的過程。拉開圓柱體的用意也是如此。

評價建議：

活動的分析和小結進一步強化認識，同時引導學生關注改變物體在水中的沉浮。在這一環節中，驗證前一探究活動的結論是重點，同時滲透量變到質變。本環節的探究是科學內部的探究，用科學的活動解釋科學的結論。】

五、拓展延伸：

1、潛水艇被稱為「海洋中的幽靈」，它是根據什麼原理實現在水中自由沉浮？（課件先出示潛水艇圖，再出示原理圖。）

2、學了這節課，你能解釋一下怎樣的物體在水中容易沉，怎樣的物體在水中容易浮？

3、根據學生回答的「小而重的物體容易沉，大而輕的物體容易浮」追問：

（1）我們能用這個規律去解釋物體在水中的沉浮嗎？

（2）出示「橡皮」：這是一個怎樣的物體？水中的沉浮？

（3）如果一個物體體積比它大（小）一點，輕重比它重（輕）一點，是沉還是浮？依次出示「蘿卜、石塊、蠟燭」，有問題嗎？

4、延伸：為什麼我們用物體的輕重和體積去解釋物體的沉浮，還是有問題呢？看來，在怎樣的情況下，我們能用物體的輕重和體積去解釋物體的沉浮？物體在水中的沉浮到底和什麼有關，還需要我們在以後的課中進一步去研究。

【設計意圖：

潛水艇是學生用科學的結論解釋現實中的物體在水中的沉浮，把探究活動由課內引向課外。

評價建議：

「怎樣的物體容易沉，怎樣的物體容易浮」則是把學生對沉浮的認識在思維上作進一步的發展。但特定的有結構的材料下得出的結論不是普遍的規律，本課的落腳點不僅僅在於得出結論，而要進一步引導學生對結論的思考，為後續課文的學習打好基礎。教材中對此沒有作出明確要求。但是我們的科學探究應該把學生的視野引向更開闊的前方。因此，安排了嘗試用得出的規律去解釋物體在水中的沉浮。一解釋，解釋出問題來了。解釋出問題，不是對結論的懷疑，而是更加認識了變數的控制，更加激起學生對物體在水中沉浮現象探究的興趣。】

◆板書設計：

2、沉浮與什麼因素有關

輕重？ 體積？

小球 體積相同:重的物體易沉，輕的物體易浮。

變數控制

圓柱體 輕重相同:小的物體易沉，大的物體易浮。

◆教學反思：科學與數學的整合

本課的核心概念是「變數控制」，如何控制一個變數，去研究另一個變數，是學生在思維上要首先解決的問題，這和數學中比較分數的大小有異曲同工之妙。因此，本課在教學中借鑒數學中的思維、研究方法，對學生的學習、研究將建立深刻的印象。

1.變數識別：

當輕重和體積都在影響物體的沉浮時，如何去分析輕重或體積對物體沉浮的影響呢？唯有控制其中一個變數，才能研究另一個變數對物體沉浮的影響。在數學中，比較分數的大小時，分母相同看分子，分子相同看分母，也是使其中一個量相同（變數控制）。教師在教學中不一定直說，但要有意識引導，使學生產生知識遷移，把數學的方法運用到科學研究之中。

2.精確的變數控制：

數學中的比較建立在數字之上，科學中的研究也要建立在數字之上。如相同體積的小球輕重不同和體積不同的圓柱體輕重相同，通過天平比較，讓學生深刻建立控制的變數相同的印象，為後續的研究掃清障礙。

3.符號化的記錄：

數學語言中的圖式和符號化是很適合科學課借鑒的。圖式、符號化不僅是一種簡便的表示方法，更是一種幫助促進思維的好辦法，如果在科學課中引進，可以幫助科學老師培養學生的思維。如在預測沉浮和記錄沉浮時，用畫圖的方法，一方面直觀地記錄所思所見，同時也利於對記錄進行分析。

4.數據的統計和分析：

數學是一門基礎性的學科，是研究科學問題的工具。在科學課教學中如果教師能夠有意識地指導學生利用數學的知識進行統計分析，對研究的結果進行量化處理，這是很有意義的嘗試。

如研究小瓶中加綠豆的數量觀察小瓶的沉浮情況和拉伸圓柱體觀察圓柱體沉浮放入情況，都用到了數據的測量和統計，把數據和科學結論結合起來，運用數據來說明問題、證實結論。

小學科學和數學在很多教學內容、教學方法、思想上都有共通之處，如果能有效地加以整合，相互借鑒，將起到知識遷移、共同促進的作用。

◆附：本課中科學探究的材料呈現與學生思維進程的處理

材料引起學生的科學探究，沒有材料，學生的科學探究就成為無水之源。因此，材料的選擇和使用處理，就成為促進學生思維發展與科學探究的重要保證。

在本節課中，材料的選擇和處理與學生思維發展同步，並促進引起學生思維的發展。

試想一下：如果一開始把所有的材料：7種材料、小球、圓柱體、小瓶子、綠豆、水槽等等都擺在學生面前，學生還會有所思考嗎？學生還能在不斷的思維沖突中前進嗎？

因此，分布呈現，與學生思維發展同步，是科學探究中十分而且必須講究的問題。

第一次材料呈現：7中物體按輕重、體積排序，喚起學生對沉浮認識的前概念，同時，質疑前概念，認識輕重和體積兩個變數。

第二次材料呈現：4個小球和4個圓柱體。這是特定的有結構的材料。首先讓學生認識結構材料的特點，預測結構材料在水中的沉浮，這是在控制變數的前提下，運用學生對沉浮前概念作出的判斷。為什麼不直接讓學生觀察在水中的沉浮？科學的預測是聯系學生原有的知識認識新知的橋梁，是引起學生思維沖突的過程。預測准確，在舊知與新知建立起溝通的橋梁。預測錯誤，學生在反思中前進。因此，從某種程度上講，預測比實驗更重要。在探究過程中，強調預測，重視對預測結果的交流，然後讓學生在實踐中檢驗，在檢驗中反思。

第三次材料呈現：小瓶子和圓柱體。這是一組驗證性的材料，讓學生通過已經得出的結論，進一步驗證結論，同時，關注量變到質變的過程。鑒於五年級學生的認識，並不出現「量變」、「質變」的概念，而是通過讓學生測量「幾粒綠豆使小瓶子沉下去」和「圓柱體浮上來時的高度」去體會改變輕重和改變體積控制物體在水中的沉浮。

第四次材料呈現：橡皮、蘿卜、石塊、蠟燭。運用結論解釋物體在水中的沉浮。因為是在控制一個變數的情況下得出的結論，但學生仍然會把它當作一個普遍的結論。因此，必須讓學生認識到當兩個變數都在變的情況下，物體在水中的沉浮就不能單從輕重和體積上去考慮了。這組材料的呈現，不是為了把學生搞搞糊塗，而是讓學生更清醒地認識到，在特定的情況下（變數控制），我們可以通過輕重和體積去判斷物體在水中的沉浮。物體在水中的沉浮，還有更多的知識和內容需要去探究和學習，把學生的探究活動進一步引向深入。

5. 沉浮與什麼因素有關 探究性學習

沉浮與素關 【教目標】 科概念： 1、物體沉浮與自身質量體積都關. 2、同材料構物體,體積相同,重物體容易沉；質量相同,體積物體容易沉. 3、潛水艇應用物體水沉浮原理. 程與： 1、用控制變數科,探究物體沉浮原. 2、慣用析研究影響沉浮素. 情、態度、價值觀： 1、實驗理解控制變數科思想意義. 2、受科原理應用於實際巨作用. 【教重點】 用控制變數科,探究物體沉浮原. 【教難點】 慣用析研究影響沉浮素. 【教准備】 組實驗：物體7種,別石塊、泡沫塊、形針、蠟燭、帶蓋空瓶、蘿卜、橡皮. 組實驗二：水槽,套相同體積同質量球,套相同質量同體積立體,實驗報告單. 組實驗三：水槽（與實驗二共用）,瓶,沙若干,實驗報告單. 【教材處理】 本課內容較,考慮探究間限制,故製作潛水艇略,本於激發習興趣,培養手能力意義,作課外科技落實.另瓶實驗裝液體改裝沙,更便操作. 【教程】 、析物體水沉浮規律： 1、導入：我已經知道,同種材料構物體,水沉浮與輕重、體積沒關系.,同材料構物體,水沉浮與輕重、體積關系? 2、按體積順序排列七種物體,再標水沉浮.想想,物體沉浮體積關系? 3、按輕重順序排列七種物體,再標水沉浮.想想,物體沉浮輕重關系? （說明：兩排列,隱含著何整理信息教意義,本課教主要作面契引,故專門安排記錄單,僅用實物演示完,其表示沉浮排列浮物體位置移沉物體位置移即.） 4、我些物體進行比較,看輕重、體積與沉浮間關系? 二、控制其素進行研究： 1、引導：遇種情況,科家往往採用控制其素變,研究某素否物體產作用.今師家准備兩套特殊材料,希望各位同都能優秀科家. 2、示材料：套相同體積同質量球,套相同質量同體積立體,讓推測水沉浮,並填寫實驗報告單.（建議：減少教師准備材料辛苦,給每組提供套材料,球類立體類,完自組實驗跟其組進行交換,既提高效率,培養合作意識.） 沉浮與素關實驗報告單 第（ ）組 實驗：相同體積同質量球沉浮（重輕排列） 球 1號 2號 3號 4號 5號 我發現： 預測 結 實驗二：相同質量同體積立體沉浮（排列） 立體 1號 2號 3號 4號 5號 我發現： 預測 結 3、組領材料,實驗觀察,記錄析. 4、組織交流：兩組材料實驗,我結論?（第層：物體沉浮與自身質量體積都關.第二層；同材料構物體,體積相同,重物體容易沉；質量相同,體積物體容易沉.第三層：體積、質量物體容易浮,體積質量物體容易沉.） 5、用節課物體進行比較看物體、輕重沉浮影響,用兩組材料進行研究能夠看物體輕重、體積與沉浮關系?（提醒研究程進行反思,認識變數控制實驗意義作用,體科研究重要性.） 三、用瓶繼續研究： 1、潛水艇既能水面航行,能水航行.應用原理呢?讓我做模擬實驗. 2、提供實驗材料：水槽,瓶,沙若干,實驗報告單,組合作. 瓶沉浮實驗報告單 第（ ）組 瓶狀態 部浮 部浮 沉底 沙數量 說明：沙數量用、點點、較、裝滿表述,用占瓶體積致數說明.列給餘力組作其狀態研究,比教材第6面間浮水（即懸浮）狀態. 3、組織討論：改變素,素沒改變?（改變物體質量,物體體積沒改變.） 4、嘗試用實驗結論析潛水艇工作原理.基礎閱讀教材第6麵灰色文字：潛艇既能水面航行,能水航行.潛艇壓載艙.打進水管道,往壓載艙裝滿海水,潛艇潛,打進氣管道,用壓縮空氣壓載艙海水擠艙外,潛艇始浮. 5、建議興致同課外製作簡易潛水艇. 板書設計： 2、沉浮與素關 球沉浮 物體沉浮與自身質量體積都關 立體沉浮 控制變數 瓶沉浮 體積質量易浮,體積質量易沉 潛水艇 應用沉浮原理

6. 小學科學：《沉浮與什麼因素有關》教案

教學內容：教科版義務教育課程標准實驗教材科學五年級下冊《沉和浮》單元第2課
教學目標：
1、知識與能力：通過對各種物體在水中沉浮的探究，了解怎樣改變物體在水中的沉浮方法。通過探究結果，總結出物體在水中沉浮規律。
2、過程與方法：使學生通過主動參與，合作交流的方式，討論並運用多種方法，改變物體在水中的沉浮變化，能用語言表述整個過程，能提出不同的見解和質疑，提高學生的實踐和創新能力。
3、情感、態度與價值觀：通過對物體在水中沉浮規律的探究，使學生獲得關於物體沉浮和物體大小、輕重關系的認識，能在觀察研究活動中自己解決有關沉浮的一些問題，能在小組或班級里交流自己的觀察研究發現，能解釋物體在水中發生沉浮變化的原因，發展和保持學生探究改變物體在水中沉浮現象的興趣和好奇心，體驗科學探究的樂趣，培養動手能力和創新精神，及與他人合作的良好科學態度。
教學重點：能在觀察研究中自己有關沉浮的一些問題，能在小組或班級里交流自己的觀察研究發現，能解釋物體在水中發生沉浮變化的原因。
教學難點：培養動手能力和創新精神，及與他人合作的良好科學態度。
教學背景分析：
1、教材：《沉浮與什麼因素有關》是教科版科學五年級下冊第一單元「沉和浮」的第二課。它由四部分組成：一、分析物體在水中的沉浮規律；二、控制其他因素進行研究；三、用小瓶子研究沉浮；四、潛水艇的原理。本課教材編在《物體在水中是沉是浮》一課之後，目的在於加深、鞏固學生對物體沉浮和物體的輕重、大小之間的關系的認識。
2、學生：物體在水中的沉浮現象是學生生活中很常見的，也是學生生活中經常接觸的。飲料瓶沉浮的活動與帶橡皮泥的筆帽沉浮都是模仿潛水艇的沉浮，而且前者對學生來說不是很有挑戰性，且本課內容較多，因此在實際教學中就將此部分活動略去。重點讓學生去探究多種物體的沉浮的原因及改變沉浮的活動。
3、設計理念：「探究既是科學學習的目標，又是科學學習的主要方式」。在本課的教學過程中我始終堅持以學生為主體，充分解放學生的大腦和手腳，為學生准備了充足的教具和學具，並通過課前的魔術導入、課中的玩的活動、課後的探究等環節大大提高了學生的學習興趣和參與意識，使全體學生都能主動、積極地參與到科學探究中來，品味科學探究的樂趣，體驗成功的快樂。同時提高了學生的科學探究能力，培養了團結協作的團隊精神。
教學准備：小石塊，泡沫塑料塊，橡皮泥，干凈的粗沙一包，帶蓋玻璃瓶，浮標，易拉罐，帶蓋小塑料瓶，吸管，橡皮筋，實物投影儀，多媒體課件等。
教學過程：
一、創設情境，導入新課。
1、課前，將實驗器木才發放給學生並在小組選一組長和記錄員。這樣，有助於組織教學。
2、一上課就出示（ 課件）潛水艇的游戲，讓學生觀察，然後提出問題「你們都看到了什麼現象？」（復習「沉浮的現象」，導入本課課題。）
3、出示課題（沉浮與什麼因素有關）
二、操作演示，探究方法。
1．探究改變玻璃瓶在水中的沉浮方法。
教師演示：
①「這是一個蓋緊的空瓶，把它放在水裡觀察沉浮現象。」
（學生觀察，看到浮上來了）
②「這是一個同樣大小的瓶子（瓶內裝滿沙子蓋緊蓋不讓學生發現），放入水中觀察現象」（同學匯報，看到沉下了。）
③提問「為什麼同樣大小的瓶子，在水中會出現不同的現象呢？」
（前排的同學很容易發現，第二個瓶子里有東西。學生會說「第二個瓶子里有東西重，就沉下去，第一個瓶子輕就浮起來。」）
④「請你把『沉』的瓶子取出來，檢驗你的回答是不是正確。」
（發現瓶里裝滿沙子）
⑤提出「大家想：有什麼方法，把這個沉下去的瓶子讓它浮上來？」（學生能想出：「把沙子倒掉」的方法。）
⑥為什麼要這樣做？
（減輕重量使物體「變」輕，上浮）
2、用不同方法改變物體在水中的沉浮變化。
（1）講明實驗要求————「在我們每組實驗台上有一些物體，（出示：小石塊，泡沫塑料塊，橡皮泥，干凈的粗沙一包，帶蓋玻璃瓶，浮標，易拉罐，帶蓋小塑料瓶，吸管，橡皮筋。）這些物體有的沉在水底，有的浮在水面，你們可以借鑒改變玻璃瓶的沉浮方法，使沉在水中物體浮上來；浮上來的要想方法讓它沉下去；
（2）開展探究活動————沉浮與什麼因素有關
①布置活動：出示《沉浮與什麼因素有關》
②提出小組活動規則（排好輪流操作次序，大家想方法，每次1-2人操作，互相合作）
③分組開展活動：（教師巡視，進行指導，在巡視中重點指導學生用沙子改變玻璃瓶和浮標的沉浮；用橡皮筋把重的物體與泡沫捆紮，增加物體的體積，就會浮起來。啟示把橡皮泥的形狀變成船形。）
④控制活動時間，適時轉入研討階段
三、交流成果，形成結論。
1．整理活動資料：（填在缺項表格中）
（1）問題：「說一說我們怎樣改變了物體沉浮？」
①學生說出具體的操作方法時，要提示：「這樣做對××物體會有什麼影響？」（增加或減少了物體的重量，體積大小）
②學生如果沒有用沉浮關系說明現象時，要追問：「你根據什麼要這樣做？」
③適時針對「方法」把缺項（「增加減小物體的重量」「增加減少物體體積」）填充在表格中
（2）學生填寫課本中的表格
2．研討資料 解決問題
問題：
①「說一說，沉浮與什麼因素有關？」
②「說一說用什麼方法改變潛水艇的沉浮？」
四、激發興趣，創新思維。
探究活動————（我們來做一個「潛水艇」）
1、學生利用自帶吸管和空易拉罐，分小組操作，然後學生在講台上演示。
2、活動後研討：易拉罐做成的「潛水艇」與真的潛水艇相比較，它們的沉浮有什麼相同的地方？（進水增加重量，下沉，排水減少重量上浮。）
五、探究小結，拓展延伸。
1、讓我們學會做一個沉浮自如的「潛水艇」
2、介紹材料，講解製作方法，要求（如課本內容及插圖）
3、教師先演示，激發學生興趣，讓學生也試一試。思考：擠壓瓶子與「潛水艇」的下沉有什麼關系？（擠沉，鬆浮）
六、作業
1、潛水艇自由沉浮的秘密是（ ），把橡皮泥浮在水上的方法是（ ）。
A、改變自身大小來實現 B、改變自身重量來實現 C、改變水的浮力來實現
（本問題是對知識與技能目標的考核）
2、用兩種以上的辦法把沉在水中的橡皮泥浮上來。
（本問題是對過程與方法目標的考核）
3、怎樣應用沉浮知識幫助農民伯伯選擇優良飽滿的稻種？
（本問題是對學生運用科學情感態度的考核）
4、課外做一個「沉浮自如的潛水艇」
板書設計：
沉浮與什麼因素有關