沉浮与什么因素有关

1. 沉浮与什么因素有关教案设计意图

成功之处：本节课在老师和同学的共同努力下顺利达到了教学目标：学生理解了不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉；如果质量相同，体积小的物体容易沉，

《沉浮与什么因素有关》教学反思。也了解了潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。知道现实生活中鱼也应用了物体在水中的沉浮原理，教学反思《《沉浮与什么因素有关》教学反思》 教学重难点就是用控制变量法去探究物体沉浮的原因。让学生了解了控制变量在生活中的重大意义。学生基本能够理解。教学准备方面：本节课所需的所有材料都由老师准备。学生方面：该班学生对科学学科的兴趣较浓，上课积极发言，认真做实验，使整个课堂气氛活跃，教师得心应手，过程流畅。
不足之处：老师由于是初次上公开课，在教学中还欠缺许多的经验，不能灵活处理教材，对于课堂中把握不够。比如：在观赏潜水艇课件时，老师说：“现在让老师来操作一下，同学们下课以后也来试试：”老师可以这样处理：老师先来当驾驶员操作一下，同学们认真学，待会请大家也来当一次驾驶员。然后真的请学生去操作，这样课以活跃课堂气氛。关于“联系生活实际，在生活中那些现象运用了沉浮原理？”这个问题的提出，学生不能立刻联系想到鱼，因而问题的设计是有一定的小麻烦。这个问题可以设计为：生活中那种动物和潜水艇一样用了上浮下潜的原理？

2. 物体的沉浮与什么因素有关

1、物体的体积大小（物体所受的浮力=它所排开的液体的体积的大小,即F浮=V排）
2、物体的轻重
,准确来说应该是物体的密度与水的密度谁大谁小
3、物体的形状（其实它的形状就与它排开水的体积大小有关）
6、物体的材料
7、物体是否空心

3. 沉浮到底和什么因素有关

沉浮与什么因素有关
【教学目标】
科学概念：
1、物体的沉浮与自身的质量和体积都有关.
2、不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉；如果质量相同,体积小的物体容易沉.
3、潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理.
过程与方法：
1、用控制变量的科学方法,探究物体沉浮的原因.
2、学习用分析的方法研究影响沉浮的因素.
情感、态度、价值观：
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.
【教学重点】
用控制变量的科学方法,探究物体沉浮的原因.
【教学难点】
学习用分析的方法研究影响沉浮的因素.
【教学准备】
小组实验一：物体7种,分别是小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮.
小组实验二：水槽,一套相同体积不同质量的小球,一套相同质量不同体积的立方体,实验报告单.
小组实验三：水槽（与实验二共用）,小瓶子,沙子若干,实验报告单.
【教材处理】
本课活动内容较多,考虑到探究时间限制,故把制作潜水艇的活动略去,但本活动对于激发学生学习兴趣,培养动手能力是很有意义的,可作为课外科技活动落实.另把“小瓶子实验”中的装液体改为装沙子,更方便操作.
【教学过程】
一、分析物体在水中的沉浮规律：
1、导入：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?
2、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?
3、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?
（说明：两次排列,隐含着如何整理信息的教学意义,在本课教学中主要作为下面活动的契引,故不专门安排记录单,仅用实物演示的方法完成,其中表示沉浮可在排列后把浮的物体位置上移沉的物体位置下移即可.）
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?
二、控制其他因素进行研究：
1、引导：当遇到这种情况时,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.今天老师就为大家准备了两套特殊的材料,希望各位同学都能成为一个优秀的小科学家.
2、出示材料：一套相同体积不同质量的小球,一套相同质量不同体积的立方体,让学生推测它们在水中的沉浮,并填写在实验报告单上.（建议：为了减少教师准备材料的辛苦,此活动也可以只给每个小组提供一套材料,分小球类和立方体类,在完成自己组的实验后可以跟其他小组进行交换,既可提高活动效率,又培养了学生合作意识.）
“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、组织交流：从这两组材料的实验中,我们得出什么结论?（第一层次：物体的沉浮与自身的质量和体积都有关.第二层次；不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉；如果质量相同,体积小的物体容易沉.第三层次：体积大、质量小的物体容易浮,体积小质量大的物体容易沉.）
5、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?（提醒学生对研究过程进行反思,认识到变量控制实验的意义和作用,体会科学研究方法的重要性.）
三、用小瓶子继续研究：
1、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.
2、提供实验材料：水槽,小瓶子,沙子若干,实验报告单,学生小组合作.
小瓶子沉浮实验报告单
第（ ）小组
小瓶子状态 大部分浮 小部分浮 沉到底
沙子数量
说明：沙子数量可用无、一点点、较多、装满来表述,也可以用占瓶子体积的大致分数来说明.最后一列给学有余力的小组作其他状态研究,比如教材第6面的中间“浮在水中”（即悬浮）状态.
3、组织讨论：这个活动改变了什么因素,什么因素是没有改变的?（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面的灰色文字：潜艇既能在水面航行,又能在水下航行.潜艇有一个很大的压载舱.打开进水管道,往压载舱里装满海水,潜艇会下潜,打开进气管道,用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外,潜艇就开始上浮.
5、建议有兴致的同学课外去制作简易潜水艇.
板书设计：
2、沉浮与什么因素有关
小球的沉浮 物体沉浮与自身的质量和体积都有关
立方体的沉浮 控制变量
小瓶子的沉浮 体积大质量小易浮,体积小质量大易沉
潜水艇 应用沉浮原理

4. 物体在水中的沉浮与什么因素有一个

《沉浮与什么因素有关》是五年级科学《沉和浮》单元的第二课时。单元教材的编写思路是：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变量（体积大小、重量、液体的密度），最后形成适合小学生特点的有关沉浮现象的解释。

学生在本单元中对沉和浮研究的进程：

第1课《物体在水中是沉还是浮》：观测7种物体在水中的沉浮，整理物体的沉浮与哪些因素有关。探究同一种物体在水中的沉浮与它的体积和重量没有关系，埋下一个伏笔。

第2课《沉浮与什么因素有关》：研究沉浮与物体的重量和体积大小的关系：体积相同，重的物体容易沉，轻的物体容易浮；重量相同，体积大的物体容易浮，体积小的物体容易沉。

第3课《橡皮泥在水中的沉浮》：研究轻重不变的情况下，体积与沉浮的关系：物体在水中的沉浮，与物体排开的水量有关。

第4课《造一艘小船》：为《浮力》一课作准备，体会水对物体会产生浮力作用。重点探究活动是“哪艘船装载的货物多”，把物体的体积与沉浮的关系进一步进行强化。

第5课《浮力》和第6课《下沉的物体会受到水的浮力吗》：从浮力和重力之间的关系，解释物体沉浮的原因。

第7课《马铃薯在液体中的沉浮》和第8课《探索马铃薯沉浮的原因》：探索液体密度（用同体积的物体比较轻重的方法）对沉浮的影响，最终揭示本单元的核心概念：物体的密度不同，影响它们的沉浮。

从上面学生在本单元中对沉和浮现象研究的进程来看，本课在学生研究进程中所处的位置是：

前一课，学生通过对7种物体的观察，对原有的沉浮认识的前概念（重的物体沉，轻的物体浮；大的物体浮，小的物体沉）产生了疑惑，知道同一种材料构成的物体在水中的沉浮和重量与体积没有关系，而不同材料构成的物体在水中的沉浮和重量与体积似乎有关系，似乎又没有关系。但根据经验和预测，大部分学生仍然会坚持物体在水中的沉浮和物体的轻重与体积有关系。这里面有着怎样的关系？怎样帮助学生梳理清里面的关系，是我们教学中首先要解决的问题。

在本课中，学生学习用变量控制进行研究。识别变量、控制变量、运用典型的结构材料进行验证、反思变量控制实验的结果，只是学生思维辩证的第一层次。教学的指向是物体在水中的沉浮与浮力（物体在水中排开的水量）和重力的关系。因此，本课的教学目的之一是解决学生前概念的认知问题，同时对学生的概念进行进一步的发展，学生在思维发展上呈现“模糊（物体的沉浮与重量和体积有关系又没有关系）——>清楚（体积相同，重的物体易沉，轻的物体易浮；轻重相同，小的物体易沉，大的物体易浮）——>再模糊（用小而重的物体易沉，大而轻的物体易浮无法去解释物体的沉浮）——>再清楚（在控制变量的情况下能看出轻重、体积对物体沉浮的影响，反之，则看不出；物体在水中沉浮的规律还要进一步学习和研究）”的过程，把学生对沉浮现象的认识引向浮力和重力的关系。

◆教学目标：

科学概念：

1、物体的沉浮与自身的重量和体积都有关系。

2、不同材料构成的物体，体积相同，重的物体容易沉，轻的物体容易浮；轻重相同，体积小的物体容易沉，体积大的物体容易浮。

3、潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。

过程与方法：

1、学习用画图和分析的方法研究影响物体沉浮的因素。

2、用控制变量的科学方法，探究物体在水中沉浮的原因。

情感、态度、价值观：

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。

◆教学重点：用控制变量的科学方法，探究物体在水中沉浮的原因。

◆教学难点：学习用画图和分析的方法研究影响物体沉浮的因素。

◆教学准备：（学生实验10组材料，教师1组材料）

学生实验：水槽，4个同体积不同轻重的小球，4个同轻重不同体积的圆柱体，带盖的空瓶，可伸缩圆柱体，绿豆，实验报告单。

教师材料：萝卜、泡沫块、小石块、蜡烛、橡皮、带盖的空瓶、回形针、天平、课件。

◆教学过程：

一、导入：

1、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？

2、物体在水中的沉浮到底和什么因素有关系呢？这节课我们就来研究研究。（出示课题）

【设计意图：从学生已有的知识概念入手进行推测，明确本课的研究内容。】

二、分析物体在水中的沉浮规律：

1、上节课，我们观察了7种物体在水中的沉浮情况（投影仪展示7种材料），这节课，我们再利用这些材料来分析一下。

2、把7种材料按轻重从重到轻的顺序排一排（排好后，分出沉浮）；看一看，我们能看出轻重对物体沉浮的影响吗？（学生举例说明看不出）

3、把7种材料按体积从大到小的顺序排一排（排好后，分出沉浮）；看一看，我们能看出体积大小对物体沉浮的影响吗？（学生举例说明看不出）

4、思考：可能是什么在影响物体在水中的沉浮呢？

5、反问：难道物体的轻重真的不影响物体的沉浮吗？难道物体的体积大小真的不影响物体的沉浮吗？

【设计意图：

从轻重和体积上分析7种材料在水中的沉浮，并让学生举例说明单从物体的轻重和体积上看不出对沉浮的影响，引导学生关注到底是什么因素在影响物体在水中的沉浮。

评价建议：

从过程来看，学生的直觉思维占了主导成分，缺乏对事物间相互联系的关注。因此，适时的反问能使学生的思维得到了重新定向，在反问中重新审视自己的结论，在反问中关注“轻重”与“体积”两个因素。反问激发学生思维，反问促使学生站在更高的层面来思考问题，有利于学生理性思维能力的建构。】

三、控制其他因素进行研究：

1、怎样才能看出物体的轻重对沉浮的影响或物体的体积大小对沉浮的影响？

（引导：科学家在研究中遇到这种情况时，也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。）

2、认识结构材料:

（1）4个体积相同轻重不同的小球：你觉得4个小球的什么是一样的？轻重呢？用天平比较。

（2）4个轻重相同体积不同的圆柱体：你觉得4个圆柱体的什么不一样的？轻重呢？用天平比较。

【设计意图：

用天平比较4个小球和4个圆柱体的用意：蕴含对学生在科学探究过程中实证意识的培养。

其一：如果不用天平进行比较，学生对后面把4个小球（圆柱体）放入水中的沉浮状态不一致的现象，会产生一定程度上的怀疑：小球有沉有浮真的是因为轻重不同吗？圆柱体有沉有浮真的轻重是一样的吗？用天平进行比较，让学生实实在在看到4个小球的轻重不同，4个圆柱体的轻重相同，排出了学生思维上的干扰。

其二：科学讲究实证。课程标准明确指出：在让学生获得知识的同时能“形成尊重事实、善于质疑的科学态度”，“不迷信权威”，“在科学学习中能注重事实”。因此，在教学中我们不仅要引导学生进行规范的科学实验，而且要注重学生实证意识的培养，让学生学会用事实证据说话。

其三：从学生思维培养上来看，用天平比较，更有利于强化学生的“变量控制”概念的形成。当实验结束后进行反思时学生马上联系到是因为实验中的小球体积相同、轻重不同和圆柱体轻重相同、体积不同。】

3、预测：你们觉得把4个小球一齐放入水中，它们的沉浮会一样吗？把4个圆柱体一齐放入水中，它们的沉浮会一样吗？小组预测，把预测的结果画在记录单上。

4、汇报小球和圆柱体的预测结果。

预设：A、都浮。浮的情况一样吗？露出水面的多少和什么有关？

B、有的沉，有的浮。哪个沉？为什么沉？浮的情况都一样吗？露出水面的多少和什么有关？

5、实验要求：

（1）两个实验一个一个做，做完小球实验再做圆柱体实验。

（2）把4个小球（圆柱体）一齐放入水中，观察它们的沉浮情况，并用图示法记录沉浮状态。

（3）观察完后，将小球（圆柱体）从水中取出，用抹布擦干。

（4）小组讨论在实验中有什么发现？

6、学生实验操作，教师巡回指导：（先预测，后实验）

“沉浮与什么因素有关”实验报告单 第（ ）小组

实验一：体积相同重量不同的小球在水中的沉浮

小球的轻重（从重到轻）：蓝—绿—红—黄

预测（小球的状态）
实测（小球的状态）

讨论：物体在水中的沉浮和轻重有关系吗？怎样的关系？

实验二：轻重相同体积不同的圆柱体在水中的沉浮

小球的轻重（从重到轻）：蓝—绿—红—黄

预测（小球的状态）
实测（小球的状态）

讨论：物体在水中的沉浮和体积大小有关系吗？怎样的关系？

7、交流分析：

（1）小球实验：展示一组学生的实验记录单，学生汇报，其他小组补充。

预设：A、你觉得小球露出水面的多少和什么有关？

B、物体在水中的沉浮和轻重有关系吗？怎样的关系？

（2）圆柱体的实验汇报同小球实验汇报，尽量让学生说。

（3）从这两个实验中，我们能得出什么结论？

8、反思：为什么我们一开始对7种材料进行比较看不出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响，而用这两组材料却能看出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响？

9、小结：这就是我们在科学实验中的变量控制，它是科学研究中的一个重要的方法。

【设计意图：

4个小球和4个圆柱体是有结构的材料，如何让学生充分认识结构材料的特点，进而对材料在水中的沉浮作出预测，通过实验观察，最后得出在控制变量的情况下，物体在水中的沉浮和轻重与体积是有关系的，是整节课教学的重点和难点。因此，在教学预设中，分5步走：

第一步：通过观察比较和天平称重比较。让学生确实认识到4个小球体积相同轻重不同，4个圆柱体轻重相同，体积不同，建立深刻的印象。

第二步：小组画图预测、汇报。展示、交流在有结构的材料下，学生对物体沉浮的认识。

第三步：实验观察、记录。学生通过亲手实验，看到了小球和圆柱体在水中的沉浮，引起学生对原有认知的思考，关注物体的沉浮和轻重与体积的关系。

第四步：汇报、交流。从小球、圆柱体在水中的沉浮以及露出水面的多少，帮助学生理清物体的轻重、体积对沉浮的影响。当然，这是在变量控制的前提下，但学生此时不一定十分清楚这一点。

第五步：反思。为什么7种材料看不出，而这两组材料却能看出？原来是变量控制的结果，学生恍然大悟。

在这一环节的教学中，学生通过探究前的预测（有根据的猜测）、探究过程中的观察与思考、对结论的解释（联系新旧知识，在原有知识的基础上，将实证探究所得纳入原有的知识结构中，形成新的理解和解释）以及对探究活动的反思，在反思中深化了对问题的理解，使探究向纵深发展。

评价建议：

用画图的方法展示学生头脑中对有结构的材料在水中的沉浮状态，一方面利于学生表述，同时，能使学生更精确地比较同一组材料在水中的不同沉浮状态。】

四、继续研究变量控制改变物体在水中的沉浮：

1、师：刚才我们通过控制小球的体积和圆柱体的轻重，得出了这样一个结论：体积相同，重的物体容易沉，轻的物体容易浮；轻重相同，小的物体容易沉，大的物体容易浮。结论是否正确，还需要进一步检验。老师这儿还有两样材料（出示小瓶和可伸缩的圆柱体，简介圆柱体可伸缩），我们来看看它们在水中的沉浮情况。

2、你有办法让小瓶沉下去吗？怎么做？为什么这样做？圆柱体呢？（指导擦干和圆柱体沉浮的观察方法）

3、实验要求：

（1）小瓶子沉的实验：

A、往小瓶子内一粒一粒加绿豆，观察小瓶子的沉浮。

B、记下小瓶子开始沉下去时加绿豆的粒数。

C、再把绿豆加到1/2瓶和满瓶，观察下沉的情况。

（2）圆柱体浮的实验：

A、一点一点拉开圆柱体，观察圆柱体的沉浮。

B、用尺量出圆柱体开始浮上来时的圆柱体的高度。

C、再把圆柱体拉出1/2和大部分拉出，观察圆柱体上浮的情况。

4、学生实验，记录分析。

小瓶子沉浮实验报告单 第（ ）小组

小瓶子开始沉下去的绿豆粒数
粒绿豆

分析：

(1)在这个实验中，我们控制的因素是小瓶子的 ，改变的因素是小瓶子的 。

(2)小瓶子内的绿豆加得越多,小瓶子下沉的速度 。

圆柱体沉浮实验报告单 第（ ）小组

圆柱体开始浮上来的圆柱体高度
厘米

分析：

（1）在这个实验中，我们控制的因素是圆柱体的 ，改变的因素是圆柱体的 。

（2）圆柱体拉得越开，圆柱体上浮的速度 。

5、交流分析：

（1）说说小瓶子实验情况。（关注：加多少绿豆小瓶子开始下沉？加到1/2瓶和满瓶时沉的情况有什么不同？统计各组小瓶子开始沉下去时加绿豆的颗数。）

（2）小瓶子加绿豆的多少和它的沉浮状态有关系吗？小瓶子沉下去的实验再次证明了什么？

（3）圆柱体实验组的汇报同小瓶子实验组的汇报。

6、小结：看来，我们要改变一个物体在水中的沉浮，有几种办法？（提示：在什么不变的情况下）

【设计意图：

这部分教材的安排是往空瓶子里加水，观察空瓶子逐渐下沉的过程，感受在体积不变的情况下，改变物体的重量，可以改变物体在水中的沉浮。

我的理解是：既然学生在前面的探究活动中得出的是两方面的结论，那就应该尽量让学生从两方面去验证，加深对前面探究活动所得的认识。因此，安排让小瓶子沉下去和圆柱体浮上来两组探究活动，学生分组完成其中一个实验，在汇报的基础上组间相互交流、提问、补充。

小瓶子加绿豆下沉的意图：加绿豆，让学生感受重量的逐渐增加，同时，改加水为加绿豆，变量容易控制，同时做到把变量量化，引导学生关注由量变到质变的过程。拉开圆柱体的用意也是如此。

评价建议：

活动的分析和小结进一步强化认识，同时引导学生关注改变物体在水中的沉浮。在这一环节中，验证前一探究活动的结论是重点，同时渗透量变到质变。本环节的探究是科学内部的探究，用科学的活动解释科学的结论。】

五、拓展延伸：

1、潜水艇被称为“海洋中的幽灵”，它是根据什么原理实现在水中自由沉浮？（课件先出示潜水艇图，再出示原理图。）

2、学了这节课，你能解释一下怎样的物体在水中容易沉，怎样的物体在水中容易浮？

3、根据学生回答的“小而重的物体容易沉，大而轻的物体容易浮”追问：

（1）我们能用这个规律去解释物体在水中的沉浮吗？

（2）出示“橡皮”：这是一个怎样的物体？水中的沉浮？

（3）如果一个物体体积比它大（小）一点，轻重比它重（轻）一点，是沉还是浮？依次出示“萝卜、石块、蜡烛”，有问题吗？

4、延伸：为什么我们用物体的轻重和体积去解释物体的沉浮，还是有问题呢？看来，在怎样的情况下，我们能用物体的轻重和体积去解释物体的沉浮？物体在水中的沉浮到底和什么有关，还需要我们在以后的课中进一步去研究。

【设计意图：

潜水艇是学生用科学的结论解释现实中的物体在水中的沉浮，把探究活动由课内引向课外。

评价建议：

“怎样的物体容易沉，怎样的物体容易浮”则是把学生对沉浮的认识在思维上作进一步的发展。但特定的有结构的材料下得出的结论不是普遍的规律，本课的落脚点不仅仅在于得出结论，而要进一步引导学生对结论的思考，为后续课文的学习打好基础。教材中对此没有作出明确要求。但是我们的科学探究应该把学生的视野引向更开阔的前方。因此，安排了尝试用得出的规律去解释物体在水中的沉浮。一解释，解释出问题来了。解释出问题，不是对结论的怀疑，而是更加认识了变量的控制，更加激起学生对物体在水中沉浮现象探究的兴趣。】

◆板书设计：

2、沉浮与什么因素有关

轻重？ 体积？

小球 体积相同:重的物体易沉，轻的物体易浮。

变量控制

圆柱体 轻重相同:小的物体易沉，大的物体易浮。

◆教学反思：科学与数学的整合

本课的核心概念是“变量控制”，如何控制一个变量，去研究另一个变量，是学生在思维上要首先解决的问题，这和数学中比较分数的大小有异曲同工之妙。因此，本课在教学中借鉴数学中的思维、研究方法，对学生的学习、研究将建立深刻的印象。

1.变量识别：

当轻重和体积都在影响物体的沉浮时，如何去分析轻重或体积对物体沉浮的影响呢？唯有控制其中一个变量，才能研究另一个变量对物体沉浮的影响。在数学中，比较分数的大小时，分母相同看分子，分子相同看分母，也是使其中一个量相同（变量控制）。教师在教学中不一定直说，但要有意识引导，使学生产生知识迁移，把数学的方法运用到科学研究之中。

2.精确的变量控制：

数学中的比较建立在数字之上，科学中的研究也要建立在数字之上。如相同体积的小球轻重不同和体积不同的圆柱体轻重相同，通过天平比较，让学生深刻建立控制的变量相同的印象，为后续的研究扫清障碍。

3.符号化的记录：

数学语言中的图式和符号化是很适合科学课借鉴的。图式、符号化不仅是一种简便的表示方法，更是一种帮助促进思维的好办法，如果在科学课中引进，可以帮助科学老师培养学生的思维。如在预测沉浮和记录沉浮时，用画图的方法，一方面直观地记录所思所见，同时也利于对记录进行分析。

4.数据的统计和分析：

数学是一门基础性的学科，是研究科学问题的工具。在科学课教学中如果教师能够有意识地指导学生利用数学的知识进行统计分析，对研究的结果进行量化处理，这是很有意义的尝试。

如研究小瓶中加绿豆的数量观察小瓶的沉浮情况和拉伸圆柱体观察圆柱体沉浮放入情况，都用到了数据的测量和统计，把数据和科学结论结合起来，运用数据来说明问题、证实结论。

小学科学和数学在很多教学内容、教学方法、思想上都有共通之处，如果能有效地加以整合，相互借鉴，将起到知识迁移、共同促进的作用。

◆附：本课中科学探究的材料呈现与学生思维进程的处理

材料引起学生的科学探究，没有材料，学生的科学探究就成为无水之源。因此，材料的选择和使用处理，就成为促进学生思维发展与科学探究的重要保证。

在本节课中，材料的选择和处理与学生思维发展同步，并促进引起学生思维的发展。

试想一下：如果一开始把所有的材料：7种材料、小球、圆柱体、小瓶子、绿豆、水槽等等都摆在学生面前，学生还会有所思考吗？学生还能在不断的思维冲突中前进吗？

因此，分布呈现，与学生思维发展同步，是科学探究中十分而且必须讲究的问题。

第一次材料呈现：7中物体按轻重、体积排序，唤起学生对沉浮认识的前概念，同时，质疑前概念，认识轻重和体积两个变量。

第二次材料呈现：4个小球和4个圆柱体。这是特定的有结构的材料。首先让学生认识结构材料的特点，预测结构材料在水中的沉浮，这是在控制变量的前提下，运用学生对沉浮前概念作出的判断。为什么不直接让学生观察在水中的沉浮？科学的预测是联系学生原有的知识认识新知的桥梁，是引起学生思维冲突的过程。预测准确，在旧知与新知建立起沟通的桥梁。预测错误，学生在反思中前进。因此，从某种程度上讲，预测比实验更重要。在探究过程中，强调预测，重视对预测结果的交流，然后让学生在实践中检验，在检验中反思。

第三次材料呈现：小瓶子和圆柱体。这是一组验证性的材料，让学生通过已经得出的结论，进一步验证结论，同时，关注量变到质变的过程。鉴于五年级学生的认识，并不出现“量变”、“质变”的概念，而是通过让学生测量“几粒绿豆使小瓶子沉下去”和“圆柱体浮上来时的高度”去体会改变轻重和改变体积控制物体在水中的沉浮。

第四次材料呈现：橡皮、萝卜、石块、蜡烛。运用结论解释物体在水中的沉浮。因为是在控制一个变量的情况下得出的结论，但学生仍然会把它当作一个普遍的结论。因此，必须让学生认识到当两个变量都在变的情况下，物体在水中的沉浮就不能单从轻重和体积上去考虑了。这组材料的呈现，不是为了把学生搞搞糊涂，而是让学生更清醒地认识到，在特定的情况下（变量控制），我们可以通过轻重和体积去判断物体在水中的沉浮。物体在水中的沉浮，还有更多的知识和内容需要去探究和学习，把学生的探究活动进一步引向深入。

5. 沉浮与什么因素有关 探究性学习

沉浮与素关 【教目标】 科概念： 1、物体沉浮与自身质量体积都关. 2、同材料构物体,体积相同,重物体容易沉；质量相同,体积物体容易沉. 3、潜水艇应用物体水沉浮原理. 程与： 1、用控制变量科,探究物体沉浮原. 2、习用析研究影响沉浮素. 情、态度、价值观： 1、实验理解控制变量科思想意义. 2、受科原理应用于实际巨作用. 【教重点】 用控制变量科,探究物体沉浮原. 【教难点】 习用析研究影响沉浮素. 【教准备】 组实验：物体7种,别石块、泡沫块、形针、蜡烛、带盖空瓶、萝卜、橡皮. 组实验二：水槽,套相同体积同质量球,套相同质量同体积立体,实验报告单. 组实验三：水槽（与实验二共用）,瓶,沙若干,实验报告单. 【教材处理】 本课内容较,考虑探究间限制,故制作潜水艇略,本于激发习兴趣,培养手能力意义,作课外科技落实.另瓶实验装液体改装沙,更便操作. 【教程】 、析物体水沉浮规律： 1、导入：我已经知道,同种材料构物体,水沉浮与轻重、体积没关系.,同材料构物体,水沉浮与轻重、体积关系? 2、按体积顺序排列七种物体,再标水沉浮.想想,物体沉浮体积关系? 3、按轻重顺序排列七种物体,再标水沉浮.想想,物体沉浮轻重关系? （说明：两排列,隐含着何整理信息教意义,本课教主要作面契引,故专门安排记录单,仅用实物演示完,其表示沉浮排列浮物体位置移沉物体位置移即.） 4、我些物体进行比较,看轻重、体积与沉浮间关系? 二、控制其素进行研究： 1、引导：遇种情况,科家往往采用控制其素变,研究某素否物体产作用.今师家准备两套特殊材料,希望各位同都能优秀科家. 2、示材料：套相同体积同质量球,套相同质量同体积立体,让推测水沉浮,并填写实验报告单.（建议：减少教师准备材料辛苦,给每组提供套材料,球类立体类,完自组实验跟其组进行交换,既提高效率,培养合作意识.） 沉浮与素关实验报告单 第（ ）组 实验：相同体积同质量球沉浮（重轻排列） 球 1号 2号 3号 4号 5号 我发现： 预测 结 实验二：相同质量同体积立体沉浮（排列） 立体 1号 2号 3号 4号 5号 我发现： 预测 结 3、组领材料,实验观察,记录析. 4、组织交流：两组材料实验,我结论?（第层：物体沉浮与自身质量体积都关.第二层；同材料构物体,体积相同,重物体容易沉；质量相同,体积物体容易沉.第三层：体积、质量物体容易浮,体积质量物体容易沉.） 5、用节课物体进行比较看物体、轻重沉浮影响,用两组材料进行研究能够看物体轻重、体积与沉浮关系?（提醒研究程进行反思,认识变量控制实验意义作用,体科研究重要性.） 三、用瓶继续研究： 1、潜水艇既能水面航行,能水航行.应用原理呢?让我做模拟实验. 2、提供实验材料：水槽,瓶,沙若干,实验报告单,组合作. 瓶沉浮实验报告单 第（ ）组 瓶状态 部浮 部浮 沉底 沙数量 说明：沙数量用、点点、较、装满表述,用占瓶体积致数说明.列给余力组作其状态研究,比教材第6面间浮水（即悬浮）状态. 3、组织讨论：改变素,素没改变?（改变物体质量,物体体积没改变.） 4、尝试用实验结论析潜水艇工作原理.基础阅读教材第6面灰色文字：潜艇既能水面航行,能水航行.潜艇压载舱.打进水管道,往压载舱装满海水,潜艇潜,打进气管道,用压缩空气压载舱海水挤舱外,潜艇始浮. 5、建议兴致同课外制作简易潜水艇. 板书设计： 2、沉浮与素关 球沉浮 物体沉浮与自身质量体积都关 立体沉浮 控制变量 瓶沉浮 体积质量易浮,体积质量易沉 潜水艇 应用沉浮原理

6. 小学科学：《沉浮与什么因素有关》教案

教学内容：教科版义务教育课程标准实验教材科学五年级下册《沉和浮》单元第2课
教学目标：
1、知识与能力：通过对各种物体在水中沉浮的探究，了解怎样改变物体在水中的沉浮方法。通过探究结果，总结出物体在水中沉浮规律。
2、过程与方法：使学生通过主动参与，合作交流的方式，讨论并运用多种方法，改变物体在水中的沉浮变化，能用语言表述整个过程，能提出不同的见解和质疑，提高学生的实践和创新能力。
3、情感、态度与价值观：通过对物体在水中沉浮规律的探究，使学生获得关于物体沉浮和物体大小、轻重关系的认识，能在观察研究活动中自己解决有关沉浮的一些问题，能在小组或班级里交流自己的观察研究发现，能解释物体在水中发生沉浮变化的原因，发展和保持学生探究改变物体在水中沉浮现象的兴趣和好奇心，体验科学探究的乐趣，培养动手能力和创新精神，及与他人合作的良好科学态度。
教学重点：能在观察研究中自己有关沉浮的一些问题，能在小组或班级里交流自己的观察研究发现，能解释物体在水中发生沉浮变化的原因。
教学难点：培养动手能力和创新精神，及与他人合作的良好科学态度。
教学背景分析：
1、教材：《沉浮与什么因素有关》是教科版科学五年级下册第一单元“沉和浮”的第二课。它由四部分组成：一、分析物体在水中的沉浮规律；二、控制其他因素进行研究；三、用小瓶子研究沉浮；四、潜水艇的原理。本课教材编在《物体在水中是沉是浮》一课之后，目的在于加深、巩固学生对物体沉浮和物体的轻重、大小之间的关系的认识。
2、学生：物体在水中的沉浮现象是学生生活中很常见的，也是学生生活中经常接触的。饮料瓶沉浮的活动与带橡皮泥的笔帽沉浮都是模仿潜水艇的沉浮，而且前者对学生来说不是很有挑战性，且本课内容较多，因此在实际教学中就将此部分活动略去。重点让学生去探究多种物体的沉浮的原因及改变沉浮的活动。
3、设计理念：“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，并通过课前的魔术导入、课中的玩的活动、课后的探究等环节大大提高了学生的学习兴趣和参与意识，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。
教学准备：小石块，泡沫塑料块，橡皮泥，干净的粗沙一包，带盖玻璃瓶，浮标，易拉罐，带盖小塑料瓶，吸管，橡皮筋，实物投影仪，多媒体课件等。
教学过程：
一、创设情境，导入新课。
1、课前，将实验器木才发放给学生并在小组选一组长和记录员。这样，有助于组织教学。
2、一上课就出示（ 课件）潜水艇的游戏，让学生观察，然后提出问题“你们都看到了什么现象？”（复习“沉浮的现象”，导入本课课题。）
3、出示课题（沉浮与什么因素有关）
二、操作演示，探究方法。
1．探究改变玻璃瓶在水中的沉浮方法。
教师演示：
①“这是一个盖紧的空瓶，把它放在水里观察沉浮现象。”
（学生观察，看到浮上来了）
②“这是一个同样大小的瓶子（瓶内装满沙子盖紧盖不让学生发现），放入水中观察现象”（同学汇报，看到沉下了。）
③提问“为什么同样大小的瓶子，在水中会出现不同的现象呢？”
（前排的同学很容易发现，第二个瓶子里有东西。学生会说“第二个瓶子里有东西重，就沉下去，第一个瓶子轻就浮起来。”）
④“请你把‘沉’的瓶子取出来，检验你的回答是不是正确。”
（发现瓶里装满沙子）
⑤提出“大家想：有什么方法，把这个沉下去的瓶子让它浮上来？”（学生能想出：“把沙子倒掉”的方法。）
⑥为什么要这样做？
（减轻重量使物体“变”轻，上浮）
2、用不同方法改变物体在水中的沉浮变化。
（1）讲明实验要求————“在我们每组实验台上有一些物体，（出示：小石块，泡沫塑料块，橡皮泥，干净的粗沙一包，带盖玻璃瓶，浮标，易拉罐，带盖小塑料瓶，吸管，橡皮筋。）这些物体有的沉在水底，有的浮在水面，你们可以借鉴改变玻璃瓶的沉浮方法，使沉在水中物体浮上来；浮上来的要想方法让它沉下去；
（2）开展探究活动————沉浮与什么因素有关
①布置活动：出示《沉浮与什么因素有关》
②提出小组活动规则（排好轮流操作次序，大家想方法，每次1-2人操作，互相合作）
③分组开展活动：（教师巡视，进行指导，在巡视中重点指导学生用沙子改变玻璃瓶和浮标的沉浮；用橡皮筋把重的物体与泡沫捆扎，增加物体的体积，就会浮起来。启示把橡皮泥的形状变成船形。）
④控制活动时间，适时转入研讨阶段
三、交流成果，形成结论。
1．整理活动资料：（填在缺项表格中）
（1）问题：“说一说我们怎样改变了物体沉浮？”
①学生说出具体的操作方法时，要提示：“这样做对××物体会有什么影响？”（增加或减少了物体的重量，体积大小）
②学生如果没有用沉浮关系说明现象时，要追问：“你根据什么要这样做？”
③适时针对“方法”把缺项（“增加减小物体的重量”“增加减少物体体积”）填充在表格中
（2）学生填写课本中的表格
2．研讨资料 解决问题
问题：
①“说一说，沉浮与什么因素有关？”
②“说一说用什么方法改变潜水艇的沉浮？”
四、激发兴趣，创新思维。
探究活动————（我们来做一个“潜水艇”）
1、学生利用自带吸管和空易拉罐，分小组操作，然后学生在讲台上演示。
2、活动后研讨：易拉罐做成的“潜水艇”与真的潜水艇相比较，它们的沉浮有什么相同的地方？（进水增加重量，下沉，排水减少重量上浮。）
五、探究小结，拓展延伸。
1、让我们学会做一个沉浮自如的“潜水艇”
2、介绍材料，讲解制作方法，要求（如课本内容及插图）
3、教师先演示，激发学生兴趣，让学生也试一试。思考：挤压瓶子与“潜水艇”的下沉有什么关系？（挤沉，松浮）
六、作业
1、潜水艇自由沉浮的秘密是（ ），把橡皮泥浮在水上的方法是（ ）。
A、改变自身大小来实现 B、改变自身重量来实现 C、改变水的浮力来实现
（本问题是对知识与技能目标的考核）
2、用两种以上的办法把沉在水中的橡皮泥浮上来。
（本问题是对过程与方法目标的考核）
3、怎样应用沉浮知识帮助农民伯伯选择优良饱满的稻种？
（本问题是对学生运用科学情感态度的考核）
4、课外做一个“沉浮自如的潜水艇”
板书设计：
沉浮与什么因素有关