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1、3课探索物体下沉的原因教学设计一、教材分析第3课“探索物体下沉的原因”在沉与浮单元具有承上启下的作用，教材五年级上册四单元“运动和力”的第1课、第4课对物体的重力及其测量方法进行了学习，在沉与浮单元第1、2课对上浮和下沉物体会受到浮力及其方向进行了探究，但学生对物体下沉的原因还不清楚，本课主要是通过引导学生运用实验数据和示意图来比较重力与浮力的大小，通过对重力和浮力大小的实验数据进行研讨分析，从而来探究下沉物体受到浮力的原因，为后续几课继续用实验及实验数据探究物体沉浮打下基础。二、学情分析 通过前期学习，学生对重力和浮力的方向、大小有了一定的感性认识，对下沉物体是否受到重力和浮力，以及它们的大
2、小、方向和物体运动的关系等的认识也有了一定的认识，对用示意图来表示它们的大小、方向和运动方向有一定困难。对哪部分力才是下沉物体受到的浮力认识较困难，对用实验数据来研讨分析物体下沉的原因比较陌生，因此，本课在回顾学生前知基础上，用演示建模、实验操作和数据收集分析等方法来完成本课的教学目标。三、教学目标科学概念：知道物体在水中下沉的原因是它受到的浮力小于重力。科学探究：经历“提出问题、预测假设、设计方案、观察实验、数据分析、得出结论、交流表达”等科学探究学习的基本过程。感受用实验数据与示意图来分析解释实验现象的重要性。四、教学重难点通过测量下沉物体受到的浮力大小,运用实验数据的分析比较,理解物体在
3、水中下沉的原因是它受到的浮力小于重力。设计实验，找出哪部分力才是下沉物体受到的浮力大小；依据实验数据，用示意图解释物体在水中下沉的原因。五、教学准备个人准备：一个活页科学笔记本，笔小组准备：2.5N的弹簧测力计、1N左右的油性橡皮泥、1N左右马铃薯、1.5N的钩码、细线、回形针、记录表、500ml的大烧杯或水槽、油性笔、A4记录纸等。六、教学过程提出问题,预测假设1提出问题。上节课，我们研究了下沉物体也会受到水的向上的浮力，我们知道，不管是上浮的物体，还是下沉的物体，在水中都要受到水的向上的浮力，同时，它们还要受到地球对它们的向下的引力即重力的作用。（PPT动画出示右图）那么，橡皮泥、钩码、马
4、铃薯等物体为什么会下沉呢？（实物演示）揭示课题：这节课，我们就一起来“探索物体下沉的原因”。预测假设。物体在水中下沉的原因可能是什么呢？（PPT出示右图1或2）独立思考。请每个同学都独立地思考一分钟，然后，把你的想法用示意图画在自己的科学记录本上。小组讨论。每个同学都有了自己的想法，请小组的内同学相互讨论、交流和商量，看小组内的想法是否基本相同，能否达成基本相同的观点，把小组的想法画在示意图上，如果小组有不同意见，也可多画一、二张示意图。完成后请贴在黑板上，向全班同学分享你们小组的想法和示意图。全班交流。物体在水中下沉的原因可能是什么呢？哪个小组来向全班分享你们的想法和示意图？生：我们小组的想
5、法是重力大于浮力，或者说浮力小于重力，物体就要下沉。在示意图里，你们小组是用什么方法来表示重力大于浮力或浮力小于重力的呢？（箭头的长短、粗细、大小或多少，鼓励学生用自己的方法来表达。）箭头的方向代表什么意思呢？（浮力和重力的方向）请不同想法和意见的小组说出自己的想法和理由。整理各小组的推测假设，相对集中意见和想法，聚焦研究问题。设计方案，实验探究小结过渡。我们对“物体在水中下沉的原因”的推测可以归纳为“当重力大于浮力，或说浮力小于重力时，物体就要下沉”， 怎样才能比较重力和浮力的大小呢？设计实验。小组讨论。怎样才能测出橡皮泥、钩码等下沉物体的重力和浮力大小呢？你们打算怎么做？请各小组讨论一下。
6、学生演示。请2-3名同学到讲台演示他们自己设计的实验与其操作过程。学生演示并讲解，PPT出示实验步骤图示。我们测量的哪部分力才是橡皮泥受到的浮力？引导学生观察测力计的指针，和测力计没有测物体时比较，橡皮泥在水中时测到的力的方向是朝哪个方向的？大小是多少？我们知道，不管是上浮的物体还是下沉的物体，它们在水中受到的浮力都是向上的，橡皮泥在水中受到的浮力也应该是向上的，而现在测到的这个力的方向却是向下的，它是橡皮泥受到的浮力吗？那么，我们测量的哪部分力才是橡皮泥受到的浮力呢？分析研讨。用箭头模型引导学生演示重力、物体在水中时测到的力大小、方向，浮力的大小及其方向。推导得出“浮力 = 重力 橡皮泥在水
7、中时测到的力”。用PPT回顾小结实验设计方法及其操作过程。完成方案。引导学生完成“研究物体下沉原因” 的实验计划。完成后的小组可领取实验材料进行实验探究，并完成操作记录。实验探究。分组实验。请各小组选择实验材料，完成实验探究及操作记录表。汇总数据。教师协助各小组将实验数据填写在全班数据汇总表的PPT上。实验数据汇总与研讨分析表测量的物体组号重力物体在水中时测到的力浮力钩码待添加的隐藏文字内容3橡皮泥马铃薯分析数据，尝试解释全班研讨。对照小组的实验数据，你们的示意图需要修正吗？学生分组修正自己小组的上课初推测的物体下沉原因示意图，说明修正的原因和示意图的含义。请观察这些数据，你有什么发现？（让学
8、生自主、独立地观察各组数据，通过对数据的分析思考，发现它们的相同不同、特点规律等。）你能用你们小组的实验数据解释物体在水中下沉的原因吗？观察小组的实验数据，物体下沉的原因是重力大于浮力吗？我们的实验数据证实了我们的假设吗？引导学生思考实验数据与假设的关系，实验数据与实验结果的关系。其他小组的数据都支持你的说法吗？这些数据又有哪些不同呢？引导学生观察其他小组的数据与自己小组的数据有什么不同，为什么不同？不同的数据有什么相同的特点？它们都支持“物体下沉的原因是重力大于浮力或浮力小于重力”这个同样的结论吗？不同物体受到的浮力大小相同吗？你怎么解释？引导学生观察橡皮泥、钩码、马铃薯等不同物体受到的浮力大小的数据，发现不同物体受到的浮力大小是不相同的，引导学生思考与尝试解释不同物体受到的浮力大小不同的原因。小结拓展。自我小结。通过这节课的学习，我们有什么收获？引导学生观察数据，感受实验数据对证实假设、证明结论和解释现象的重要性。拓展思考。关于浮力，我们还想探究哪些问题？引导学生观察浮力与重力大小的数据，思考：浮力的大小可以改变吗？浮力的大小与哪些因素有关呢？ 如果增加马铃薯、橡皮泥的浮力，它们会浮起来吗？在后面几节课的研究中，我们将继续探究这些问题。浮力重力，物体下沉3探索物体下沉的原因七、板书设计： 各小组“物体下沉原因示意图”小组记录表： “探索物体下沉的原因”实验计划与操作记录表
