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所属成套资源:★苏教版科学四年级上册-教案(5份合集2023)
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苏教版 (2017)四年级上册11 浮力教学设计
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这是一份苏教版 (2017)四年级上册11 浮力教学设计,共30页。教案主要包含了明确任务,制定方案,课堂小结,练一练,整理,板书设计,课堂反思,研究影响物体沉浮状态的因素等内容,欢迎下载使用。
教科版 四年级上册 《常见的力》单元 11.浮力 教学设计及反思
单元
《常见的力》
课题
11.浮力
课时
2
核心 概念
3.物质的运动与相互作用
学习内容及要求
3.1 力是改变物体运动状态的原因
5~6年级①知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力。
教学目标
科学观念(对客观事物的总体认识)科学思维(对客观事物的认识方式)
探究实践(科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力) 态度责任(科学态度 社会责任)
科学观念
知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
科学思维
能根据结构性的材料探究质量、体积对物体沉浮状态的影响。
探究实践
能做A4纸在水中承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
态度责任
能运用所学知识解释曹冲称象的科学道理。
教学 重点
本课必须掌握的东西,如:科学原理需要掌握的,动手操作中需要掌握的等等。
感知浮力并初步探索影响物体沉浮状态的因素。
教学 难点
学生难以掌握的东西,如:难理解什么?难操作什么?
通过结构性材料探究影响物体沉浮状态的因素。
教学 准备
教师:PPT
学生:泡沫板、苹果、羽毛、石头、直尺、玻璃小瓶3个、水槽、不同材质的橡皮泥、弹簧测力计;
教学过程
教学 环节
教学活动
设计思路
教学备注
上课 仪式
教师自我介绍:
同学们好!
……
课前谈话,提出要求:
主要内容:从今天开始,我们将要探索浮力
一、明确任务(预设5分钟)
师:在上两节课中学习了弹力和摩擦力,今天我们还要学习一种生活中常见的力,相信大家对这个力都不陌生,请看老师将一个乒乓球放入水底,乒乓球浮起来了!它为什么会浮起来呢?(创设情境、引入新课)
生:因为有浮力存在。
师:是的,今天我们一起学习浮力,不是所有的物品都可以像乒乓球一样浮在水面,请看PPT上的这些物品的图片,若将它们放入水中,你预测一下哪些会下沉?哪些会上浮?(物品有:泡沫板、苹果、羽毛、石头、直尺、装有不同水量的玻璃小瓶3个)
生:学生填写实验活动手册,组内汇报,相互交流讨论。
师:有些物品很好判断,但有些物品大家却有争论。你的预测是否准确呢?我们一起来验证。(教师演示实验:将准备的物品依次放入水中)
生:学生观察,在实验活动手册上填写实验结果。
师:泡沫板、苹果、羽毛、空玻璃瓶浮起来了,因为它们受到了水的浮力,我们请一位同学上讲台用手分别压一压浮在水面上的这些物体,说说感受。
生:压的时候感觉有一种向上的力阻碍物体往下,而且压不同的物体用的力也不一样。
师:是的,不同物体受到的浮力是不同的,说明浮力有大小,也有方向。那它的方向是怎样的呢?
生:向上的。
师:我们一起来通过一个实验来看看浮力的方向吧。(教师演示实验:在水槽底部固定一个带线的乒乓球,随后往水槽中加水,观察棉线的方向;再倾斜水槽,观察棉线的方向)
生:观察记录实验现象:不论水槽是否倾斜,棉线的方向始终是竖直向上的。(可验证)
实验结论:浮力的方向是竖直向上的。
总结:通过以上实验,我们感受到浮力的存在,而且浮力有大小,方向是竖直向上的。
通过日常生活中学生熟悉的物品,让学生感知浮力的存在。让学生通过压一压漂浮的物体,感受浮力的大小和方向。通过带线乒乓球漂浮实验,让学生直观看到浮力的方向
二、制定方案(预设33分钟)
研究下沉的物体是否受到浮力
1.师:泡沫板、羽毛和苹果在水中上浮是受到浮力的作用,那沉入水底的铁夹子、石头和回形针是否受到浮力呢?请大家在小组内讨论,发表自己的意见。(学生思考,组内讨论)
生1:我猜想是不会受到浮力,如果受到浮力的话,应该会浮在水面上。
生2:我不同意上面的观点,我认为会受到浮力。我以石块为例进行分析,石块在竖直方向上受到的力有石块的重力和水对它的浮力,因为石块的重力大于水对它的浮力,所以才会下沉。而泡沫板上浮是因为受到的浮力比自身的重力大,所以才会上浮。
生3:我猜想沉入水中的物体会受到浮力,
2.师:经过大家激烈的讨论,谁的猜想正确呢?只能通过实验来证明。我们以沉入水底的石块为例,请大家思考如何设计实验验证沉入水底的石块会受到浮力?
生:可以先测出石块在空气中受到的拉力,再测出石块在水中受到的拉力。
3.师:如果石块在水中受到浮力,那么弹簧测力计的读数会怎样?
生:如果水中的石块受到浮力,那么此时弹簧测力计上的读数比物体在空气中的读数小,因为此时石块受到的浮力+在水中的拉力=石块在空气中受到的拉力。
3.师:如果沉在水里的石块不受浮力的,那么测力计的读数是什么样的?
生:如果过水中的石块不受浮力,弹簧测力计上的读数等于物体在空气中的读数,因为此时在水中的拉力=石块在空气中受到的拉力。
4.师:是的,同学们的分析很准确,这个实验中准确测量物体质量非常关键,所以必须要正确使用弹簧测力计。让我们一起来回顾弹簧测力计的使用方法。(教师演示使用方法)
5.师:熟悉了实验方案和测量工具,在做实验的时候还需要注意:
先想清楚你要测量哪种物体,并写在实验记录单上。
先测物体在空气中的重量,再测物体在水中的重量。
将物体要缓慢的放入水中,等平衡后再读取测力计的读数。
(学生齐声朗读实验步骤和注意事项)理清做实验的思路。
6.师:做完石块的实验,可以再用其它下沉的物品来试一试,看是否可以得出相似的结论,现在以小组为单位,进行实验,将观察到的实验结果记录下来。
生:学生分小组实验,观察并记录数据,分析得出实验结论:物体在水中的受到的拉力比空气中的小,说明下沉的物体会受到浮力的作用。
小结: 物体在水中不论上浮还是下沉,都会受到浮力的作用。即浸入水中的物体都会受到水竖直向上托举的力,这种力叫作浮力。当物体受到的浮力大于重力,会上浮。当物体受到的浮力小于重力时,则会下沉。
研究影响物体沉浮的原因
师:请大家观察水槽中的这些物品的特点,思考为什么有的下沉,有的上浮?物体的沉浮与什么因素有关呢?请你根据实验现象做出合理的猜想,并说明原因。
生1:我猜想物体的沉浮与它们的质量有关,石头、铁夹子比泡沫板、羽毛重。
生2:我认为他说的不对,苹果比回形针要重,但苹果浮在水面,而回形针却沉入水底。
生3:我猜想物体的沉浮与它们的体积有关,因为苹果的体积比回形针大,所以才浮在水面上。
生4:那三个玻璃瓶的体积是一样的,沉浮情况却不相同,说明体积也不是决定因素。
生5:我猜想体积和质量都会影响物体的沉浮,
师:同学们能从多个角度思考问题,值得表扬。你们猜想是否正确呢?科学家有了猜想就应该怎么做呢?
生:通过实验来验证!
师:是的,通过刚才的讨论,猜想质量和体积都会影响物体的沉浮,这里出现了两个探究因素,回忆上节课中探究摩擦力大小的实验方法,这次应采用什么实验方法进行探究呢?
生:控制变量法
师:是的,在遇到探究多个变量的实验中,我们要控制变量只有一个,其余量因素不变,才能有效地研究出单一变量对实验结果的影响。
师:如果要探究质量对物体沉浮的影响,那应该保持体积这一因素不变。我给每个小组准备了一些实验材料(空心塑料小球、橡皮泥、水槽),根据这些材料,如何设计实验验证质量对物体沉浮的影响?请以小组为单位进行讨论,说说自己的想法。
生:应选用体积相同的塑料空心小球,往这些小球内加入不同质量的橡皮泥,放入水中后观察它们的沉浮情况。
师:通过刚才的讨论,我们已经理清了实验思路如PPT上所示,为了方便描述和记录实验现象,要在小球上写上数字作为标记。做实验前,请你先预测几号小球会沉在水底?几号小球会浮在水面?
生:我预测1号小球会沉在水底,3号小球会浮在水面,2号小球不太确定。
7.师:请大家以小组为单位进行实验,做好记录后分析结果,看看你的猜想是否准确,在做实验前老师给同学们一些温馨提示。(温馨提示:一、1号小球内的橡皮泥要装满;二、每个空心小球内装入的橡皮泥的材质要相同;)
8.师:请各小组代表领取实验材料,分组实验,实验结束后请各小组代表汇报实验结果。
生:小组间讨论交流,汇报结果。
教师板书:同体积的物体,重的沉、轻的浮;
小结:通过探究可以得出,体积相同的物体,轻重会影响物体的沉浮,同体积的物体,重的沉,轻的浮。
通过观察,发现实验中隐藏的问题,激发学生思考,并设计相应的办法得以证明,让学生知道水下的物体也会受到浮力,通过分析水中物体的重力和浮力,深刻理解物体上浮和下沉的原因。
通过前期的实验让学生对影响物体沉浮的因素做出合理的猜想,能够通过与他人合作应用控制变量法设计实验方案进行研究,在对物体沉浮的探究中培养了学生的探究兴趣和问题意识。
(三)拓展提高
利用沉浮因素的成果设计
1.师:经过探究实验,我们已经知道了相同体积的物体,轻重会影响沉浮。那你能解释3个装有不同水量的玻璃瓶,为什么有的沉,有的浮吗?
生:特别简单,它们的体积相同,装水量越多质量越大,就容易沉在水底。
2.师:是的,潜水艇就是利用这个原理进行工作的,一起来观看视频《潜艇下潜的原理》。请大家仔细观看,看完后用自己的语言来描述潜水艇是如何实现上浮和下沉的?
生:观看视频,思考,说明自己的想法。
3.师:原来潜水艇下潜的原理就是利用了我们今天所探究到的实验结论,我们也可以利用这一原理做一个去潜水艇的模型——浮沉子。(教师出示浮沉子制作视频) 请大家想想为什么这个玻璃小瓶在塑料瓶中可以自由的上浮或下沉?
生:观看,好奇,思考其中的原理。我发现在挤压塑料瓶的时候,玻璃小瓶中的水面会上升,这样玻璃瓶的重量增加,就会沉下去。在不挤压塑料瓶的时候,玻璃小瓶内的水面降低,玻璃瓶的质量变小,因此会上浮。
4.师:看来同学们对相同体积下,轻重会影响物体沉浮这一原理理解很准确,接下来,大家将课前提前准备好的实验材料拿出来,制作一个属于你自己的潜水艇吧。
生:学生动手制作浮沉子。
5.师:我看到有几位同学制作的浮沉子非常有意思,让他们给大家展示一下。(学生展示)
生:观看,相互评论。
通过课堂中的实验引出潜水艇下潜的原理,让学生体会到实验结论应用的事例,感受到科学技术对人类生活方式改变。随后又让学生利用实验原理,进行实验创新,能有效激发学生的创新性思维。
四、课堂小结(预设2分钟)
小结:通过本节课的学习,同学们在探究中学习了很多有关浮力的知识,说一说本节课你都有哪些收获?下节课,我们一将会探究体积对物体沉浮的影响。
五、练一练
一、选择题
1.在日常生活中,下面( )放入水中一般是上浮的。
A.小石块
B.泡沫塑料块
C.实心铁球
D.玻璃小球
2.用手把皮球向水里摁,手会感受到一个向上的力,这个力是( ),
A.重力
B.浮力
C.反冲力
D.弹力
3.下列关于浮力的说法正确的是( )。
A.浸没在水中的石块会受到水的浮力
B.浸没在水中的石块不会受到水的浮力
C.浮力是间接作用在物体上的力
D.只有在水中物体才能受到浮力
4.改变一个物体的( ),不能改变物体的沉浮状态。
A.颜色
B.体积
C.自身的重量
D.排水量
5.“曹冲称象”的故事利用的是( )的原理。
A.浮力大小与排开的水量有关
B.浮力大小与物体的重量有关
C.浮力大小与物体没有关系
D.浮力大小与物体的颜色有关
二、判断题
1.水中游泳的鱼儿并不会受到水的浮力。
2.潜艇是通过改变自身重量实现自由上浮下潜的。
3.任何物体放入水中都会受到浮力。
4.测量水的浮力时,不要将测力计浸在水中,以免损坏测力计。
5.将同一块橡皮泥捏成不同的形状,它在水中的沉浮状况是不一样的。
答案
1.B 2.B 3.A 4.A 5.A
1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.√
在线练习:
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
培养学生使用材料的好习惯。
七、板书设计
八、课堂反思
注:爱牛组织老师在课堂实践后的反思,大部分是使用了爱牛配套材料,部分观点仅代表反思老师人个观点,仅供大家参考!
通过执教《浮力》这一课的教学,学生课堂气氛浓厚,到达了预期的教学目标,收到了良好的教学效果。这节课我主要从以下几方面作了尝试:
1、因为从学生的知识体系和能力体系上看,四年级的学生已掌握了一定的科学知识和学习方法,并通过学习,已具备初步的思维能力和运用所学知识去探索和解决简单的实际问题的能力,因此在教学中我在课堂上都放手让学生自己操作实验,培养学生动手、动脑、动口的能力。
2、从教的方面来说,主要采取开放式教学法,具体分为三个部分。
①通过直观形象的多媒体画面,设置问题情景,激发学生学习的 兴趣。鼓励学生大胆尝试,人人参与,积极动脑动手,给每个学生都 提供锻炼的机会,使学生学有所得。②通过学生自主探索,在观察、 猜测、验证、归纳、概括的学习活动中,得出"各种物体在水中都受到水的浮力"这一科学的结论;③通过归纳总结和大量的应用实例。加深学生对知识的理解和掌握,进一步强化学生的综合能力。
3、从学法上说,分为两个局部。①充分调动学生学习的积极性,使之成为学习活动的主体。②学生在教师的指导下参与一系列的形式多样的实践活动,在活动中动脑、动手,运用科学知识和生活经验,去研究问题/探索新知,得出实验的结论。
4、建议教师可把学生带到网络教室上网查找与主题相关的资料,倡导科学与信息技术的整合,力求实验课程教学最优化。
苏教版科学四年级上3.11《浮力》教学设计
课题
浮力
单元
3
学科
科学
年级
4
学习
目标
1、知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
2、能够根据有结构的材料探究质量、体积对物体沉浮的影响。
3、能够做A4纸承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
4、能够运用所学的知识去解释曹冲称象的科学道理。
重点
1、水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
2、物体在水中的沉浮规律。
难点
探究质量、体积对物体沉浮的影响。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
让学生讲述文彦博树洞取球的故事,提问:球掉进树洞里,文彦博是怎么取球的?
回答:灌水取球
由故事导入,激发学习兴趣
讲授新课
一、观察物体沉浮现象
1、将下列物品放入水中,观察它们哪些会像小球一样漂浮上来,哪些会沉下去?
物体:小木块、苹果块、铁夹、塑料尺、羽毛、石块、蜡烛等
2、实验操作
①先预测沉浮情况
②拿起物体轻轻的接触水面,然后松手,观察沉浮现象,并做好观察记录。
③实验后取出物体擦净放回原处。
3、观察物体在水中的沉浮现象,用“↑”或“↓”表示。
4、讨论
①哪些是和预想的一样的,哪些是不一样的?
②当时为什么会这么想?
5、物体为什么能够浮在水面呢?
用手把泡沫块压入水中,手有什么感觉?
明确:
用手指去按压浮在水面的泡沫,能够感受到一种向上的力,那就是浮力。
正因为有浮力,物体才能漂浮在水面。
二、下沉的物体是否受到浮力
1、如果沉在水里的石块不受浮力,那么测力计的读数是什么样的?如果沉在水里的石块受到浮力,读数会发生变化吗?
2、实验操作
①先测出石块在空气中受到的拉力。
②再测出石块在水中受到的拉力。
提醒:
注意正确使用测力计。
3、实验证明:弹簧测力计上的读数比在空气中测提起石块的力小,说明下沉的石块受到浮力。
水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
三、研究影响物体沉浮状态的因素
(一)问题1
体积相同、质量不同的物体的沉浮状态一样吗?
1、引导学生做出自己的假设。
归纳;
体积相同的物体,轻重会影响物体的沉浮,同体积的物体,重的沉,轻的浮.
2、实验材料
空心塑料球、橡皮泥、一盆水
3、实验设计
①给三个同样大小的空心塑料球分别贴上标签 1、2、3。
②1 号球内装满橡皮泥,2 号球内装一半橡皮泥,3 号球内装少许橡皮泥。
③把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
4、实验现象与结论
结论:在体积相同时,重的物体沉,轻的物体浮。
(二)质量相同、体积不同的物体的沉浮状态一样吗?
1、引导学生作出假设。
归纳;
质量相同的物体,体积会影响物体的沉浮,同质量的物体,体积小的沉,体积大的浮。
2、实验材料
空心塑料球、橡皮泥、天平、一盆水
3、演示实验
①给三个大小不一的塑料球分别贴上标签 1、2、3。
②在空心塑料球中装入橡皮泥,用天平称量,确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相同。
③把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
4、实验现象与结论
结论:在质量相同时,体积小的物体沉,体积大的物体浮。
5、小结:
通过上面的实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态?
归纳:
①同样大小的物体,质量越轻的越容易浮。
②同样质量的物体,体积越大的越容易浮。
四、让A4纸承载更多硬币
1、想什么办法让一张A4 纸能在水中承载更多的硬币?
提醒:
纸的质量不能改变,就是一张A4纸。
实验结果表明:
改变纸的形状,与水接触面越大,承载的硬币就越多。
2、一块铁球很容易沉入水底,万吨巨轮为什么能浮在水面上?
明确:
同样重的物体, 改变它们的形状,将它的体积适当变大,排开更多的水 ,就会浮在水面,就能承载更多的物体。
五、科学阅读
阅读曹冲称象回答:
曹冲是怎么称象的?
曹冲称象有着怎样的科学道理?
解释曹冲称象的科学道理:
三国时代,没有可以为大象称重的称,所以曹冲先把大象放到船上,在船身水面的位置做个记号;然后,把大象赶下来,换上石头放到船上,等到水面到达刚才的记号时,就称一下所有石头的重量,这就是大象的重量。
根据浮力定律,船可以漂浮在水面上,则排出的水量就正好等于船的总重量;装大象和装石头两次水位一样,则排出的水量相同,而船本身的重量不会改变,那么石头与大象的重量就一样了。
六、课堂练习
(一)填空题
1、因为有______,物体才能漂浮在水面。
2、浮力的方向是_________的。
3、质量相同,体积越大浮力______。
4、体积相同,质量越轻浮力______。
(二)选择题
1、下列方法不能改变物体沉浮状态的是( )
A、改变自身重量
B、改变物体体积
C、改变物体颜色
2、浸入水中的物体会受到( )竖直向上托举的力。
A、空气
B、水
C、拉力
七、拓展提高:打捞铁牛
有个名叫怀丙的和尚,用两只大船装满泥土,把铁牛系到船上,用大木头做成秤钩的形状钩住铁牛,慢慢地去掉船上的泥土,船浮出水面的同时铁牛浮上来了。
思考:
铁牛怎么捞上来的?你能解释其中的科学道理吗?
归纳:
两只大木船装满泥沙,增加了木船的重量,使船身向水中沉了一大截,排开的水增多了,受到的水的浮力也就增大了。两只船拴在一起,又使水的浮力增加了一倍。用绳子把船和铁牛牢牢地拴住,就使它们成为一体了。这是,它们的重量与它们共同受到的水的浮力大小相等。当水手们把船上的泥沙向河里铲时,船和铁牛这一共同体的重量就会减轻些,浮力就比它们的重量大,船和铁牛就会在浮力的作用下向上浮一点。水手们不断地把泥沙铲到河里,船和铁牛就会不断地向上浮……人们便将大铁牛一个个地从河底的淤泥中打捞上来了。
八、作业布置
曹冲称象和打捞铁牛有什相似的科学道理?你还知道哪些这样的故事?
认识物体
在老师指导下实验操作,观察沉浮现象
完成“活动手册”
讨论
体验
猜测回答
实验验证
作出假设
认识实验材料
设计实验
作出假设
看教师演示实验,观察现象
回答实验现象,总结实验结论
归纳交流
讨论实验
交流
阅读资料交流
做练习
阅读思考
观察物体沉浮现象,解释物体漂浮原因,引出浮力科学概念。
让学生知道水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
实验探究得知:
在体积相同时,重的物体沉,轻的物体浮。
实验探究中得知:在质量相同时,体积小的物体沉,体积大的物体浮。
能够做A4纸承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
能够运用所学的知识去解释曹冲称象的科学道理。
课堂知识检测
为了跟曹冲称象比较
巩固课堂知识
课堂小结
通过这节课的学习,知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。在科学探究中,能够根据有结构的材料探究质量、体积对物体沉浮的影响; 能够做A4纸承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小;能够运用所学的知识去解释曹冲称象的科学道理。
总结课堂
板书
板书设计
11.浮力
【教学目标】
1.认识浮力,知道浮力是指漫入水中的物体,会受到竖直向上托举的力,正因为有浮力,物体才能漂浮在水面上。
2.通过实验研究下沉的物体是否受到浮力的影响,懂得不管物体是漂浮在水面上,还是沉在水里都会产生浮力。
3.通过实验,研究影响物体沉浮状态的因素。
4.通过让一张A4纸在水中承载更多的硬币这个实践活动,引导学生进一步体会影响浮力大小的因素。
5.通过阅读《曹冲称象》这个故事,体会这个故事中包含的科学道理。
【教学重点】
认识浮力,探究影响浮力大小的因素。
【教学难点】
通过实验操作,探究影响浮力大小的因素有哪些。
【教学准备】
多媒体课件、课本插图、水槽、测力计、一些常见的物体、天平、活动手册上的实验记录表、A4 纸等。
【教学过程】
活动一:认识浮力
1.出示一个水槽,教师在水槽里依次放入橡皮、白纸、塑料小尺、小木块等物体,引导学生观察这些物体放入水中有什么现象?
这些物体放入水中,有的沉入水底,有的浮在水面上。
2.为什么物体会浮在水面上呢?
这是因为有一种力的作用,这种力叫作浮力
3.出示课本32页上面的一段文字。
浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫作浮力。正因为有浮力,物体才能漂浮在水面。
4.学生仔细阅读这段文字,初步了解浮力的概念以及浮力的作用。
活动二:研究下沉的物体是否受到浮力的作用
1.教师引导:物体因为受到浮力的作用,所以会漂浮在水面上,那么沉入水中的物体是否受到水的浮力作用呢?下面我们来研究一下这个问题。
2.出示课本32页下面的图和文字,学生仔细观察图片,并读一读旁边相关的文字,了解本次实验的方法及要求。
实验目的:研究下沉的物体是否受到浮力。
实验材料:弹簧测力计、水槽、一块底面积比较大的橡皮等。
实验方法:先测出橡皮在空气中受到的拉力,再测一测这块橡皮放入水中受到的拉力,比较一下两次测得的拉力的大小。
3.交流讨论:如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会怎样变化?
如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会变小,这是因为浮力的作用。
4.学生分小组进行活动,测量橡皮在空气中以及水中受到的拉力的大小。
5.全班交流,说一说自己测得的数据。教师小结:通过测量,我们发现橡皮在空气中受到的拉力较大,放入水中再用测力计测量,会发现橡皮受到的拉力比较小。这说明橡皮在水中受到了浮力的作用,这同时也说明,下沉的物体也会受到浮力的作用。换句话说,物体不管是漂浮的还是下沉的,都会受到浮力的作用。
活动三:研究影响物体沉浮状态的因素
1.教师引导:有的物体在水中会浮在水面上,有的物体在水中会沉入水底,那么究竟是什么因素影响了物体的沉浮状态?下面我们继续探究。
2.引导学生对这个问题作出推测。
推测一:与物体的重量有关。体积相同,重量不同的物体,沉浮状态是不一样的,重量大的物体容易沉下去,重量轻的物体容易浮上来。
预测二:与物体的体积有关,质量相同,体积不同的物体,沉浮状态不一样,体积越大,越容易浮在水面,体积越小,越容易沉入水里。
3.下面我们同样通过实验来验证一下我们的推测,我们先来验证推测一的说法。
4.出示课本33页第1个实验,学生仔细读一读,了解这个实验的材料、方法与要求等。
5.学生分小组进行实验,一边实验,一边观察实验现象,得出实验结论。
6.全班交流,各小组分享自己的实验现象,说一说实验结论,教师总结:通过刚才的实验,我们发现体积相同,质量不同的物体沉浮状态是不一样的,通常来说,质量大的物体容易下沉,质量小的物体容易上浮。
7.验证预测二的说法。
出示课本33页的第2个实验,引导学生看一看,并读一读旁边的文字,了解这次实验的问题实验材料以及实验的方法和要求。
学生按要求进行实验,观察实验现象,得出实验结论,全班交流,分享实验现象及实验结论。
教师小结:通过刚才的实验,我们发现质量相同,体积不同的物体,沉浮状态也不一样,通常来说,质量相同,体积大的物体容易上浮,体积小的物体容易下沉。
8.全班交流:通过上面两个实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态呢?
预设:一般来讲,影响物体沉浮状态的因素有两个,一是质量,二是体积。
活动四:让一张A4纸在水中承载更多的硬币
1.我们刚刚探究了影响物体沉浮状态的两个因素——质量和体积,下面我们来做一个有趣的活动,请大家想办法让一张A4纸在水中承载更多的硬币,看谁承载的硬币最多。
2.出示课本34页上面两幅图片,引导学生看一看,了解本次活动的要求。
3.教师引导各小组讨论交流,想一想用什么方法可以让一张A4纸在水中承载更多的硬币。
4.各小组开始活动,运用本小组讨论的方法进行操作。教师巡视,了解学生活动情况。
5.各小组汇报活动结果,说一说本小组在A4纸上放了多少硬币?
6.评选本次活动的优胜小组,采访优胜小组成员,请他们说一说自己采用什么方法,让A4纸承载这么多的硬币?
预设一:将白纸折成一张纸船的形状,可以承载更多的硬币。预设二:将白纸折叠成长方体的形状,把接触水面的面积折得更大一些,这样白纸受到的浮力更大,就可以承载更多的硬币。
7.教师小结:同学们说的都非常好,由此可见,我们动手进行这个活动的时候,要想一想我们学习的知识,将理论与实践灵活的结合起来,才能更好地解决问题。
活动五:《曹冲称象》中的科学道理
1.教师引导:我们大家小时候就听过《曹冲称象》的故事,这个故事让我们见识到了曹冲的聪明机智,那么,《曹冲称象》这个故事包含什么科学道理呢?下面我们一起来看一看。
2.学生自由读一读课本34页《曹冲称象》的故事,然后想一想,《曹冲称象》这个故事包含的科学道理。
3.全班交流,说一说这个故事中的道理。
预设:
《曹冲称象》这个故事,运用的是水的浮力的原理。《曹冲称象》这个故事中,曹冲灵活运用了浮力的原理。在其他条件都不改变的情况下,质量相同的物体,所受到的浮力是一样的。大象的重量和船上石头的重量是一样的。大象又高又大,不可以用称称量,不过石头是一块一块的,可以称出它们的重量。
活动六:课堂总结
《曹冲称象》这个故事中曹冲聪明地利用了浮力的原理,称出了大象的重量。这也说明我们在遇到问题的时候,要想一想解决问题的方法,理论联系实际,问题就可以迎刃而解。
【教学过程】
11.浮力
浮力概念
沉在水里的物体会受到浮力的影响
体积相同的物体,质量不同会影响物体的沉浮
体积比较大的物体浮,体积比较小的物体沉
纸船中放硬币的数量与纸船的体积及放置技巧有关
《曹冲称象》 运用浮力原理
《浮力》教学设计
苏州大学实验学校 刘惠
教材分析
本课是新教材苏教版四年级《科学》上册第三单元《常见的力》第四课。
本课从感知浮力开始,逐步深入地安排了三部分内容。第一部分,感知浮力,揭示概念。通过观察物体的沉浮状态,引出浮力的概念。通过研究下沉的物体是否受到浮力,暗含可利用测力计测出浮力。第二部分,研究影响物体沉浮状态的因素。通过结构性材料,选择体积相同、质量不同的物体,以及质量相同、体积不同的物体,对比发现那些因素会影响物体的沉浮状态。第三部分,综合运用浮力。从理论层面讲,阅读曹冲称象的科学故事,尝试解释其中的科学奥秘。从实践层面讲,做A4纸在水中承载硬币的活动,进一步理解浮力。
二、学习目标
1.知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
2.能根据结构性的材料探究质量、体积对物体沉浮状态的影响。
3.能做A4纸在水中承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
4.能运用所学知识解释曹冲称象的科学道理。
三、重点与难点
重点:感知浮力并初步探索影响物体沉浮状态的因素。
难点:通过结构性材料探究影响物体沉浮状态的因素。
教学准备
水槽、玻璃球、塑料尺、苹果、土豆、泡沫块、铁夹、蜡烛、测力计、小石块、天平、空心塑料球、橡皮泥、A4纸、1元硬币。
五、教学过程
(一)观察物体的沉浮现象,揭示浮力概念
1.将一些物体(木块、金属、塑料、玻璃、石头、泡沫)放入水中,观察不同物体在水中的沉浮情况
(先预测后实验)
提问:物体为什么能浮在水面上?
揭示概念:浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫做浮力。正因为有浮力,物体才能漂浮在水面上。
【意图解析】由物体的沉浮现象,揭示浮力概念,从感官表象到科学概念,由表及里,便于学生接受。
研究下沉的物体是否受到浮力
提问:如果浸没在水里的石块不受浮力,测力计的读数是多少?如果浸没在水里的石块受到浮力,测力计的读数会发生变化吗?
实验:先测出石块在空气中受到的拉力,再测出石块在水中受到的拉力。
改用其他物体重复上述实验。
4.分析数据,得出结论。
【意图解析】通过分析重力和弹簧测力计的拉力的关系,首先要明确物体的受力情况,可以组织学生用图示表示石块在水中的受力。做完石块的实验,可以再用其他下沉的物体试一试,更有利于得出普遍的结论。
研究影响物体的沉浮状态的因素
问题一:体积相同、质量不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、一盆水
实验设计:
给三个同样大小的空心塑料球分别贴上标签1、2、3
1号球内装满橡皮泥,2号球内装一半橡皮泥,3号球内装四分之一橡皮泥
把三个塑料球放入水中,观察它的沉浮状态。
你的发现:
问题二:质量相同、体积不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、天平、一盆水
实验设计:
给三个大小不一的塑料球分别贴上标签1、2、3
在空心塑料球中装入橡皮泥,用天平称量,确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相等
把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
你的发现:
讨论:通过上面的实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态?
【意图解析】物体在液体中的沉浮状态取决于物体所受重力与浮力的大小,而浮力大小取决于物体排开液体的体积。一般情况下,物体的沉浮状态受到液体和物体密度大小的影响。在小学阶段,不涉及密度的概念,只需认识到同体积的物体,质量越小越容易上浮;同样质量的物体,体积越大越容易上浮。这为初中物理密度相关知识的学习作下铺垫。
让A4纸在水里承载更多的硬币
出示万吨巨轮的图片,思考轮船这么重,又装了这么多货物,为什么还能浮在水面上?
小组竞赛游戏:用相同的A4纸,看谁装的硬币多?
交流讨论你用什么方法使更多的硬币承载在A4纸上。
科学阅读:曹冲称象
小结:你能解释曹冲称象中蕴含的科学道理吗?
【意图解析】这个环节是一个取材方便、实用性很强的STEM环节,将科学、技术、工程、数学很好地结合在一起,学生既动手又动脑。
六、板书设计
浮力(课题)
相同的质量,比体积,体积大的容易浮;
相同的体积,比质量,质量大的容易沉
11浮力
教学目标
1、认识浮力,知道浮力是指浸入水中的物体,会受到竖直向上托举的力,正因为有浮力,物体才能漂浮在水面上。
2、通过实验研究下沉的物体是否受到浮力的影响,懂得不管物体是漂浮在水面上,还是沉在水里都会产生浮力。
3、通过实验,研究影响物体沉浮状态的因素。
4、通过让一张A4纸在水中承载更多的硬币这个实践活动,引导学生进一步体会影响浮力大小的因素。
5、通过阅读《曹冲称象》这个故事,体会这个故事中包含的科学道理。
教学重点
认识浮力,探影响浮力大小的因素。
教学难点
通过实验操作,探究影响浮力大小的因素有哪些。
教学准备
多媒体课件、课本插图、水槽、测力计、一些常见的物体、天平、活动手册上的实验记录表、A4纸等等。
教学过程
活动一:认识浮力
1、出示一个水槽,教师在水槽里依次放入橡皮、白纸、塑料小尺、小木块等等物体,引导学生观察这些物体放入水中有什么现象?
这些物体放入水中,有的沉入水底,有的浮在水面上。
2、为什么物体会浮在水面上呢?
这是因为有一种力的作用,这种力叫做浮力
3、出示课本32页上面的一段文字。
浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫做浮力。正因为有浮力,物体才能漂浮在水面。
4、学生仔细阅读这段文字,初步了解浮力的概念以及浮力的作用。
活动二:研究下沉的物体是否受到浮力的作用
1、教师引导:物体因为受到浮力的作用,所以会漂浮在水面上,那么沉入水中的物体是否受到水的浮力作用呢?下面我们来研究一下这个问题。
2、出示课本32页下面的图和文字,学生仔细观察图片,并读一读旁边相关的文字,了解本次实验的方法及要求。
实验目的:研究下沉的物体是否受到浮力。
实验材料:弹簧测力计、水槽、一块底面积比较大的橡皮等等。
实验方法:先测出橡皮在空气中受到的拉力,再测一测这块橡皮放入水中受到的拉力,比较一下两次测得的拉力的大小。
3、交流讨论:如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会怎样变化?
如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会变小,这是因为浮力的作用。
4、学生分小组进行活动,测量橡皮在空气中以及水中受到的拉力的大小。
5、全班交流,说一说自己测得的数据。教师小结:通过测量,我们发现橡皮在空气中受到的拉力较大,放入水中再用测力计测量,会发现橡皮受到的拉力比较小。这说明橡皮在水中受到了浮力的作用,这同时也说明,下沉的物体也会受到浮力的作用。换句话说,物体不管是漂浮的还是下沉的,都会受到浮力的作用。
活动三:研究影响物体沉浮状态的因素
1、教师引导:有的物体在水中会浮在水面上,有的物体在水中会沉入水底,那么究竟是什么因素影响了物体的沉浮状态?下面我们继续探究
2、引导学生对这个问题作出推测。
推测一:与物体的重量有关。体积相同,重量不同的物体,沉浮状态是不一样的,重量大的物体容易沉下去,重量轻的物体容易浮上来。
预测二:与物体的体积有关,质量相同,体积不同的物体,沉浮状态不一样,体积越大,越容易浮在水面,体积越小,越容易沉入水里。
3、下面我们同样通过实验来验证一下我们的推测,我们先来验证推测一的说法。
4、出示课本33页第1个实验,学生仔细读一读,了解这个实验的材料、方法与要求等等。
5、学生分小组进行实验,一边实验,一边观察实验现象,得出实验结论。
6、全班交流,各小组分享自己的实验现象,说一说实验结论,教师总结:通过刚才的实验,我们发现体积相同,质量不同的物体沉浮状态是不一样的,通常来说,质量大的物体容易下沉,质量小的物体容易上浮。
7、验证预测二的说法。
出示课本33页的第2个实验,引导学生看一看,并读一读旁边的文字,了解这次实验的问题实验材料以及实验的方法和要求。
学生按要求进行实验,观察实验现象,得出实验结论,全班交流,分享实验现象及实验结论。
教师小结:通过刚才的实验,我们发现质量相同,体积不同的物体,沉浮状态也不一样,通常来说,质量相同,体积大的物体容易上浮,体积小的物体容易下沉。
8、全班交流:通过上面两个实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态呢?
预设:一般来讲,影响物体沉浮状态的因素有两个,一是质量,二是体积。
活动四:让一张A4纸在水中承载更多的硬币
1、我们刚刚探究了影响物体沉浮状态的两个因素——质量和体积,下面我们来做一个有趣的活动,请大家想办法让一张A4纸在水中承载更多的硬币,看谁承载的硬币最多。
2、出示课本34页上面两幅图片,引导学生看一看,了解本次活动的要求。
3、教师引导各小组讨论交流,想一想用什么方法可以让一张A4纸在水中承载更多的硬币。
4、各小组开始活动,运用本小组讨论的方法进行操作。教师巡视,了解学生活动情况。
5、各小组汇报活动结果,说一说本小组在A4纸上放了多少硬币?
6、评选本次活动的优胜小组,采访优胜小组成员,请他们说一说自己采用什么方法,让A4纸承载这么多的硬币?
预设一:将白纸折成一张纸船的形状,可以承载更多的硬币。
预设二:将白纸折叠成长方体的形状,把接触水面的面积折得更大一些,这样白纸受到的浮力更大,就可以承载更多的硬币。
7、教师小结:同学们说的都非常好,由此可见,我们动手进行这个活动的时候,要想一想我们学习的知识,将理论与实践灵活的结合起来,才能更好的解决问题。
活动五:《曹冲称象》中的科学道理
1、教师引导:我们大家小时候就听过《曹冲称象》的故事,这个故事让我们见识到了曹冲的聪明机智,那么,《曹冲称象》这个故事包含什么科学道理呢?下面我们一起来看一看。
2、学生自由读一读课本34页《曹冲称象》的故事,然后想一想,《曹冲称象》象这个故事包含的科学道理。
3、全班交流,说一说这个故事中的道理。
预设:
《曹冲称象》这个故事,运用的是水的浮力的原理。
《曹冲称象》这个故事中,曹冲灵活的运用了浮力的原理。在其他条件都不改变的情况下,质量相同的物体,所受到的浮力是一样的。大象的重量和船上石头的重量是一样的。大象又高又大,不可以用称称量,不过石头是一块一块的,可以称出它们的重量。
活动六:课堂总结
《曹冲称象》这个故事中曹冲聪明的利用了浮力的原理,称出了大象的重量。这也说明,我们在遇到问题的时候,要想一想解决问题的方法,理论联系实际,问题就可以迎刃而解。
教科版 四年级上册 《常见的力》单元 11.浮力 教学设计及反思
单元
《常见的力》
课题
11.浮力
课时
2
核心 概念
3.物质的运动与相互作用
学习内容及要求
3.1 力是改变物体运动状态的原因
5~6年级①知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力。
教学目标
科学观念(对客观事物的总体认识)科学思维(对客观事物的认识方式)
探究实践(科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力) 态度责任(科学态度 社会责任)
科学观念
知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
科学思维
能根据结构性的材料探究质量、体积对物体沉浮状态的影响。
探究实践
能做A4纸在水中承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
态度责任
能运用所学知识解释曹冲称象的科学道理。
教学 重点
本课必须掌握的东西,如:科学原理需要掌握的,动手操作中需要掌握的等等。
感知浮力并初步探索影响物体沉浮状态的因素。
教学 难点
学生难以掌握的东西,如:难理解什么?难操作什么?
通过结构性材料探究影响物体沉浮状态的因素。
教学 准备
教师:PPT
学生:泡沫板、苹果、羽毛、石头、直尺、玻璃小瓶3个、水槽、不同材质的橡皮泥、弹簧测力计;
教学过程
教学 环节
教学活动
设计思路
教学备注
上课 仪式
教师自我介绍:
同学们好!
……
课前谈话,提出要求:
主要内容:从今天开始,我们将要探索浮力
一、明确任务(预设5分钟)
师:在上两节课中学习了弹力和摩擦力,今天我们还要学习一种生活中常见的力,相信大家对这个力都不陌生,请看老师将一个乒乓球放入水底,乒乓球浮起来了!它为什么会浮起来呢?(创设情境、引入新课)
生:因为有浮力存在。
师:是的,今天我们一起学习浮力,不是所有的物品都可以像乒乓球一样浮在水面,请看PPT上的这些物品的图片,若将它们放入水中,你预测一下哪些会下沉?哪些会上浮?(物品有:泡沫板、苹果、羽毛、石头、直尺、装有不同水量的玻璃小瓶3个)
生:学生填写实验活动手册,组内汇报,相互交流讨论。
师:有些物品很好判断,但有些物品大家却有争论。你的预测是否准确呢?我们一起来验证。(教师演示实验:将准备的物品依次放入水中)
生:学生观察,在实验活动手册上填写实验结果。
师:泡沫板、苹果、羽毛、空玻璃瓶浮起来了,因为它们受到了水的浮力,我们请一位同学上讲台用手分别压一压浮在水面上的这些物体,说说感受。
生:压的时候感觉有一种向上的力阻碍物体往下,而且压不同的物体用的力也不一样。
师:是的,不同物体受到的浮力是不同的,说明浮力有大小,也有方向。那它的方向是怎样的呢?
生:向上的。
师:我们一起来通过一个实验来看看浮力的方向吧。(教师演示实验:在水槽底部固定一个带线的乒乓球,随后往水槽中加水,观察棉线的方向;再倾斜水槽,观察棉线的方向)
生:观察记录实验现象:不论水槽是否倾斜,棉线的方向始终是竖直向上的。(可验证)
实验结论:浮力的方向是竖直向上的。
总结:通过以上实验,我们感受到浮力的存在,而且浮力有大小,方向是竖直向上的。
通过日常生活中学生熟悉的物品,让学生感知浮力的存在。让学生通过压一压漂浮的物体,感受浮力的大小和方向。通过带线乒乓球漂浮实验,让学生直观看到浮力的方向
二、制定方案(预设33分钟)
研究下沉的物体是否受到浮力
1.师:泡沫板、羽毛和苹果在水中上浮是受到浮力的作用,那沉入水底的铁夹子、石头和回形针是否受到浮力呢?请大家在小组内讨论,发表自己的意见。(学生思考,组内讨论)
生1:我猜想是不会受到浮力,如果受到浮力的话,应该会浮在水面上。
生2:我不同意上面的观点,我认为会受到浮力。我以石块为例进行分析,石块在竖直方向上受到的力有石块的重力和水对它的浮力,因为石块的重力大于水对它的浮力,所以才会下沉。而泡沫板上浮是因为受到的浮力比自身的重力大,所以才会上浮。
生3:我猜想沉入水中的物体会受到浮力,
2.师:经过大家激烈的讨论,谁的猜想正确呢?只能通过实验来证明。我们以沉入水底的石块为例,请大家思考如何设计实验验证沉入水底的石块会受到浮力?
生:可以先测出石块在空气中受到的拉力,再测出石块在水中受到的拉力。
3.师:如果石块在水中受到浮力,那么弹簧测力计的读数会怎样?
生:如果水中的石块受到浮力,那么此时弹簧测力计上的读数比物体在空气中的读数小,因为此时石块受到的浮力+在水中的拉力=石块在空气中受到的拉力。
3.师:如果沉在水里的石块不受浮力的,那么测力计的读数是什么样的?
生:如果过水中的石块不受浮力,弹簧测力计上的读数等于物体在空气中的读数,因为此时在水中的拉力=石块在空气中受到的拉力。
4.师:是的,同学们的分析很准确,这个实验中准确测量物体质量非常关键,所以必须要正确使用弹簧测力计。让我们一起来回顾弹簧测力计的使用方法。(教师演示使用方法)
5.师:熟悉了实验方案和测量工具,在做实验的时候还需要注意:
先想清楚你要测量哪种物体,并写在实验记录单上。
先测物体在空气中的重量,再测物体在水中的重量。
将物体要缓慢的放入水中,等平衡后再读取测力计的读数。
(学生齐声朗读实验步骤和注意事项)理清做实验的思路。
6.师:做完石块的实验,可以再用其它下沉的物品来试一试,看是否可以得出相似的结论,现在以小组为单位,进行实验,将观察到的实验结果记录下来。
生:学生分小组实验,观察并记录数据,分析得出实验结论:物体在水中的受到的拉力比空气中的小,说明下沉的物体会受到浮力的作用。
小结: 物体在水中不论上浮还是下沉,都会受到浮力的作用。即浸入水中的物体都会受到水竖直向上托举的力,这种力叫作浮力。当物体受到的浮力大于重力,会上浮。当物体受到的浮力小于重力时,则会下沉。
研究影响物体沉浮的原因
师:请大家观察水槽中的这些物品的特点,思考为什么有的下沉,有的上浮?物体的沉浮与什么因素有关呢?请你根据实验现象做出合理的猜想,并说明原因。
生1:我猜想物体的沉浮与它们的质量有关,石头、铁夹子比泡沫板、羽毛重。
生2:我认为他说的不对,苹果比回形针要重,但苹果浮在水面,而回形针却沉入水底。
生3:我猜想物体的沉浮与它们的体积有关,因为苹果的体积比回形针大,所以才浮在水面上。
生4:那三个玻璃瓶的体积是一样的,沉浮情况却不相同,说明体积也不是决定因素。
生5:我猜想体积和质量都会影响物体的沉浮,
师:同学们能从多个角度思考问题,值得表扬。你们猜想是否正确呢?科学家有了猜想就应该怎么做呢?
生:通过实验来验证!
师:是的,通过刚才的讨论,猜想质量和体积都会影响物体的沉浮,这里出现了两个探究因素,回忆上节课中探究摩擦力大小的实验方法,这次应采用什么实验方法进行探究呢?
生:控制变量法
师:是的,在遇到探究多个变量的实验中,我们要控制变量只有一个,其余量因素不变,才能有效地研究出单一变量对实验结果的影响。
师:如果要探究质量对物体沉浮的影响,那应该保持体积这一因素不变。我给每个小组准备了一些实验材料(空心塑料小球、橡皮泥、水槽),根据这些材料,如何设计实验验证质量对物体沉浮的影响?请以小组为单位进行讨论,说说自己的想法。
生:应选用体积相同的塑料空心小球,往这些小球内加入不同质量的橡皮泥,放入水中后观察它们的沉浮情况。
师:通过刚才的讨论,我们已经理清了实验思路如PPT上所示,为了方便描述和记录实验现象,要在小球上写上数字作为标记。做实验前,请你先预测几号小球会沉在水底?几号小球会浮在水面?
生:我预测1号小球会沉在水底,3号小球会浮在水面,2号小球不太确定。
7.师:请大家以小组为单位进行实验,做好记录后分析结果,看看你的猜想是否准确,在做实验前老师给同学们一些温馨提示。(温馨提示:一、1号小球内的橡皮泥要装满;二、每个空心小球内装入的橡皮泥的材质要相同;)
8.师:请各小组代表领取实验材料,分组实验,实验结束后请各小组代表汇报实验结果。
生:小组间讨论交流,汇报结果。
教师板书:同体积的物体,重的沉、轻的浮;
小结:通过探究可以得出,体积相同的物体,轻重会影响物体的沉浮,同体积的物体,重的沉,轻的浮。
通过观察,发现实验中隐藏的问题,激发学生思考,并设计相应的办法得以证明,让学生知道水下的物体也会受到浮力,通过分析水中物体的重力和浮力,深刻理解物体上浮和下沉的原因。
通过前期的实验让学生对影响物体沉浮的因素做出合理的猜想,能够通过与他人合作应用控制变量法设计实验方案进行研究,在对物体沉浮的探究中培养了学生的探究兴趣和问题意识。
(三)拓展提高
利用沉浮因素的成果设计
1.师:经过探究实验,我们已经知道了相同体积的物体,轻重会影响沉浮。那你能解释3个装有不同水量的玻璃瓶,为什么有的沉,有的浮吗?
生:特别简单,它们的体积相同,装水量越多质量越大,就容易沉在水底。
2.师:是的,潜水艇就是利用这个原理进行工作的,一起来观看视频《潜艇下潜的原理》。请大家仔细观看,看完后用自己的语言来描述潜水艇是如何实现上浮和下沉的?
生:观看视频,思考,说明自己的想法。
3.师:原来潜水艇下潜的原理就是利用了我们今天所探究到的实验结论,我们也可以利用这一原理做一个去潜水艇的模型——浮沉子。(教师出示浮沉子制作视频) 请大家想想为什么这个玻璃小瓶在塑料瓶中可以自由的上浮或下沉?
生:观看,好奇,思考其中的原理。我发现在挤压塑料瓶的时候,玻璃小瓶中的水面会上升,这样玻璃瓶的重量增加,就会沉下去。在不挤压塑料瓶的时候,玻璃小瓶内的水面降低,玻璃瓶的质量变小,因此会上浮。
4.师:看来同学们对相同体积下,轻重会影响物体沉浮这一原理理解很准确,接下来,大家将课前提前准备好的实验材料拿出来,制作一个属于你自己的潜水艇吧。
生:学生动手制作浮沉子。
5.师:我看到有几位同学制作的浮沉子非常有意思,让他们给大家展示一下。(学生展示)
生:观看,相互评论。
通过课堂中的实验引出潜水艇下潜的原理,让学生体会到实验结论应用的事例,感受到科学技术对人类生活方式改变。随后又让学生利用实验原理,进行实验创新,能有效激发学生的创新性思维。
四、课堂小结(预设2分钟)
小结:通过本节课的学习,同学们在探究中学习了很多有关浮力的知识,说一说本节课你都有哪些收获?下节课,我们一将会探究体积对物体沉浮的影响。
五、练一练
一、选择题
1.在日常生活中,下面( )放入水中一般是上浮的。
A.小石块
B.泡沫塑料块
C.实心铁球
D.玻璃小球
2.用手把皮球向水里摁,手会感受到一个向上的力,这个力是( ),
A.重力
B.浮力
C.反冲力
D.弹力
3.下列关于浮力的说法正确的是( )。
A.浸没在水中的石块会受到水的浮力
B.浸没在水中的石块不会受到水的浮力
C.浮力是间接作用在物体上的力
D.只有在水中物体才能受到浮力
4.改变一个物体的( ),不能改变物体的沉浮状态。
A.颜色
B.体积
C.自身的重量
D.排水量
5.“曹冲称象”的故事利用的是( )的原理。
A.浮力大小与排开的水量有关
B.浮力大小与物体的重量有关
C.浮力大小与物体没有关系
D.浮力大小与物体的颜色有关
二、判断题
1.水中游泳的鱼儿并不会受到水的浮力。
2.潜艇是通过改变自身重量实现自由上浮下潜的。
3.任何物体放入水中都会受到浮力。
4.测量水的浮力时,不要将测力计浸在水中,以免损坏测力计。
5.将同一块橡皮泥捏成不同的形状,它在水中的沉浮状况是不一样的。
答案
1.B 2.B 3.A 4.A 5.A
1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.√
在线练习:
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
培养学生使用材料的好习惯。
七、板书设计
八、课堂反思
注:爱牛组织老师在课堂实践后的反思,大部分是使用了爱牛配套材料,部分观点仅代表反思老师人个观点,仅供大家参考!
通过执教《浮力》这一课的教学,学生课堂气氛浓厚,到达了预期的教学目标,收到了良好的教学效果。这节课我主要从以下几方面作了尝试:
1、因为从学生的知识体系和能力体系上看,四年级的学生已掌握了一定的科学知识和学习方法,并通过学习,已具备初步的思维能力和运用所学知识去探索和解决简单的实际问题的能力,因此在教学中我在课堂上都放手让学生自己操作实验,培养学生动手、动脑、动口的能力。
2、从教的方面来说,主要采取开放式教学法,具体分为三个部分。
①通过直观形象的多媒体画面,设置问题情景,激发学生学习的 兴趣。鼓励学生大胆尝试,人人参与,积极动脑动手,给每个学生都 提供锻炼的机会,使学生学有所得。②通过学生自主探索,在观察、 猜测、验证、归纳、概括的学习活动中,得出"各种物体在水中都受到水的浮力"这一科学的结论;③通过归纳总结和大量的应用实例。加深学生对知识的理解和掌握,进一步强化学生的综合能力。
3、从学法上说,分为两个局部。①充分调动学生学习的积极性,使之成为学习活动的主体。②学生在教师的指导下参与一系列的形式多样的实践活动,在活动中动脑、动手,运用科学知识和生活经验,去研究问题/探索新知,得出实验的结论。
4、建议教师可把学生带到网络教室上网查找与主题相关的资料,倡导科学与信息技术的整合,力求实验课程教学最优化。
苏教版科学四年级上3.11《浮力》教学设计
课题
浮力
单元
3
学科
科学
年级
4
学习
目标
1、知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
2、能够根据有结构的材料探究质量、体积对物体沉浮的影响。
3、能够做A4纸承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
4、能够运用所学的知识去解释曹冲称象的科学道理。
重点
1、水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
2、物体在水中的沉浮规律。
难点
探究质量、体积对物体沉浮的影响。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
让学生讲述文彦博树洞取球的故事,提问:球掉进树洞里,文彦博是怎么取球的?
回答:灌水取球
由故事导入,激发学习兴趣
讲授新课
一、观察物体沉浮现象
1、将下列物品放入水中,观察它们哪些会像小球一样漂浮上来,哪些会沉下去?
物体:小木块、苹果块、铁夹、塑料尺、羽毛、石块、蜡烛等
2、实验操作
①先预测沉浮情况
②拿起物体轻轻的接触水面,然后松手,观察沉浮现象,并做好观察记录。
③实验后取出物体擦净放回原处。
3、观察物体在水中的沉浮现象,用“↑”或“↓”表示。
4、讨论
①哪些是和预想的一样的,哪些是不一样的?
②当时为什么会这么想?
5、物体为什么能够浮在水面呢?
用手把泡沫块压入水中,手有什么感觉?
明确:
用手指去按压浮在水面的泡沫,能够感受到一种向上的力,那就是浮力。
正因为有浮力,物体才能漂浮在水面。
二、下沉的物体是否受到浮力
1、如果沉在水里的石块不受浮力,那么测力计的读数是什么样的?如果沉在水里的石块受到浮力,读数会发生变化吗?
2、实验操作
①先测出石块在空气中受到的拉力。
②再测出石块在水中受到的拉力。
提醒:
注意正确使用测力计。
3、实验证明:弹簧测力计上的读数比在空气中测提起石块的力小,说明下沉的石块受到浮力。
水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
三、研究影响物体沉浮状态的因素
(一)问题1
体积相同、质量不同的物体的沉浮状态一样吗?
1、引导学生做出自己的假设。
归纳;
体积相同的物体,轻重会影响物体的沉浮,同体积的物体,重的沉,轻的浮.
2、实验材料
空心塑料球、橡皮泥、一盆水
3、实验设计
①给三个同样大小的空心塑料球分别贴上标签 1、2、3。
②1 号球内装满橡皮泥,2 号球内装一半橡皮泥,3 号球内装少许橡皮泥。
③把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
4、实验现象与结论
结论:在体积相同时,重的物体沉,轻的物体浮。
(二)质量相同、体积不同的物体的沉浮状态一样吗?
1、引导学生作出假设。
归纳;
质量相同的物体,体积会影响物体的沉浮,同质量的物体,体积小的沉,体积大的浮。
2、实验材料
空心塑料球、橡皮泥、天平、一盆水
3、演示实验
①给三个大小不一的塑料球分别贴上标签 1、2、3。
②在空心塑料球中装入橡皮泥,用天平称量,确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相同。
③把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
4、实验现象与结论
结论:在质量相同时,体积小的物体沉,体积大的物体浮。
5、小结:
通过上面的实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态?
归纳:
①同样大小的物体,质量越轻的越容易浮。
②同样质量的物体,体积越大的越容易浮。
四、让A4纸承载更多硬币
1、想什么办法让一张A4 纸能在水中承载更多的硬币?
提醒:
纸的质量不能改变,就是一张A4纸。
实验结果表明:
改变纸的形状,与水接触面越大,承载的硬币就越多。
2、一块铁球很容易沉入水底,万吨巨轮为什么能浮在水面上?
明确:
同样重的物体, 改变它们的形状,将它的体积适当变大,排开更多的水 ,就会浮在水面,就能承载更多的物体。
五、科学阅读
阅读曹冲称象回答:
曹冲是怎么称象的?
曹冲称象有着怎样的科学道理?
解释曹冲称象的科学道理:
三国时代,没有可以为大象称重的称,所以曹冲先把大象放到船上,在船身水面的位置做个记号;然后,把大象赶下来,换上石头放到船上,等到水面到达刚才的记号时,就称一下所有石头的重量,这就是大象的重量。
根据浮力定律,船可以漂浮在水面上,则排出的水量就正好等于船的总重量;装大象和装石头两次水位一样,则排出的水量相同,而船本身的重量不会改变,那么石头与大象的重量就一样了。
六、课堂练习
(一)填空题
1、因为有______,物体才能漂浮在水面。
2、浮力的方向是_________的。
3、质量相同,体积越大浮力______。
4、体积相同,质量越轻浮力______。
(二)选择题
1、下列方法不能改变物体沉浮状态的是( )
A、改变自身重量
B、改变物体体积
C、改变物体颜色
2、浸入水中的物体会受到( )竖直向上托举的力。
A、空气
B、水
C、拉力
七、拓展提高:打捞铁牛
有个名叫怀丙的和尚,用两只大船装满泥土,把铁牛系到船上,用大木头做成秤钩的形状钩住铁牛,慢慢地去掉船上的泥土,船浮出水面的同时铁牛浮上来了。
思考:
铁牛怎么捞上来的?你能解释其中的科学道理吗?
归纳:
两只大木船装满泥沙,增加了木船的重量,使船身向水中沉了一大截,排开的水增多了,受到的水的浮力也就增大了。两只船拴在一起,又使水的浮力增加了一倍。用绳子把船和铁牛牢牢地拴住,就使它们成为一体了。这是,它们的重量与它们共同受到的水的浮力大小相等。当水手们把船上的泥沙向河里铲时,船和铁牛这一共同体的重量就会减轻些,浮力就比它们的重量大,船和铁牛就会在浮力的作用下向上浮一点。水手们不断地把泥沙铲到河里,船和铁牛就会不断地向上浮……人们便将大铁牛一个个地从河底的淤泥中打捞上来了。
八、作业布置
曹冲称象和打捞铁牛有什相似的科学道理?你还知道哪些这样的故事?
认识物体
在老师指导下实验操作,观察沉浮现象
完成“活动手册”
讨论
体验
猜测回答
实验验证
作出假设
认识实验材料
设计实验
作出假设
看教师演示实验,观察现象
回答实验现象,总结实验结论
归纳交流
讨论实验
交流
阅读资料交流
做练习
阅读思考
观察物体沉浮现象,解释物体漂浮原因,引出浮力科学概念。
让学生知道水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
实验探究得知:
在体积相同时,重的物体沉,轻的物体浮。
实验探究中得知:在质量相同时,体积小的物体沉,体积大的物体浮。
能够做A4纸承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
能够运用所学的知识去解释曹冲称象的科学道理。
课堂知识检测
为了跟曹冲称象比较
巩固课堂知识
课堂小结
通过这节课的学习,知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。在科学探究中,能够根据有结构的材料探究质量、体积对物体沉浮的影响; 能够做A4纸承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小;能够运用所学的知识去解释曹冲称象的科学道理。
总结课堂
板书
板书设计
11.浮力
【教学目标】
1.认识浮力,知道浮力是指漫入水中的物体,会受到竖直向上托举的力,正因为有浮力,物体才能漂浮在水面上。
2.通过实验研究下沉的物体是否受到浮力的影响,懂得不管物体是漂浮在水面上,还是沉在水里都会产生浮力。
3.通过实验,研究影响物体沉浮状态的因素。
4.通过让一张A4纸在水中承载更多的硬币这个实践活动,引导学生进一步体会影响浮力大小的因素。
5.通过阅读《曹冲称象》这个故事,体会这个故事中包含的科学道理。
【教学重点】
认识浮力,探究影响浮力大小的因素。
【教学难点】
通过实验操作,探究影响浮力大小的因素有哪些。
【教学准备】
多媒体课件、课本插图、水槽、测力计、一些常见的物体、天平、活动手册上的实验记录表、A4 纸等。
【教学过程】
活动一:认识浮力
1.出示一个水槽,教师在水槽里依次放入橡皮、白纸、塑料小尺、小木块等物体,引导学生观察这些物体放入水中有什么现象?
这些物体放入水中,有的沉入水底,有的浮在水面上。
2.为什么物体会浮在水面上呢?
这是因为有一种力的作用,这种力叫作浮力
3.出示课本32页上面的一段文字。
浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫作浮力。正因为有浮力,物体才能漂浮在水面。
4.学生仔细阅读这段文字,初步了解浮力的概念以及浮力的作用。
活动二:研究下沉的物体是否受到浮力的作用
1.教师引导:物体因为受到浮力的作用,所以会漂浮在水面上,那么沉入水中的物体是否受到水的浮力作用呢?下面我们来研究一下这个问题。
2.出示课本32页下面的图和文字,学生仔细观察图片,并读一读旁边相关的文字,了解本次实验的方法及要求。
实验目的:研究下沉的物体是否受到浮力。
实验材料:弹簧测力计、水槽、一块底面积比较大的橡皮等。
实验方法:先测出橡皮在空气中受到的拉力,再测一测这块橡皮放入水中受到的拉力,比较一下两次测得的拉力的大小。
3.交流讨论:如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会怎样变化?
如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会变小,这是因为浮力的作用。
4.学生分小组进行活动,测量橡皮在空气中以及水中受到的拉力的大小。
5.全班交流,说一说自己测得的数据。教师小结:通过测量,我们发现橡皮在空气中受到的拉力较大,放入水中再用测力计测量,会发现橡皮受到的拉力比较小。这说明橡皮在水中受到了浮力的作用,这同时也说明,下沉的物体也会受到浮力的作用。换句话说,物体不管是漂浮的还是下沉的,都会受到浮力的作用。
活动三:研究影响物体沉浮状态的因素
1.教师引导:有的物体在水中会浮在水面上,有的物体在水中会沉入水底,那么究竟是什么因素影响了物体的沉浮状态?下面我们继续探究。
2.引导学生对这个问题作出推测。
推测一:与物体的重量有关。体积相同,重量不同的物体,沉浮状态是不一样的,重量大的物体容易沉下去,重量轻的物体容易浮上来。
预测二:与物体的体积有关,质量相同,体积不同的物体,沉浮状态不一样,体积越大,越容易浮在水面,体积越小,越容易沉入水里。
3.下面我们同样通过实验来验证一下我们的推测,我们先来验证推测一的说法。
4.出示课本33页第1个实验,学生仔细读一读,了解这个实验的材料、方法与要求等。
5.学生分小组进行实验,一边实验,一边观察实验现象,得出实验结论。
6.全班交流,各小组分享自己的实验现象,说一说实验结论,教师总结:通过刚才的实验,我们发现体积相同,质量不同的物体沉浮状态是不一样的,通常来说,质量大的物体容易下沉,质量小的物体容易上浮。
7.验证预测二的说法。
出示课本33页的第2个实验,引导学生看一看,并读一读旁边的文字,了解这次实验的问题实验材料以及实验的方法和要求。
学生按要求进行实验,观察实验现象,得出实验结论,全班交流,分享实验现象及实验结论。
教师小结:通过刚才的实验,我们发现质量相同,体积不同的物体,沉浮状态也不一样,通常来说,质量相同,体积大的物体容易上浮,体积小的物体容易下沉。
8.全班交流:通过上面两个实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态呢?
预设:一般来讲,影响物体沉浮状态的因素有两个,一是质量,二是体积。
活动四:让一张A4纸在水中承载更多的硬币
1.我们刚刚探究了影响物体沉浮状态的两个因素——质量和体积,下面我们来做一个有趣的活动,请大家想办法让一张A4纸在水中承载更多的硬币,看谁承载的硬币最多。
2.出示课本34页上面两幅图片,引导学生看一看,了解本次活动的要求。
3.教师引导各小组讨论交流,想一想用什么方法可以让一张A4纸在水中承载更多的硬币。
4.各小组开始活动,运用本小组讨论的方法进行操作。教师巡视,了解学生活动情况。
5.各小组汇报活动结果,说一说本小组在A4纸上放了多少硬币?
6.评选本次活动的优胜小组,采访优胜小组成员,请他们说一说自己采用什么方法,让A4纸承载这么多的硬币?
预设一:将白纸折成一张纸船的形状,可以承载更多的硬币。预设二:将白纸折叠成长方体的形状,把接触水面的面积折得更大一些,这样白纸受到的浮力更大,就可以承载更多的硬币。
7.教师小结:同学们说的都非常好,由此可见,我们动手进行这个活动的时候,要想一想我们学习的知识,将理论与实践灵活的结合起来,才能更好地解决问题。
活动五:《曹冲称象》中的科学道理
1.教师引导:我们大家小时候就听过《曹冲称象》的故事,这个故事让我们见识到了曹冲的聪明机智,那么,《曹冲称象》这个故事包含什么科学道理呢?下面我们一起来看一看。
2.学生自由读一读课本34页《曹冲称象》的故事,然后想一想,《曹冲称象》这个故事包含的科学道理。
3.全班交流,说一说这个故事中的道理。
预设:
《曹冲称象》这个故事,运用的是水的浮力的原理。《曹冲称象》这个故事中,曹冲灵活运用了浮力的原理。在其他条件都不改变的情况下,质量相同的物体,所受到的浮力是一样的。大象的重量和船上石头的重量是一样的。大象又高又大,不可以用称称量,不过石头是一块一块的,可以称出它们的重量。
活动六:课堂总结
《曹冲称象》这个故事中曹冲聪明地利用了浮力的原理,称出了大象的重量。这也说明我们在遇到问题的时候,要想一想解决问题的方法,理论联系实际,问题就可以迎刃而解。
【教学过程】
11.浮力
浮力概念
沉在水里的物体会受到浮力的影响
体积相同的物体,质量不同会影响物体的沉浮
体积比较大的物体浮,体积比较小的物体沉
纸船中放硬币的数量与纸船的体积及放置技巧有关
《曹冲称象》 运用浮力原理
《浮力》教学设计
苏州大学实验学校 刘惠
教材分析
本课是新教材苏教版四年级《科学》上册第三单元《常见的力》第四课。
本课从感知浮力开始,逐步深入地安排了三部分内容。第一部分,感知浮力,揭示概念。通过观察物体的沉浮状态,引出浮力的概念。通过研究下沉的物体是否受到浮力,暗含可利用测力计测出浮力。第二部分,研究影响物体沉浮状态的因素。通过结构性材料,选择体积相同、质量不同的物体,以及质量相同、体积不同的物体,对比发现那些因素会影响物体的沉浮状态。第三部分,综合运用浮力。从理论层面讲,阅读曹冲称象的科学故事,尝试解释其中的科学奥秘。从实践层面讲,做A4纸在水中承载硬币的活动,进一步理解浮力。
二、学习目标
1.知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
2.能根据结构性的材料探究质量、体积对物体沉浮状态的影响。
3.能做A4纸在水中承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
4.能运用所学知识解释曹冲称象的科学道理。
三、重点与难点
重点:感知浮力并初步探索影响物体沉浮状态的因素。
难点:通过结构性材料探究影响物体沉浮状态的因素。
教学准备
水槽、玻璃球、塑料尺、苹果、土豆、泡沫块、铁夹、蜡烛、测力计、小石块、天平、空心塑料球、橡皮泥、A4纸、1元硬币。
五、教学过程
(一)观察物体的沉浮现象,揭示浮力概念
1.将一些物体(木块、金属、塑料、玻璃、石头、泡沫)放入水中,观察不同物体在水中的沉浮情况
(先预测后实验)
提问:物体为什么能浮在水面上?
揭示概念:浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫做浮力。正因为有浮力,物体才能漂浮在水面上。
【意图解析】由物体的沉浮现象,揭示浮力概念,从感官表象到科学概念,由表及里,便于学生接受。
研究下沉的物体是否受到浮力
提问:如果浸没在水里的石块不受浮力,测力计的读数是多少?如果浸没在水里的石块受到浮力,测力计的读数会发生变化吗?
实验:先测出石块在空气中受到的拉力,再测出石块在水中受到的拉力。
改用其他物体重复上述实验。
4.分析数据,得出结论。
【意图解析】通过分析重力和弹簧测力计的拉力的关系,首先要明确物体的受力情况,可以组织学生用图示表示石块在水中的受力。做完石块的实验,可以再用其他下沉的物体试一试,更有利于得出普遍的结论。
研究影响物体的沉浮状态的因素
问题一:体积相同、质量不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、一盆水
实验设计:
给三个同样大小的空心塑料球分别贴上标签1、2、3
1号球内装满橡皮泥,2号球内装一半橡皮泥,3号球内装四分之一橡皮泥
把三个塑料球放入水中,观察它的沉浮状态。
你的发现:
问题二:质量相同、体积不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、天平、一盆水
实验设计:
给三个大小不一的塑料球分别贴上标签1、2、3
在空心塑料球中装入橡皮泥,用天平称量,确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相等
把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
你的发现:
讨论:通过上面的实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态?
【意图解析】物体在液体中的沉浮状态取决于物体所受重力与浮力的大小,而浮力大小取决于物体排开液体的体积。一般情况下,物体的沉浮状态受到液体和物体密度大小的影响。在小学阶段,不涉及密度的概念,只需认识到同体积的物体,质量越小越容易上浮;同样质量的物体,体积越大越容易上浮。这为初中物理密度相关知识的学习作下铺垫。
让A4纸在水里承载更多的硬币
出示万吨巨轮的图片,思考轮船这么重,又装了这么多货物,为什么还能浮在水面上?
小组竞赛游戏:用相同的A4纸,看谁装的硬币多?
交流讨论你用什么方法使更多的硬币承载在A4纸上。
科学阅读:曹冲称象
小结:你能解释曹冲称象中蕴含的科学道理吗?
【意图解析】这个环节是一个取材方便、实用性很强的STEM环节,将科学、技术、工程、数学很好地结合在一起,学生既动手又动脑。
六、板书设计
浮力(课题)
相同的质量,比体积,体积大的容易浮;
相同的体积,比质量,质量大的容易沉
11浮力
教学目标
1、认识浮力,知道浮力是指浸入水中的物体,会受到竖直向上托举的力,正因为有浮力,物体才能漂浮在水面上。
2、通过实验研究下沉的物体是否受到浮力的影响,懂得不管物体是漂浮在水面上,还是沉在水里都会产生浮力。
3、通过实验,研究影响物体沉浮状态的因素。
4、通过让一张A4纸在水中承载更多的硬币这个实践活动,引导学生进一步体会影响浮力大小的因素。
5、通过阅读《曹冲称象》这个故事,体会这个故事中包含的科学道理。
教学重点
认识浮力,探影响浮力大小的因素。
教学难点
通过实验操作,探究影响浮力大小的因素有哪些。
教学准备
多媒体课件、课本插图、水槽、测力计、一些常见的物体、天平、活动手册上的实验记录表、A4纸等等。
教学过程
活动一:认识浮力
1、出示一个水槽,教师在水槽里依次放入橡皮、白纸、塑料小尺、小木块等等物体,引导学生观察这些物体放入水中有什么现象?
这些物体放入水中,有的沉入水底,有的浮在水面上。
2、为什么物体会浮在水面上呢?
这是因为有一种力的作用,这种力叫做浮力
3、出示课本32页上面的一段文字。
浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫做浮力。正因为有浮力,物体才能漂浮在水面。
4、学生仔细阅读这段文字,初步了解浮力的概念以及浮力的作用。
活动二:研究下沉的物体是否受到浮力的作用
1、教师引导:物体因为受到浮力的作用,所以会漂浮在水面上,那么沉入水中的物体是否受到水的浮力作用呢?下面我们来研究一下这个问题。
2、出示课本32页下面的图和文字,学生仔细观察图片,并读一读旁边相关的文字,了解本次实验的方法及要求。
实验目的:研究下沉的物体是否受到浮力。
实验材料:弹簧测力计、水槽、一块底面积比较大的橡皮等等。
实验方法:先测出橡皮在空气中受到的拉力,再测一测这块橡皮放入水中受到的拉力,比较一下两次测得的拉力的大小。
3、交流讨论:如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会怎样变化?
如果橡皮在水中受到浮力的作用,那么弹簧测力计的读数会变小,这是因为浮力的作用。
4、学生分小组进行活动,测量橡皮在空气中以及水中受到的拉力的大小。
5、全班交流,说一说自己测得的数据。教师小结:通过测量,我们发现橡皮在空气中受到的拉力较大,放入水中再用测力计测量,会发现橡皮受到的拉力比较小。这说明橡皮在水中受到了浮力的作用,这同时也说明,下沉的物体也会受到浮力的作用。换句话说,物体不管是漂浮的还是下沉的,都会受到浮力的作用。
活动三:研究影响物体沉浮状态的因素
1、教师引导:有的物体在水中会浮在水面上,有的物体在水中会沉入水底,那么究竟是什么因素影响了物体的沉浮状态?下面我们继续探究
2、引导学生对这个问题作出推测。
推测一:与物体的重量有关。体积相同,重量不同的物体,沉浮状态是不一样的,重量大的物体容易沉下去,重量轻的物体容易浮上来。
预测二:与物体的体积有关,质量相同,体积不同的物体,沉浮状态不一样,体积越大,越容易浮在水面,体积越小,越容易沉入水里。
3、下面我们同样通过实验来验证一下我们的推测,我们先来验证推测一的说法。
4、出示课本33页第1个实验,学生仔细读一读,了解这个实验的材料、方法与要求等等。
5、学生分小组进行实验,一边实验,一边观察实验现象,得出实验结论。
6、全班交流,各小组分享自己的实验现象,说一说实验结论,教师总结:通过刚才的实验,我们发现体积相同,质量不同的物体沉浮状态是不一样的,通常来说,质量大的物体容易下沉,质量小的物体容易上浮。
7、验证预测二的说法。
出示课本33页的第2个实验,引导学生看一看,并读一读旁边的文字,了解这次实验的问题实验材料以及实验的方法和要求。
学生按要求进行实验,观察实验现象,得出实验结论,全班交流,分享实验现象及实验结论。
教师小结:通过刚才的实验,我们发现质量相同,体积不同的物体,沉浮状态也不一样,通常来说,质量相同,体积大的物体容易上浮,体积小的物体容易下沉。
8、全班交流:通过上面两个实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态呢?
预设:一般来讲,影响物体沉浮状态的因素有两个,一是质量,二是体积。
活动四:让一张A4纸在水中承载更多的硬币
1、我们刚刚探究了影响物体沉浮状态的两个因素——质量和体积,下面我们来做一个有趣的活动,请大家想办法让一张A4纸在水中承载更多的硬币,看谁承载的硬币最多。
2、出示课本34页上面两幅图片,引导学生看一看,了解本次活动的要求。
3、教师引导各小组讨论交流,想一想用什么方法可以让一张A4纸在水中承载更多的硬币。
4、各小组开始活动,运用本小组讨论的方法进行操作。教师巡视,了解学生活动情况。
5、各小组汇报活动结果,说一说本小组在A4纸上放了多少硬币?
6、评选本次活动的优胜小组,采访优胜小组成员,请他们说一说自己采用什么方法,让A4纸承载这么多的硬币?
预设一:将白纸折成一张纸船的形状,可以承载更多的硬币。
预设二:将白纸折叠成长方体的形状,把接触水面的面积折得更大一些,这样白纸受到的浮力更大,就可以承载更多的硬币。
7、教师小结:同学们说的都非常好,由此可见,我们动手进行这个活动的时候,要想一想我们学习的知识,将理论与实践灵活的结合起来,才能更好的解决问题。
活动五:《曹冲称象》中的科学道理
1、教师引导:我们大家小时候就听过《曹冲称象》的故事,这个故事让我们见识到了曹冲的聪明机智,那么,《曹冲称象》这个故事包含什么科学道理呢?下面我们一起来看一看。
2、学生自由读一读课本34页《曹冲称象》的故事,然后想一想,《曹冲称象》象这个故事包含的科学道理。
3、全班交流,说一说这个故事中的道理。
预设:
《曹冲称象》这个故事,运用的是水的浮力的原理。
《曹冲称象》这个故事中,曹冲灵活的运用了浮力的原理。在其他条件都不改变的情况下,质量相同的物体,所受到的浮力是一样的。大象的重量和船上石头的重量是一样的。大象又高又大,不可以用称称量,不过石头是一块一块的,可以称出它们的重量。
活动六:课堂总结
《曹冲称象》这个故事中曹冲聪明的利用了浮力的原理,称出了大象的重量。这也说明,我们在遇到问题的时候,要想一想解决问题的方法,理论联系实际,问题就可以迎刃而解。