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 预测 结果 1号 2号 3号 4号 5号 我们的发现: 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 预测 结果 1号 2号 3号 4号 5号 我们的发现: 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 沙子数量 大部分浮 小部分浮 沉到底 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
教学反思: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。
3、橡皮泥在水中的沉浮
【教学目标】 科学概念:
1、改变物体排开的水量,物体在水中的沉浮可能发生改变。 2、钢铁制造的船能够浮在水面上,原因在于它排开的水量很大。 过程与方法:
1、用刻度杯测量橡皮泥排开的水量。
2、用橡皮泥制作成不同的形状,使之能够浮在水面上。 3、根据橡皮泥排开的水量,做出沉浮判断。 情感、态度、价值观:
1、认识到认真细致地采集数据的重要。 2、在探求原因的过程中,懂得证据的重要性。 【教学重点】
改变物体排开的水量,物体在水中的沉浮可能发生改变。 【教学难点】
认识到认真细致地采集数据的重要。 【教学准备】
水槽1个,不溶水的橡皮泥若干块,刻度杯1个,记录表(教材第8面)。 【教学过程】
一、观察橡皮泥的沉浮(实心):
1、导入:有的物体在水中是沉的,有的物体在水中是浮的。我们能想办法改变它们的沉浮吗?
2、把一块橡皮泥放入水里,观察它的沉浮。
3、把一块橡皮泥做成各种不同的形状,放入水中,观察它的沉浮。
4、分析:改变橡皮泥形状,橡皮泥的质量有没有发生变化?橡皮泥的体积有没有发生变化?(预设:若学生对橡皮泥的体积是否改变无法确定,可出示刻度杯测量。从而得出,改变橡皮泥的形状,质量没有变,体积也没有变,橡皮泥的沉浮状态不会发生改变。)
二、让橡皮泥浮在水面上:
1、有没有办法能让橡皮泥浮在水面上呢?(前提仍然是改变橡皮泥的形状,不能有其他添加物,方法是做成船形或者空心的。)
2、讨论:同一块橡皮泥,做成不同的形状,有的沉入水中,有的浮在水面上,这是什么原因呢?(在学生充分讨论的基础上概括:橡皮泥浸入水的体积发生改变,导致在水中排开的水量发生了变化。)
三、比较橡皮泥排开的水量:
1、讲授:我们把物体在水中排开水的体积叫做排开的水量。排开的水量可以用量杯来进行测量。方法是:放入物体后的刻度减去量杯原有水的刻度就是物体排开的水量。2、取一个量杯,在量杯里倒入200毫升水,把橡皮泥做成实心团,放入量杯中,观察它排开的水量,做好记录。再把橡皮泥做成能浮在水面的各种形状,观察它们排开的水量,也记录在表格中。(教材第8面)
3、从上面的数据中我们发现了什么?(沉的形状排开的水量小,即浸入水的体积小,浮的形状排开的水量小,即浸入水的体积大。从上面的数据中我们发现,橡皮泥浮起来的原因在于它的质量不变,而浸入水的体积增大。)
4、铁块在水中是沉的,钢铁造的大轮船却能浮在水面上,还能装载货物。对于这个问题,我们能解释了吗?如果要制造能装载更多货物的超大轮船,你认为个怎样做呢?
板书设计:
3、橡皮泥在水中的沉浮
橡皮泥的 量杯里的水量 形状 实心团 沉的形状 浮形 1 (毫升) 200 200 200 放入后 水面刻度 排开的水量 (毫升) 沉浮状况 浮形 2 浮形 3 200 200 改变物体排开的水量 沉浮可能发生改变 船浮在水面上 排开的水量很大
教学后记:排开的水量与我们平时说的是排水量是有区别的,前者指的是物体排开水的体积,而后者是物体排开水的重量。另外用量杯测量排开的水量还不是很精确,所以在读数的时候一定要细致,特别是观察刻度时视线要与水凹面持平。
4、造一艘小船
【教学目标】 科学概念:
1、相同重量的橡皮泥,浸入水中的越大越容易浮,它的装载量也随之增大。 2、科学与技术紧密相连,它们为人类的发展做出了巨大贡献。 过程与方法:
1、探索用橡皮泥造船,不断改进船的形状,增大船浸入水中的体积。 2、按照自己设计的方案制造小船,并不断改进。 情感、态度、价值观:
1、体会不断改进设计对结果的影响。 2、感受人类创造发明的历程,激发创造欲望。 【教学重点】
相同重量的橡皮泥,浸入水中的越大越容易浮,它的装载量也随之增大。 【教学难点】
探索用橡皮泥造船,不断改进船的形状,增大船浸入水中的体积。 【教学准备】
教师准备:水槽一个,橡皮泥若干,垫片或玻璃弹子若干。制作多媒体。 学生准备:收集船的发展史资料和各种船的模型,造个性船需要的各种材料。 【教材处理】