第5课 材料在水中的沉浮
沉浮实验仍然是对木头、纸、金属、塑料这四种常见材料物理性质的检测和探究。由于被检测的物体必须是实心的，而且是由一般的木头、金属和塑料制成的物品，学生将很容易观察到它们在水中的沉浮现象。金属一类材料制成的物品在水中是沉的，木头、塑料一类材料制成的物品一般在水中是浮的。我们希望学生能够进而认识到，物体在水中的沉浮和制成物体的材料有直接关系。这一认识的形成将对材料的重要物理性质——密度概念的建立产生积极的影响。
在这节课的沉浮实验里，我们只要求学生能够认识到在水中的沉浮能力也是材料的一个重要物理性质，它可以用来描述材料或由材料制成的物体。其他有关沉和浮的问题将在五年级的科学课里去研究。
由于木头具有浮在水面的明显特性，因此教科书将对木头特性的研究安排在沉浮实验的后面进行。通过对木头制品用途的调查和生活经验的梳理，学生将丰富对木头特性的了解，并强化保护森林、珍惜自然资源的意识。
第6课 砖和陶瓷
在这课中，学生将探索砖与陶瓷这两种材料的特性。在生活中，用砖与陶瓷这两种材料制作的物品是比较广泛的。砖主要用于各种建筑，是高楼大厦主要使用的建筑材料之一。而我们日常生活中吃饭用的碗，各种各样的花瓶、茶壶、储物罐等都是用陶瓷制作的。在这之前，学生已经会运用一定的方法检测材料的硬度、沉浮情况、柔韧性和吸水性。本节课，学生要运用学到的探究技能，观察砖与陶瓷的硬度、沉浮情况、柔韧性、吸水性等特性。可以说这节课是前面几课学习成果的运用，通过本课的学习教师可以检测学生前面5课的学习情况。
在这一课中，教科书还介绍了在制造砖和陶瓷的过程中黏土发生的变化，这是希望学生知道人工材料在制作过程中常常要经历一系列变化，这些变化会影响材料的性能。
第7课 给身边的材料分类
通过前六节课的学习，学生头脑中的各种常见材料，已不是纯经验层面上的了，他们已经有了科学描述的方法，已经能够从物理性质的角度描述和比较它们。
气泡图的使用也使他们关注到材料除显显著特征外的其他特征，使他们能够从材料更多的属性方面去识别它们、认识它们。
教材61页的表格，其依据是“根据所用材料不同”，然后归纳材料的特点：硬度、韧性、吸水性、在水中沉浮的能力进行分类。
对6种材料性质的总结，也使学生们有机会不是从一个方面，而是多个方面对常见材料的物理性质进行比较，辨别它们的相同之处和不同之处，进一步认识到物理性质在描述物体和组成它们的材料方面的作用。
在这个教学阶段，呈现和回忆学生们在本单元第1节课上所填写的表格和对材料的描述是必要的。这使他们能够发现自己在材料认识方面的发展和探究能力的提高，进一步建立探究学习的信心和增强探究物质世界的兴趣。
材料与环境的话题在本单元结束时再次提出，也是为了强化保护环境的意识，这是在学生形成对材料的全面认识和理解方面的重要组成部分，同时也是为以后新材料的认识打下基础（颗粒尺寸都在向越小的方向发展，如：微米、纳米等）。 第四单元 水和空气 单元教学目标与建议
水和空气是地球上十分重要的两种物质，也是液体和气体的典型代表。本单元是继“我们周围的材料”单元后，又一个认识物质世界的单元，也是认识地球宇宙的一个单元。学生们已在生活中积累了大量有关水和空气的认知经验，比如水可以用来清洗物品，水可以溶解一些物质，刮风是空气快速地流动。如何将学生对水和空气的感性认识向科学概念转化呢？水和空气有哪些相同和不同呢？什么是液体的基本特征，什么又是气体的基本特征呢？这些是我们期待学生们关注和探究的问题。 第四单元教学目标 科学概念
●物质分为固态、液态和气态。固体有固定的形状和一定的体积；液体没有固定的形状，但有一定的体积；
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气体没有固定的形状和体积。
●水是地球上一种重要的物质，它有许多的用途；水和其他液体比较，在颜色、气味、黏性、流动性等方面存在差异。
●空气确实存在于我们周围，能被我们的感官感知；空气能占据空间，空气有重量。 ●量筒是一种标准工具，可以测量液体的体积多少。 过程与方法
●对液体、固体和气体进行系统的比较观察。
●识别并通过观察比较认识水、空气和其他液体的特征。
●借助其他媒介和通过实验的方法来观察水、空气和其他液体的特征。
●利用文字、图表、图画等方式描述观察、实验和测量的结果，并对观察结果进行分析。 ●运用口头、书面的形式，有目的地进行过程与方法的交流。 情感、态度、价值观
●发展愿意与他人合作，乐于交流的学习态度。 ●形成尊重事实、重视证据的科学态度。
●认识到水和空气是地球上十分重要的物质，形成保护水和空气，珍爱生命的情感、态度与价值观。 ●认识测量需要标准工具。有了标准工具，测量信息的交流才成为可能。 单元内容：
“水和空气”单元共7课。
第1课，提供机会展示学生有关水的初始想法，形成有关水的知识网状图。通过让学生借助感官识别水和其他物质，初步学习对周围物质进行分类。
第2课和第3课，让学生对水和其他液体进行有意义的对比研究。学生将从多个侧面（颜色、气味、黏度、密度、表面张力等）认识到水和其他液体的不同之处，同时对它们的相同点进行概括提升。
第4课，让学生解决一个常见问题——比较水的多少。在这一节课中，学生也会认识到，液体的体积在测量过程中是不会改变的。
从第5课开始，学生探究的主题转向空气。在本课，需要学生用证据证明空气确实存在，并且在实证的基础上，让学生把水和空气进行初步的对比。
在第6课和第7课中，学生将探究空气作为一种物质的基本属性——能占据空间和有重量。这两节课开展的仍是水和空气的比较活动，不过比较的重心已从性质的差异转向相同特征的抽象。
在第7课中，将让学生对本单元的学习进行一次反思，对石头、水和空气进行对比，实际上是让学生对固体、液体、气体的基本特征进行对比。
课时主要活动及建议
第1课 水
第1课主要有三个活动，一是学生间交流有关水的已有认识，二是识别水和其他的物质，三是给物质分类。
让学生开展这样几个活动：1．在不打开袋子的情况下，分辨袋中的物体；2．在打开袋，但不能直接用眼观察的情况下，继续分辨袋中的物体；3．在分辨出袋中的物体后，给物体分类。
这几个活动，从科学探究的角度来看，主要调动学生所有的感官多层次地观察比较水和其他的物体，这会丰富和发展学生的关于水的一般概念，同时由于材料中有三种不同的液体，
学生会发现这三种液体和其他的固体、气体的区别，这对建立固体、液体、气体的概念也是有帮助的。 让学生交流分辨物体难易的理由和给物体分类的依据，这些研讨活动，将较为充分地展现学生的思维过程，反映学生对于水和物质三态的认知，是科学探究活动中极为重要的组成部分。 第2课 水和食用油的比较
本课主要进行二个比较活动。一是利用感官直接观察对比水和食用油；二是比较它们的液滴和“轻重”；二是观察它们作为液体的共同特点。 主要有以下四个活动：
1．运用感官观察比较水和食用油； 2．比较水滴和油滴；
3．比较水和食用油的轻重； 4．观察水和食用油的相同点。
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显然，这一课是前一课内容的深化，专门进行两种液体的比较。运用感官来对水和油进行观察比较，对学生来说，已是一件比较容易的事，所以在这节课设计了两个有一定难度的观察活动——比较液滴及轻重。实际上，这两个比较活动，是从物质概念的角度来安排的。液滴的不同是因为液体的表面张力和分子内聚力相互作用的结果；轻重的不同，是由原子量决定的物质的密度不同。当然，这些并不是需要学生进行解释的，但让学生开始关注液滴、关注轻重，就会让学生从一般的水的特征转向深入，也许学生就会在脑中问这样的问题：为什么水和油会形成液滴，而其他固体不会形成?为什么物体有轻重?等等。
在教学中，水与食用油轻重的比较是一个难点，主要是学生较难想出简易的比较方法。教师可以在学生说出他们的方法后推荐使用书中的方法。
第3课 谁流得更快一些
学生在观察袋中的液体，进行水和食用油的比较过程中，已经认识到液体是会流动的。在本课中，学生要对不同液体的流动快慢进行比较，加深对流动这个液体基本属性的认识。液体的流动快慢是受多个因素影响的，比如受力的大小、流过的物体表面的状况、液体自身的黏度等。
本课的公平实验，主要是让学生在保持玻璃倾斜度相同（受力大小一致）、液体多少一致、玻璃片表面光滑程度一致的情况下进行比较，让学生认识到液体自身的黏度会影响它的流动速度。
当然有些变量难以保持完全相同，如液体的多少。但即便是这样，实验的效果也会基本一致。个别小组可能出现不同的实验结果，可以让学生重新实验并让他们讨论实验结果为什么会这样。
需要指出的是，不同品牌的洗洁精黏度不同。为了使洗洁精和食用油实验结果便于比较，教师需要事先实验，选取黏度大于或小于食用油的洗洁精。
第4课 比较水的多少
引导并鼓励学生学会利用自己的感官和简单的器材,采用观察、假设、实验等多种方法、多种材料进行比较水的多少；
使学生能够正确使用“量筒”这一工具准确测量出水的多少；
培养学生自己发现问题、提出问题、通过自行探究及合作交流解决问题的科学素养，并能够将所学知识应用扩展到实际生活中。
本课教学重点：让学生学会自己发现问题，提出问题，设计出解决问题的实验方法，并通过亲自实验验证、合作交流等方法正确地比较水的多少。
教学难点：使学生学会利用所掌握的液体特性知识，设计方案并通过实验证明来比较水的多少。
第5课 我们周围的空气
空气，是地球上的重要物质。由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气及其他气体和杂质组成。作为气体的典型代表，空气无气味、无味道、透明，而且无固定形状和体积，密度很小。同时，由于空气无法直接观察，学生对空气的原有认识相对是较少的，这些将造成“空气”的教学有相当难度。
空气的存在，需要学生用相关的证据来证实。由于空气无法直接进行观察，所以学生需要借助其他媒介进行间接观察。证明了空气的存在，才可能在此基础上展开对空气特征的认识活动。
在本课，让学生对空气和水进行有联系的对比观察，这将使学生对空气的特征有更多的感性认识，同时也会加深对液体和气体特性的理解。
第6课 空气占据空间吗
毫无疑问，让学生能理解有关重量、空间等概念是本单元的难点。空气占据空间，空气有重量，不仅是要让学生理解占据空间、重量概念，而且还要让学生建立空气是一种物质的概念。那么，教科书安排的哪些活动来促进学生物质概念的形成呢? 先说说“空气占据空间”一课。
这课主要有这几个活动：乌鸦用石头挤水的方法——用空气挤出瓶中的水——空气占据杯中的空间——空气占据空间的变化。学生在这些探究活动中就会逐渐明白，占据空间就意味着排斥别的物体同时拥有同一空间，空气和石头、水一样，是可以占据空间的，也是一种物质(或物体)，只不过它占据空间的大小是可以变化的。
第7课 空气有重量吗
再说说“空气有重量吗”一课，让学生自制小天平称空气的重量，用真正的天平称皮球中空气的重量，其实就是让学生不断寻找到空气是有重量的证据。
这两课，随着学生对空气的探究活动不断发展，就会推动着学生不断地向建立起空气是物质的科学概念的方向前进。而建立这一概念无非借助两条线索来进行架构：一是空气作为物质的存在必然占据空间；二是
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空气作为物质的存在有其质量。这两个方面是相互依存的，缺其一都无法完成对“空气是物质”的较科学的认识。
在本单元的最后，让学生集中一段时间来对比思考空气、石头、水的相同与不同，这对学生的发展来说是需要的，也是必要的。科学探究不仅仅是动手的活动，在科学探究的过程中收集处理信息，提出合理的有根据的见解也是相当重要的，这也是培养学生科学素养十分重要的途径。当然，学生在这一活动中，不一定能准确或完满地完成教科书中所要求的思索的结果，但教师可以适当地加以引导。特别是让学生根据完成后的表格进行交流，说说空气、石头和水的不同之处，其实就是在分析固体、液体、气体的区别；再让学生找出它们的相同之处，其实就是在建立物质的共同特征。虽然，学生建立起来的概念处于一个较低的水平，但毕竟是朝着正确的方向迈进了一大步。同时，这一总结反思活动，使本单元有了一个较为完整的结构，升华了学生在本单元进行的所有探究活动。
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