改变沉浮（教学设计）-2024-2025学年科学五年级上册湘科版（2017）

改变沉浮 教学设计 教学设计表 上课班级 - 讲授内容 改变沉浮 上课日期 - 主讲教师 - 教学内容分析 （1）本节课的主要教学内容是如何通过改变物体的形状、重量或结构来影响物体在水中的沉浮状态。 （2）本节课主要介绍了物体沉浮的基本原理、如何通过添加重量或改变形状使漂浮的物体沉下去、如何使沉在水底的物体浮上来等知识点。 （3）通过学习本节课，学生能够理解物体沉浮的基本规律，并通过动手实验，学会如何设计和实施简单的实验来验证他们的想法。此外，学生还能够从科技历史中了解到人类如何利用沉浮原理发展出如潜艇、轮船等技术，从而激发他们对科学的兴趣和创新思维。 重点难点 教学重点： （1）从学生角度，重点在于掌握改变物体沉浮的多种方法并能设计验证方案。 （2）从知识本身角度，重点是理解物体的沉、浮是可以改变的这一科学知识以及不同物体沉浮改变的原理。 教学难点： （1）理解物体沉浮状态改变的科学原理，并能够设计实验验证不同方法对物体沉浮状态的影响。 （2）运用多样化设计思维，将理论知识与实践结合，通过实际操作让学生体会如何通过改变物体的形状或增加辅助物改变物体的沉浮。 教学目标 （1）了解物体沉浮可改变的多种方式，如通过添加重物使漂浮物下沉、改变形状或捆绑物体使下沉物上浮，知晓潜艇、轮船等利用改变沉浮原理的实例。 （2）能够依据给定物体的沉浮状态，自行设计改变其沉浮的方案并进行验证，提高科学探究能力。 （3）积极参与改变物体沉浮的探究活动，从科技史中感悟人类探索的动力，培养创新意识和合作分享精神。 教学资源 （1）多媒体投影仪和计算机，用于展示物体沉浮的相关视频和图片，增强学生的直观感受。 （2）实验器材套装，包括但不限于：中空封闭水瓶、重物（如石块、铁块）、橡皮泥、泡沫塑料块、气球、水槽及支架，供学生进行实验操作。 （3）科学史资料集，包含独木舟、水密隔舱、钢铁轮船、潜艇等科技发展史的图文资料，帮助学生理解人类如何通过科技创新满足社会需求。 教学过程设计 师生互动过程 二次备课 一、创设情境，提出问题 引入新课 教师通过一段视频或演示实验激发学生兴趣。例如，展示一个漂浮在水中的空瓶子，然后逐渐向瓶中加水，让学生观察瓶子慢慢下沉的过程。（教师提问：为什么刚才漂浮的空瓶子现在会沉下去？） （生：因为往瓶子里加水后，增加了瓶子的重量，使其密度大于水的密度，所以瓶子会下沉。） 引导思考 教师继续提出问题：“如果我们想让这个瓶子重新浮起来，应该怎么做呢？” （生：可以将瓶子里的水倒掉一部分，或者在瓶子周围绑上一些轻的东西，如泡沫塑料块。） 进一步，教师利用PPT展示潜艇和船只的图片，介绍它们如何通过改变自身的浮力实现上浮或下沉的原理。潜艇通过调整压载舱中的水量来控制浮力；而船只则是通过设计宽大的船身，增加排水量从而增大浮力。 二、活动1：让它沉下去 讨论方法 教师组织学生分小组讨论如何让一个漂浮的小瓶子沉下去，并要求每个小组画出初步的设计图。 教师提供材料：若干个空瓶子、装有适量清水的水槽、各种重物如小石子、铁块等。（学生讨论并设计各自的方案） （教师举例说明：可以往瓶子里加水以增加其重量，也可以把瓶子与重物绑在一起增加整体的质量。） 设计交流 各小组完成设计方案后，邀请代表上台展示想法并简要说明理由。 （生：我们打算给瓶子加水，这样会使它变重；我们的想法是往瓶子里放沙子，因为它比较容易获取且重量适中……） 教师对学生的创意给予肯定，并从中挑选几个具有代表性且易于操作的设计方案进行全班分享。 实验验证 学生们按照选定的设计方案动手实践，注意记录实验过程中观察到的现象及结果。（每组至少重复两次实验以确保数据准确性） （教师巡视指导，及时解决学生遇到的问题，并提醒他们注意安全及规范操作） 成果分享与讨论 实验完成后，请几组同学分享成功经验及失败原因。 （生：我们成功了是因为水加得恰到好处，但过多则会导致瓶子翻过来；我们尝试了很多次发现只有当重量恰好合适时才能刚好悬浮于水中……） 通过总结讨论，引出物体沉浮状态的变化不仅取决于外加重量，还受到其他因素如体积大小的影响。 拓展阅读 最后，教师带领大家阅读教材末尾关于潜艇工作原理的内容——指南车信箱部分。（强调潜艇能够自由地上升或下降正是利用了上述原理） 三、活动2：让它浮上来 设定挑战任务 教师提供给每个小组一份相同的材料：一块橡皮泥（确保所有组别拿到的是同一种品牌型号以免造成差异），请大家想办法使原本沉底的橡皮泥浮出水面。 （生：我们可以把橡皮泥做成船型；或者把它里面掏空留一层壳体；还可以尝试把它跟轻质材料比如木头或泡沫固定在一起……） 构思与规划 学员们根据各自的想法绘制设计草图，并在小组内达成一致后再开始制作。鼓励发挥创造力，不限定唯一解法。 （教师提示注意事项：设计时要考虑形状对于浮力的影响；选择辅助材料时需考虑其本身的浮力是否足以支撑住橡皮泥的整体重量。） 动手实施 依据最终确定的设计稿，各组成员分工合作，开始实施计划，期间需要密切关注整个工艺流程中的细节处理。 （师生互动：老师不时地走动于班级间检查进度，并适时给予建议；学生们则全神贯注于手头的工作，力求达到预期效果。） 测试性能 当作品完成后，依次放入准备好的水池里进行检验，看能否顺利漂浮于水面之上。 （实验现象描述：某些设计较为传统但稳固的模型稳定地漂浮着；也有不少创新性强却缺乏稳定性而最终还是没能在水上停留太久……） 交流反思 统计各组的成功率，并请那些表现优异或是特别有趣的设计者做一次简短报告，分享背后的思考过程与技术要领。 （生A：我发现改变橡皮泥本身密度比单纯依靠外部支撑更可靠；生B：虽然我用了大量泡沫，但是最后却发现两者之间的结合不够牢固导致中途散架……） 引导大家认识到即使是简单如改变物体形状这样的小事背后也蕴含着深刻的科学道理。 历史延伸 展示不同种类船只（包括水泥船、钢铁轮船、独木舟）的照片资料，简述历史上人类如何通过不断改进船只结构以适应各类水域需求的故事。 从而让学生深刻感受到科学技术发展离不开人们对于美好生活追求的动力。 课后作业 （1）设计并绘制一个实验方案图，展示如何使用不同的方法让一个漂浮的小瓶下沉到水底，并写出每种方法的设计理由。 （2）选择一个生活中常见的下沉物体（如橡皮泥），设计一个实验方案，让这个物体能够浮在水面上，并简述你的设计思路及预期结果。 学科网（北京）股份有限公司 $$