第五单元  5.1 水的浮力

执教：徐汇区高安路第一小学  姚俊岭

一．教学任务分析

《水的浮力》是上海科技教育出版社《自然》教材第八册第五单元《沉与浮》的第1课时。属于《上海市小学自然学科教学基本要求》的主题7《运动和力》中“物体的沉与浮”的学习内容。这节课的主要学习内容与要求在教学基本要求中的陈述为：知道物体在液体中都会受到浮力，物体在液体中受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。本节课需要通过体验，知道浮力就是水向上的托力；通过利用数字传感器测量物体在空气中和在水中重力大小的变化，知道浸在水中的物体都受到水的浮力，感知浮力有大小，进而通过探究物体浸在水中体积的不同，浮力大小的不同，知道物体受到的浮力大小与物体浸在水中的体积有关，提高实验设计、操作以及数据分析的能力。

上海科技教育出版社《自然》教材中与“物体的沉与浮”主题相关的学习内容在中、高年段都有呈现，体现科学知识、探究技能的螺旋式上升。通过二年级第二学期第三单元《小帆船》的学习，学生知道不同的物体在水中有沉有浮；通过二年级第二学期第四单元《小车运动》的学习，学生知道物体由运动到静止或由静止到运动都需要力；通过三年级第一学期第六单元《运动》的学习，学生能够举例说明改变物体的运动状态需要力。

四年级的学生对于物体的浮与沉有一定的了解，对于物体在水中会受到浮力也有一定的生活经验，但是，对于什么是浮力、浮力大小与什么因素相关则不是很清晰；我校四年级学生在以往的学习过程中，接触过数字传感器，对于如何使用传感器、如何收集数据有一定的经验。因此，本节课可以通过使用数字传感器收集数据并分析数字，在分析数据的过程中，归纳总结浮力的相关知识，提高实验设计、操作以及数据分析的能力。

本节课的学习，从体验活动开始，通过体验，引出浮力的概念，进而利用数字传感器测量物体在空气中和在水中重力的不同，引出浸在水中的物体都受到水的浮力，且浮力有大小然后引导学生通过设计实验，探究影响浮力大小的因素，提高实验设计、数据分析表达能力。

本节课以问题解决为特征，为学生创造了动手和探究的机会，激发浓厚的探究兴趣。渗透设计控制变量实验的意识，乐于与同伴分工合作完成任务。

二、教学目标

1．通过体验泡沫塑料在水中的感受，知道物体在水中受到向上的托力即浮力，具有如实描述的意识。

2．通过数字传感器测量物体在空气中和水中重力的不同，知道浸在水中的物体都受到水的浮力，且浮力有大小 ，乐于分享与交流。

3.通过设计活动并利用数字传感器收集数字并分析，知道物体受到的浮力大小与物体浸在水中的体积有关，提高实验设计、操作以及数据分析的能力。

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四、教学重点和难点

教学重点：知道物体在水中受到水的浮力，浮力大小与物体浸在水中的体积大小有关。

教学难点：设计活动，分析数据，知道物体浸在水中的体积大小影响浮力大小。                                                                             

五、教学资源

1、教具：水缸、划线砝码、数显测力计(DIS)、抹布、作业单。

2、学具：水缸、划线砝码、数显测力计(DIS)、铁架台、抹布、作业单。

3、自制PPT课件等。

六、教学设计思路

本节课的内容包括三个方面：一是用手按压泡沫塑料板，感受水的浮力；二是测量物体在空气中和水中重力的不同，知道浮力有大小；三是设计实验并交流记录，知道物体受到的浮力大小与浸在水中的体积有关，。

本节课的基本思路是：首先通过观察、体验和交流泡沫塑料受到水的浮力，知道物体受到水的浮力作用；其次，通过数字化压力测试装置（DIS）测量物体在空气中和在水中重力的不同，得出浸入水的物体会受浮力作用的结论；然后，思考浮力大小和什么因素有关，引导学生设计和操作实验、记录并交流实验数据，得出物体受到水的浮力大小与它浸入水中的体积有关，提高实验设计、数据分析表达能力。

本节课的重点：知道浸入水中的物体都受到向上的水的浮力，浮力大小与物体浸在水中的体积大小有关。突出重点的方法是：引入数字化压力测试装置（DIS）让数值可视化，第一次使用装置测量砝码在空气中和在水中的重力大小，辅以模拟向上的托力，有利于学生理解数值变化是由于物体受到了水的浮力；第二次是通过学生设计实验，测量物体浸在水中的体积不同，经过数据分析和交流，知道物体受到的浮力大小与物体浸在水中的体积有关。本节课的难点：分析数据，知道物体浸在水中的体积大小与浮力大小的关系。突破难点的方法是：让学生联系所学知识，利用已有的材料进行实验设计，经历实验、记录和交流后得出结论。

本节课的亮点：数字传感器（DIS）应用

《水的浮力》这节课充分发挥了数字化测试装置（DIS）“数值读取速度快”、“数据可直接生成统计”、“可以进行组间对比”等优势，弥补了原有课堂数据处理方面的短板，让学生高效地经历发现问题——提出假设——设计实验并验证——得出结论的步骤。比如：在本节课第二个实验的数据分析环节，因为数字化测试装置（DIS）直接把各组实验的数据汇总成了条形统计图，所以可以引发学生发现教师有意预设的不同体积砝码对于数据的影响，引发学生得出物体浸入体积与浮力大小关系的假设。如果此环节没有DIS设备，课堂不可能引发学生迅速关注到区别，更无法得出此假设。可见，使用了数字化测试装置（DIS）的本节课让学生在掌握了知识的同时，DIS设备高效的数据处理能力让学生有更多的可能去发现问题，并在问题解决中提高科学思维的能力，比传统课堂有了更大的思维深度和广度。

七、教学流程

2．流程图说明

活动I  体验和交流

通过观察、体验和感受泡沫塑料受到水的浮力。引出浮力的概念。

活动Ⅱ  实验和讨论

利用已有材料设计实验方案，通过小组合作实验并记录数据。结合数字化压力测试装置测量的数值进行交流，得出沉在水中的物体也受到向上的水的浮力。

活动 Ⅲ 实验和讨论

联系所学的知识，引导学生设计实验方案；通过小组合作完成实验，分析数据并交流，得出物体浸在水中的体积越大，所受浮力就越大。

3．教学主要环节

环节一，通过观察、体验和交流，知道物体在水中会受到的向上的托力是浮力。

环节二，通过实验和讨论，知道浸入水中的物体，不论沉浮都受到向上的水的浮力，且浮力有大小。

环节三，通过实验和讨论，知道物体所受到水的浮力大小与物体浸在水中的体积有关。

八、教学过程

   （一）活动I：感受浮力

（二）活动Ⅱ：下沉物体所受浮力大小

    （三）活动 Ⅲ：浮力大小和什么因素有关