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课题：《浮力》

发表时间：2021/7/5 来源：《教育研究》2021年7月作者：王国庆

[导读] 我的发现：物体浸入水中的体积越大，排开的水量越大，受到的浮力也就越大。

新疆乌鲁木齐市第13小学王国庆

        年级：教科版五年级下册
       《浮力》教学设计
       【教学目标】
        科学概念
        1、上浮的物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。
        2、物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。
        3、当物体在水中受到的浮力大于重力时，就上浮，浮在水面的物体，浮力等于重力。
        过程与方法
        1、学会用测力计测量塑料球在水中受到的浮力。
        2、运用浮力和重力的概念，解释物体在水中的沉浮。
        情感态度价值观
        1、懂得方法的改进有利于研究的顺利进行。
        2、懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。
        【教学重点】
        上浮的物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。
        【教学难点】
        运用浮力和重力的概念，解释物体在水中的沉浮。
        【教学准备】
        教师准备：蜡烛、木块、石块、橡皮、钩码、记录表、图片及多媒体课件。
        小组准备：装了500毫升水的塑料量杯、黄色塑料球或蓝色塑料球、细线、弹簧测力计（2.5牛）、安装了铁环的塑料粘性贴、小组记录单、记号笔。
        【教学过程】
        一复习旧知，揭示课题
        1、复习重力的相关知识
        （1）做实验，观察实验现象
        师出示一块泡沫塑料块，生观察老师松手后的现象；
        师出示一个黄色的塑料球，正下方放一个塑料量杯，生观察：老师松手后，球会不会掉进杯子里？
        （2）学生交流观察到的实验现象，并作出合理的解释
        （3）教师小结：物体由于地球的吸引而受到的向下的力叫重力。
        2、教师在黑板上贴黄色的圆片，代表黄色的塑料球，请一名学生上台用箭头表示出重力的方向。（生板书：重力）
        3、学生测量黄色和蓝色塑料球的重力并板书。
        （1）生1：说一说弹簧测力计正确的使用方法，测量黄色塑料球的重力，并板书。
        （2）生2：测量蓝色塑料球的重力，并板书。
        4、由重力引出拉力。
        （1）师质疑，生解答。
        问：老师有一个疑问，既然黄色塑料球受到了重力的作用，它应该竖直向下运动，此时为什么静止不动了呢？（预设一、因为黄色塑料球被弹簧测力计的挂钩挂住了；预设二、因为老师的手在往上提。）
        （2）讨论：想一想，这时黄色塑料球受到了哪几种力？每种力的方向是怎样的？它们之间的大小关系是怎样的？（预设一、这时黄色塑料球受到了两种力，一种是重力，一种是拉力；预设二、重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；预设三、两个力的大小相等。）
        （3）师小结：黄色塑料球在空气中静止不动时，受到了向下的重力和向上的拉力，这两种力的大小相等。
        （4）请学生上黑板贴出黄色塑料球受到的拉力，用箭头表示。（师随机板书:重力= 拉力，其余学生在书上画出示意图。）
        5、揭示课题，板书课题。
        （1）师往塑料量杯里倒水，生观察发生的实验现象。
        （2）提问：黄色塑料球为什么会浮起来？
        （预设：因为黄色塑料球受到了水的浮力，所以会上浮）
        （3）师小结并板书课题。
        师：这位同学的课外知识很丰富，这种让黄色塑料球浮起来的力就是浮力。
        【设计意图】“重力”和 “拉力”是五年级上册第四单元学过的科学概念。通过实验引出“重力”和 “拉力”，是为了让学生能正确使用弹簧测力计测量出塑料球的重力及拉力，理解静止的物体在空气中的重力和拉力方向相反，大小相等，为浮力的学习做好铺垫。
        二、感受浮力
        过渡：浮力到底是一种什么样的力呢？让我们一起来感受一下，好吗？
        1、教师演示，学生观察。
        2、提出实验要求（出示课件）。
        （1）先在塑料杯下面铺一块毛巾，轻轻按压塑料球，直到塑料球全部浸入水中，再慢慢松手，体会手有什么感觉？
        （2）注意认真观察伴随的实验现象。
        3、分组实验，感受浮力并观察现象。
        4、汇报、交流。
        （预设一、我把球往水中压的时候，感觉到水里有一种向上的力，把我的手往上推；对策一、你的感觉是正确的，这种向上的力就是浮力。）
        （预设二、我感觉手越往下压，越费力；对策二、这说明球越往下压，受到的浮力越大。）
        （预设三、我发现球越往下压，水面上升得越高。对策三、你的观察非常细致，随机贴出水位不同的图片。）
        【设计意图】学生在轻轻按压塑料球到水中，再慢慢松手让塑料球重新浮在水面的过程中，手最先感受到向上的浮力，细心的学生还能感受到浮力大小的变化及水位的变化。通过学生的切身感受，为继续探索沉浮的秘密打下基础。
        三、测量黄色和蓝色塑料球排开的水量
        1、师提问：水面上升是因为水量增多了吗？（预设：不是。）
        2、引导学生回忆第3课《橡皮泥在水中的沉浮》，用“排开的水量”这一科学概念，解释水位上升的现象。
        3、四人小组实验，测量出塑料球排开的水量。
        师引导：为了便于统计，请同学们观察塑料球静止浮在水面、一半浸入水中和全部浸入水中时排开的水量各是多少毫升？请记录员填写在记录单上。（师随机在这三个水位分别贴一个黄色圆片，代表黄色塑料球浸入水中的状态。）

        4、汇报、交流
        5、教师小结，随机贴出“我的发现：物体浸入水中的体积越大，排开的水量越大。”
        【设计意图】学生通过第3课《橡皮泥在水中的沉浮》的学习，知道了橡皮泥在水中的沉浮与橡皮泥排开的水量有关；不同形状的橡皮泥排开的水量大小也不相同。对于物体浸入水中的体积与排开的水量之间的关系，认识还比较模糊。本节课学生在感受浮力时，有的学生发现了水位上升的实验现象，有的学生并没有注意到这一现象。通过进一步的实验，当学生测量出黄色和蓝色这两种大小不同的塑料球排开的水量也不相同时，自然而然地就会理解物体浸入水中的体积与排开的水量之间的关系，为后面测量塑料球受到的浮力减少操作方面的麻烦。
       四、测量黄色和蓝色塑料球的浮力
        1、探究活动一：测量塑料球静止浮在水面时，受到的浮力
       （1）引导，请大家观察水中的塑料球，思考：此时此刻，它是静止的，还是运动的？它为什么既不上浮也不下沉呢？
       （预设：它是静止的，因为它受到的重力和浮力相互抵消了。）
        （2）分组讨论（出示课件）：当塑料球静止浮在水面时，它受到了哪几种力？这几种力的方向是怎样的？它们之间的大小关系是怎样的？
        （3）学生回答，给图1中黄色塑料球贴上表示重力和浮力的箭头。
        （师随机板书：浮力 = 重力。）
       （4）问：塑料球在水中和空气中受到的重力大小一样吗？（预设：受到的重力大小是一样的。）
        师请学生上台给黄色塑料球贴三个长短相同的表示重力的箭头)
        (5)问:静止浮在水面的黄色、蓝色塑料球受到的浮力各是多少呢？
        【设计意图】上课伊始，通过实验引出重力和拉力，学生已经理解了静止的物体在空气中受到的重力和拉力方向相反，大小相等。那么此环节的设计，学生可以举一反三，认识到塑料球静止浮        在水中时，受到的浮力和重力方向也是相反的，大小也是相等的。这样便于学生理解塑料球一半浸入水中和全部浸入水中时，受到的浮力的测量方法和计算方法。
        2、探究活动二：测量塑料球一半浸入水中和全部浸入水中受到的浮力
        （1）师出示一根棉线绳，问：你能借助棉线绳，让静止浮在水面的塑料球一半浸入水中或全部浸入水中吗？（预设：把棉线绳绑在小球的铁环上，然后往下拉。）
        （2）问：这时候浸入水中的塑料球除了受到重力，还受到了哪几种力？方向是怎样的？
        （预设：塑料球还受到了向下的拉力和向上的浮力。）
        （3）比较图2、图3中哪个拉力大？生贴长短不同的剪头，表示拉力的大小不同。
        （4）问：浮力、重力和拉力之间是什么关系？
        （预设：浮力等于重力加拉力。师随机板书：浮力= 重力+ 拉力）
        （5）分组讨论：塑料球在以上三种情况下，哪种情况下受到的浮力最小？哪种情况下受到的浮力最大？为什么？
        （预设：塑料球浮在水面时浮力最小？全部浸入水中时浮力最大。因为越往下拉，越费力。）生在图2和图3上分别贴一短一长的两个表示浮力的箭头。
        （4）师引导：这只是大家的预测，你们用什么方法验证呢？（生回答：做实验。）
        （5）师出示实验材料：棉线绳、安装了铁环的塑料粘性贴、弹簧测力计。问：这几种材料各有什么作用？
        （6）分组讨论、设计实验方案。（材料员给各组发实验材料）
        （7）汇报交流，请一学生给大家演示组装及实验操作方法。
        （8）出示安装图片的课件，各组组装。
        （9）分组实验，填写小组记录单。（教师巡视指导）
        3、各组记录员上黑板填写记录单。
        4、师引导全班观察数据、分析数据。
        5、交流发现，师随机张贴：“物体浸入水中的体积越大，受到的浮力就越大。”
        【设计意图】学会测量物体浸入水中受到的浮力大小和计算方法是本课的难点。通过预测、分析，让学生明白浮力、重力和拉力之间的关系，才能理解浮力的计算方法。塑料球一半浸入水中和全部浸入水中时，如何测量出受到的浮力大小，这是测量中遇到的一个难题。学生只有经历讨论、设计、看演示、组装，才能掌握规范的操作方法，测量出比较准确的数据。最后，通过对比分析黄色、蓝色塑料球受到的重力、拉力、浮力和排开的水量的相关数据，就能轻松得出结论：“物体浸入水中的体积越大，排开的水量越大，受到的浮力就越大。”
       四、总结收获：
        1、师演示实验，学生思考：把一块儿泡沫塑料压入水里，一松手，为什么它会上浮？
        （预设：泡沫塑料块受到的浮力大于重力。）
        2、问：通过本节课的学习，你有哪些收获？
        五、拓展：
        师：通过今天的学习，我们知道蜡烛、木块、塑料块这些物体因为受到水的浮力，所以会上浮；那么像石块、橡皮、钩码这些下沉的物体，会受到水的浮力吗？（课件出示）
        我们下节课来探究这个有趣的科学问题，好吗？下课！                                                                             附板书设计：