一、實(shí)驗(yàn)基本信息適用年級(jí)：三年級(jí)下冊(cè)對(duì)應(yīng)教材：《科學(xué)》（人教版）第三單元“物質(zhì)的相互作用”之“物體的浮力”課時(shí)安排：1課時(shí)（40分鐘）實(shí)驗(yàn)類型：探究性分組實(shí)驗(yàn)核心概念：浮力是液體對(duì)物體的向上托力，其大小與物體排開的水量有關(guān)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)背景（一）課程標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》“物質(zhì)科學(xué)”領(lǐng)域要求：“能通過觀察、實(shí)驗(yàn)等方法，認(rèn)識(shí)常見物質(zhì)的性質(zhì)及變化；能運(yùn)用簡(jiǎn)單工具測(cè)量物質(zhì)的屬性，記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析；能解釋常見的物理現(xiàn)象?！北緦?shí)驗(yàn)聚焦“力與運(yùn)動(dòng)”子領(lǐng)域，旨在落實(shí)“探究浮力的存在及影響因素”的具體目標(biāo)。（二）教材與學(xué)生認(rèn)知分析本實(shí)驗(yàn)是“物體的浮力”單元的核心探究活動(dòng)。三年級(jí)學(xué)生對(duì)“浮”“沉”現(xiàn)象有豐富的生活經(jīng)驗(yàn)（如船浮、鐵塊沉），但尚未形成“浮力”的科學(xué)概念，也不了解浮力的本質(zhì)。實(shí)驗(yàn)通過直觀操作（彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重）、數(shù)據(jù)對(duì)比（排開水量與浮力關(guān)系），幫助學(xué)生從“感性經(jīng)驗(yàn)”上升到“理性認(rèn)知”，建立“浮力=排開水量對(duì)應(yīng)的重量”的核心概念。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（一）知識(shí)與技能1.認(rèn)識(shí)浮力的存在：能說出“浮力是液體對(duì)物體向上的托力”，并通過實(shí)驗(yàn)感知浮力的大?。╜浮力=空氣中重量-水中重量`）。2.理解浮力的影響因素：知道浮力大小與物體排開的水量有關(guān)（排開水量越多，浮力越大），與物體本身的重量無關(guān)。（二）過程與方法1.能正確使用彈簧測(cè)力計(jì)、量筒等工具測(cè)量物體重量、排開水量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2.通過“提出問題—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—收集數(shù)據(jù)—分析結(jié)論”的探究流程，掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法（如控制“物體體積”不變，探究“重量與浮力”的關(guān)系）。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.激發(fā)探究興趣：通過“鐵塊浮起來”等意外現(xiàn)象，感受科學(xué)的趣味性。2.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度：能如實(shí)記錄數(shù)據(jù)，反思“實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)不一致”的原因（如操作誤差）。3.提升合作能力：通過小組分工（操作員、記錄員、匯報(bào)員），學(xué)會(huì)分享與傾聽。四、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（一）教師器材演示材料：大燒杯（500mL）、彈簧測(cè)力計(jì)（0-5N）、鐵塊（10g/20g/30g）、量筒（100mL）、溢水杯、水、毛巾。教學(xué)資源：多媒體課件（含“浮力現(xiàn)象”視頻、實(shí)驗(yàn)步驟動(dòng)畫）、實(shí)驗(yàn)記錄單樣表、評(píng)價(jià)量表。（二）學(xué)生器材（4人/組）器材名稱數(shù)量用途彈簧測(cè)力計(jì)（0-5N）1個(gè)測(cè)量物體在空氣/水中的重量鐵塊（10g/20g/30g）各1個(gè)探究“重量與浮力”的關(guān)系大燒杯（500mL）1個(gè)裝水用于浸泡物體量筒（100mL）1個(gè)測(cè)量排開的水量溢水杯1個(gè)收集溢出的水（可選）毛巾1條擦拭灑出的水（三）安全與環(huán)境準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)前檢查器材：彈簧測(cè)力計(jì)指針是否歸零，量筒無破損。提醒學(xué)生：水不要灑到電路或地面；物體放入燒杯時(shí)緩慢，避免砸破玻璃。五、實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)遵循“問題導(dǎo)向—探究驗(yàn)證—總結(jié)應(yīng)用”的邏輯，分為4個(gè)環(huán)節(jié)，具體流程如下：（一）環(huán)節(jié)1：情境導(dǎo)入，感知浮力存在（5分鐘）1.情境創(chuàng)設(shè)展示圖片：船浮在水面、鴨子游水、小朋友玩游泳圈。提問：“這些物體為什么能浮起來？”（學(xué)生回答：“水有浮力”“輕的物體能浮”）。演示矛盾現(xiàn)象：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)10g鐵塊在空氣中的重量（約10g），再將其放入水中（不接觸杯底），指針讀數(shù)變?yōu)?g。追問：“鐵塊變輕了嗎？為什么？”（引發(fā)認(rèn)知沖突，導(dǎo)入“浮力”概念）。2.概念定義教師講解：“水對(duì)鐵塊有一個(gè)向上的托力，叫做浮力。浮力的大小等于‘空氣中重量’減去‘水中重量’（`F浮=G空-G水`）。”（二）環(huán)節(jié)2：探究“浮力與物體重量”的關(guān)系（12分鐘）1.提出問題與假設(shè)問題：“浮力的大小與物體的重量有關(guān)嗎？”（學(xué)生假設(shè)：“重的物體浮力大”）。設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：用體積相同、重量不同的鐵塊（10g、20g、30g），測(cè)量它們的浮力，驗(yàn)證假設(shè)。2.實(shí)驗(yàn)步驟（1）分組操作：①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量10g鐵塊在空氣中的重量（記為`G1`）；②將鐵塊緩慢放入水中（不接觸杯底），讀取彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（記為`G1'`）；③計(jì)算浮力：`F1=G1-G1'`；④重復(fù)上述步驟，測(cè)量20g、30g鐵塊的浮力（`F2`、`F3`）。（2）記錄數(shù)據(jù)（見表1）：鐵塊重量（g）空氣中重量（g）水中重量（g）浮力（g）1020303.分析結(jié)論小組匯報(bào)：“10g鐵塊的浮力是2g，20g鐵塊的浮力也是2g，30g鐵塊的浮力還是2g?！苯Y(jié)論：浮力與物體的重量無關(guān)（因?yàn)轶w積相同，排開水量相同）。反思：“為什么假設(shè)與結(jié)果不一致？”（引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到“重量”不是浮力的影響因素，“排開水量”才是）。（三）環(huán)節(jié)3：探究“浮力與排開水量”的關(guān)系（15分鐘）1.提出問題與假設(shè)問題：“浮力的大小與什么有關(guān)？”（學(xué)生基于前環(huán)節(jié)反思，提出“排開水量越多，浮力越大”）。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：用同一鐵塊，測(cè)量其排開的水量與浮力，驗(yàn)證假設(shè)。2.實(shí)驗(yàn)步驟（1）分組操作：①用量筒量取50mL水，倒入大燒杯；②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)10g鐵塊的`G空`（約10g）和`G水`（約8g），計(jì)算`F浮=2g`；③將鐵塊放入燒杯，觀察水面上升情況（從50mL升至60mL），計(jì)算排開水量：`V排=60mL-50mL=10mL`；④重復(fù)測(cè)量2次，記錄數(shù)據(jù)（見表2）。實(shí)驗(yàn)次數(shù)G空（g）G水（g）F浮（g）初始水量（mL）最終水量（mL）V排（mL）110825060102108250601031082506010（2）拓展操作（可選）：用溢水杯收集溢出的水，倒入量筒測(cè)量`V排`（更準(zhǔn)確）。3.分析結(jié)論數(shù)據(jù)對(duì)比：`F浮=2g`，`V排=10mL`（10mL水的重量約2g）。結(jié)論：浮力的大小等于物體排開的水的重量（`F浮=G排`）；排開水量越多，浮力越大。（四）環(huán)節(jié)4：總結(jié)應(yīng)用，拓展思維（8分鐘）1.總結(jié)核心概念教師梳理：“浮力是液體對(duì)物體的向上托力，其大小與排開的水量有關(guān)。排開水量越多，浮力越大。”舉例鞏固：“船能浮起來，是因?yàn)樗砰_了大量的水，浮力大于船的重量；鐵塊沉下去，是因?yàn)樗砰_的水量少，浮力小于鐵塊的重量?！?.解決生活問題問題1：“為什么救生圈能浮起來？”（學(xué)生回答：“救生圈排開的水量大，浮力大，能托起人。”）問題2：“為什么鐵塊做成船形能浮在水面？”（學(xué)生回答：“船形排開的水量比實(shí)心鐵塊大，浮力大于鐵塊的重量?！保?.拓展提問“如果把鐵塊放入鹽水中，浮力會(huì)變化嗎？”（引發(fā)后續(xù)探究興趣）。六、教學(xué)實(shí)施建議（一）分組策略4人一組，分工明確：操作員：負(fù)責(zé)拿取器材、操作實(shí)驗(yàn)；記錄員：填寫實(shí)驗(yàn)記錄單，記錄數(shù)據(jù)；匯報(bào)員：向全班展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果；監(jiān)督員：提醒安全規(guī)則（如“不要把水灑到桌上”）。（二）指導(dǎo)重點(diǎn)器材使用：彈簧測(cè)力計(jì)要“調(diào)零”，讀數(shù)時(shí)視線與指針平齊；量筒讀數(shù)要看“凹液面底部”。數(shù)據(jù)處理：若兩次測(cè)量結(jié)果差異大，引導(dǎo)學(xué)生“重復(fù)測(cè)量，取平均值”（如10g鐵塊的浮力第一次是2g，第二次是1.8g，取1.9g）。思維引導(dǎo)：當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)不一致時(shí)（如“重的鐵塊浮力不一定大”），鼓勵(lì)學(xué)生反思“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否有問題”（如“體積是否相同”）。（三）時(shí)間分配環(huán)節(jié)時(shí)間（分鐘）情境導(dǎo)入5探究“浮力與重量”12探究“浮力與排開水量”15總結(jié)應(yīng)用8七、評(píng)價(jià)與反思（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)采用過程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)結(jié)合的方式，評(píng)價(jià)維度如下：評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)等級(jí)（優(yōu)秀/良好/合格）操作規(guī)范能正確使用彈簧測(cè)力計(jì)、量筒；物體放入水中時(shí)不接觸杯底。數(shù)據(jù)記錄記錄及時(shí)、準(zhǔn)確；能重復(fù)測(cè)量取平均值。結(jié)論合理能根據(jù)數(shù)據(jù)得出“浮力與排開水量有關(guān)”的結(jié)論；能解釋“鐵塊浮起來”的原因。小組合作分工明確；能傾聽他人意見；主動(dòng)幫助組員（如教組員用彈簧測(cè)力計(jì)）。安全意識(shí)遵守安全規(guī)則（如“不把水灑到電路上”）；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后整理器材。（二）反思建議教師反思：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否符合學(xué)生認(rèn)知？（如“排開水量”的概念是否需要更直觀的演示？）指導(dǎo)是否到位？（如“彈簧測(cè)力計(jì)的使用”是否需要再?gòu)?qiáng)調(diào)？）學(xué)生反思：實(shí)驗(yàn)中遇到了什么問題？（如“彈簧測(cè)力計(jì)指針沒調(diào)零，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)”）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有什么疑問？（如“為什么塑料塊的浮力比鐵塊大？”）八、拓展延伸（一）課后實(shí)驗(yàn)1.探究“浮力與液體密度”：用鹽水、糖水代替水，測(cè)量10g鐵塊的浮力（`F浮=G空-G水`），比較浮力大小。結(jié)論：液體密度越大，浮力越大（如鹽水的浮力比水大）。2.探究“浮力與物體形狀”：用相同重量的橡皮泥，做成“球形”和“船形”，測(cè)量浮力。結(jié)論：船形排開水量大，浮力大，能浮起來。（二）實(shí)踐活動(dòng)制作“浮沉子”：用礦泉水瓶和小藥瓶（裝半瓶水）制作浮沉子，通過擠壓礦泉水瓶改變藥瓶?jī)?nèi)的空氣量，觀察浮沉子的“上浮”與“下沉”（原理：改變排開水量，從而改變浮力）。（三）閱讀推薦《神奇的浮力》（適合三年級(jí)學(xué)生，用漫畫講解浮力的應(yīng)用，如“潛水艇的工作原理”）；《科學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》（包含“浮力”實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究）。九、附錄：實(shí)驗(yàn)記錄單樣表表1：“浮力與物體重量”實(shí)驗(yàn)記錄單鐵塊重量（g）空氣中重量（g）水中重量（g）浮力（g）我的發(fā)現(xiàn)10重的物體浮力不一定大2030表2：“浮力與排開水量”實(shí)驗(yàn)記錄單實(shí)驗(yàn)次數(shù)G空（g）G水（g）F?。╣）初始水量（mL）最終水量（mL）V排（mL）我的結(jié)論1排開水量越多，浮力越大23十、注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)前要檢查器材：彈簧測(cè)力計(jì)指針是否歸零，量筒無破損。2.實(shí)驗(yàn)過程中要保持桌面整潔，