小學五年級科學實驗教學設(shè)計案例一、教學目標1.知識與技能：通過實驗操作，使學生初步感知浮力的存在，知道浸在液體中的物體受到液體向上的托力，即浮力。通過對比實驗，引導學生發(fā)現(xiàn)并認識到物體在液體中所受浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)，初步建立“排開的水量”這一概念。2.過程與方法：引導學生經(jīng)歷“提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計實驗——動手操作——觀察記錄——分析現(xiàn)象——得出結(jié)論”的科學探究過程。培養(yǎng)學生運用控制變量法進行實驗探究的能力，以及觀察、比較、分析和歸納的能力。3.情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)學生對科學探究的興趣，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和樂于合作、樂于分享的精神。感受科學與生活的密切聯(lián)系，體會探究發(fā)現(xiàn)的樂趣。二、教學對象小學五年級學生三、教學課時1課時（約40分鐘）四、教學準備教師準備：*多媒體課件（包含一些生活中浮力現(xiàn)象的圖片或短視頻，如輪船航行、人游泳、氣球升空等）*演示實驗材料：大水槽、小水桶、彈簧測力計、大小不同的石塊各一塊、相同的石塊兩塊、溢水杯、空燒杯、水、抹布。*實驗記錄單（每組一份）*板書設(shè)計用的粉筆、黑板擦。學生分組實驗材料（每4-5人一組）：*水槽（或大塑料盆）若干個*彈簧測力計若干個（量程合適，帶有掛鉤）*同一種材質(zhì)、大小不同的正方體或長方體物體若干（如大小不同的塑料塊、木塊，確保能被彈簧測力計提起且能完全浸入水中）*或：大小相近的橡皮泥若干塊（或不同體積的同材質(zhì)物體，如大小不同的塑料塊）*盛有水的燒杯或水瓶（用于補充水槽中的水）*抹布（用于擦拭濺出的水）*實驗記錄單（每人一份或每組一份）*鉛筆、橡皮安全提示：提醒學生實驗時注意安全，不要把水灑到桌面上，特別是不要弄濕電源插座（如果實驗區(qū)域有）。實驗后及時清理。五、教學重點與難點*教學重點：引導學生通過實驗感知浮力的存在，探究并發(fā)現(xiàn)影響浮力大小的一個重要因素——物體排開液體的體積。*教學難點：如何引導學生設(shè)計并實施控制變量的對比實驗來驗證自己的假設(shè)；理解“排開的水量”的含義，并將其與浮力大小聯(lián)系起來。六、教學過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，導入新課（約5分鐘）1.談話引入：同學們，我們都見過樹葉漂在水面上，小石頭會沉入水底，這是為什么呢？（學生自由發(fā)言）2.圖片/視頻展示：（播放課件）老師這里有一些圖片/視頻，我們一起來看看：巨大的輪船能在海上航行，我們游泳時身體能漂起來，氫氣球會往上飛。這些現(xiàn)象背后，都隱藏著一個共同的科學原理，大家想不想知道是什么？3.揭示課題：今天，我們就一起來研究這個神奇的力——浮力。（板書：浮力）更具體地說，我們要一起來探究：影響浮力大小的因素有哪些呢？（板書：影響大小的因素）（二）提出問題，作出假設(shè)（約5分鐘）1.感知浮力：*老師這里有一個石塊（出示小石塊），如果我把它放入水中，會怎么樣？（學生：沉下去。）*（教師演示：用手輕輕地托住水中的石塊，使其不沉底。）提問：大家看，老師用手托著石塊，石塊就不會沉下去?，F(xiàn)在，如果我把手松開，石塊會下沉，是不是因為水沒有托住它呢？水對浸在它里面的物體，會不會也有一個向上托的力呢？*引導學生思考：我們怎樣才能感覺到或者證明水對物體有向上的托力呢？（可以用彈簧測力計）2.提出問題：既然物體在水中會受到浮力，那么大家猜猜，一個物體在水里受到的浮力大小，可能和什么因素有關(guān)呢？（鼓勵學生大膽猜想）3.收集假設(shè)：學生可能會提出：與物體的輕重、大?。w積）、形狀、材質(zhì)、浸入水中的深淺、液體的種類（如清水和鹽水）等有關(guān)。（教師將學生的猜想簡要記錄在黑板一側(cè)）4.聚焦研究：同學們提出了很多有價值的猜想。由于時間關(guān)系，今天我們先來重點探究其中一個大家普遍比較關(guān)心的因素：浮力的大小，會不會和物體浸入水中的體積有關(guān)系呢？（或者：會不會和物體排開的水的多少有關(guān)系呢？）（根據(jù)學生的猜想引導，若學生未提出，教師可引導：大家看，同一個物體，如果我把它一半浸入水中和完全浸入水中，受到的浮力會不會一樣大呢？）（三）設(shè)計實驗，動手探究（約20分鐘）1.明確實驗目的：我們要探究“浮力大小是否與物體浸入水中的體積（或排開水量）有關(guān)”。2.討論實驗方法（控制變量法）：*提問：要研究這個問題，我們應(yīng)該怎么做實驗呢？我們需要改變什么條件？哪些條件又必須保持不變呢？*引導學生思考并得出：*改變的條件（自變量）：物體浸入水中的體積（例如：小部分浸入、大部分浸入、完全浸入；或者用體積不同的同材質(zhì)物體）。*保持不變的條件（控制變量）：物體的材質(zhì)（如果用不同體積物體）、液體的種類（都是水）、液體的溫度等。*觀察測量的量（因變量）：物體受到的浮力大小。*提問：我們怎么測量浮力的大小呢？*引導學生回憶或講解：先用彈簧測力計測出物體在空氣中的重力（G），然后將物體浸入水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)（F拉），那么物體受到的浮力F浮=G-F拉。3.選擇實驗材料：*提供給學生的材料：同一種材質(zhì)、大小不同的幾個物體（如大小不同的塑料方塊A、B、C，A體積最小，C體積最大），或者同一塊較大的橡皮泥（可以改變浸入水中的體積），彈簧測力計，水槽，水等。*引導學生選擇：如果我們用大小不同的同材質(zhì)物體，就能保證材質(zhì)相同，而體積不同?；蛘?，用同一塊物體，改變它浸入水中的體積（部分浸入、完全浸入）。（教師可根據(jù)實際準備的材料進行引導）4.設(shè)計實驗步驟：*引導學生分組討論，設(shè)計具體的實驗步驟，并填寫在實驗記錄單的“我們的實驗步驟”一欄。*教師巡視指導，幫助學生完善實驗步驟。*各小組簡要匯報實驗步驟，師生共同點評，形成相對統(tǒng)一的、可操作的步驟。*參考步驟（以同材質(zhì)不同體積物體為例）：1.檢查實驗器材是否完好，彈簧測力計指針是否歸零。2.用彈簧測力計分別測出3個體積不同的同材質(zhì)物體（A、B、C）在空氣中的重力，并記錄數(shù)據(jù)（G1、G2、G3）。3.在水槽中裝入適量的水（能將物體完全浸沒即可）。4.用彈簧測力計掛住物體A，將其緩慢浸入水中，直至完全浸沒（確保物體不接觸水槽底部和側(cè)壁），讀出此時彈簧測力計的示數(shù)（F1），記錄數(shù)據(jù)。5.同樣方法，分別測出物體B和物體C完全浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)（F2、F3），并記錄。6.根據(jù)公式F浮=G-F拉，分別計算出三個物體受到的浮力大小，并記錄。7.觀察并比較：體積不同的物體，完全浸入水中時，受到的浮力大小有什么關(guān)系？*（若用同一物體改變浸入體積）參考步驟：1.用彈簧測力計測出物體在空氣中的重力G。2.將物體的一小部分浸入水中（記錄此時浸入的大致情況，如1/3體積），讀出彈簧測力計示數(shù)F1，計算浮力F浮1=G-F1。3.將物體的大部分浸入水中（如2/3體積），讀出彈簧測力計示數(shù)F2，計算浮力F浮2=G-F2。4.將物體完全浸入水中，讀出彈簧測力計示數(shù)F3，計算浮力F浮3=G-F3。5.比較不同浸入體積時浮力的大小。5.強調(diào)實驗注意事項：*彈簧測力計使用前要調(diào)零，讀數(shù)時視線要與指針相平。*物體要緩慢浸入水中，避免水濺出。*確保物體完全浸沒時不觸碰水槽底部和側(cè)壁。*實驗時要分工合作，認真觀察，及時準確記錄數(shù)據(jù)。*注意安全，保持桌面整潔。6.學生分組實驗，教師巡視指導：*學生按照設(shè)計的實驗步驟進行操作，教師巡視，關(guān)注學生的操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)記錄的準確性，及時幫助解決實驗中出現(xiàn)的問題。*提醒學生將實驗數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象（如物體排開水的多少，水面高度變化等）記錄在實驗記錄單上。（四）分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論（約7分鐘）1.小組匯報與交流：*實驗結(jié)束后，邀請2-3個小組派代表上臺，展示他們的實驗記錄單，匯報實驗過程、觀察到的現(xiàn)象以及計算得到的浮力數(shù)據(jù)。*例如：我們組用了三個大小不同的塑料塊，A塊最小，它在空氣中重X牛，浸入水中后測力計示數(shù)Y牛，浮力是X-Y=Z牛；B塊……C塊最大，浮力最大。*或者：我們組用了同一塊橡皮泥，部分浸入時浮力是……完全浸入時浮力是……2.分析數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律：*引導學生觀察各組數(shù)據(jù)，提問：從這些數(shù)據(jù)中，你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？*體積不同的同材質(zhì)物體，完全浸入水中時，體積越大的，受到的浮力怎么樣？（越大）*同一個物體，浸入水中的體積越大（從部分浸入到完全浸入），受到的浮力怎么樣？（越大）*（如果條件允許，引導學生觀察排開的水量：體積大的物體完全浸入，排開的水多；同一個物體，浸入體積大，排開的水也多。）3.得出結(jié)論：*師生共同總結(jié)：在同一種液體中，物體浸入水中的體積越大（或者說物體排開液體的體積越大），物體受到的浮力就越大。（板書核心結(jié)論）（五）課堂小結(jié)，拓展延伸（約3分鐘）1.課堂小結(jié)：*今天我們通過實驗探究了什么問題？得出了什么結(jié)論？*我們是通過怎樣的步驟來進行探究的？（回顧科學探究的基本過程）*在實驗中我們用到了什么重要的科學方法？（控制變量法）2.知識拓展與生活聯(lián)系：*提問：今天我們知道了浮力大小和排開液體的體積有關(guān)。那么，為什么鋼鐵做的輪船那么重，卻能浮在水面上呢？（引導學生思考：輪船是空心的，排開的水量非常大，所以受到的浮力也很大。）*生活中還有哪些現(xiàn)象可以用我們今天學到的浮力知識來解釋呢？（如：潛水艇的上浮下沉、救生圈的作用等）3.布置作業(yè)（可選）：*回家后，找一找家里有哪些物品能浮在水面，哪些會沉下去，試著用今天學的知識解釋一下，或者和家人一起做個小實驗，比如用橡皮泥捏不同形狀的小船，看誰的小船能裝更多的“貨物”（如硬幣）。*思考：除了我們今天研究的因素，浮力大小還可能和哪些因素有關(guān)呢？有興趣的同學可以課后查閱資料或設(shè)計實驗繼續(xù)探究。七、板書設(shè)計探究影響浮力大小的因素*什么是浮力？液體對浸在其中的物體有向上的托力。*我們的猜想：浮力大小可能和……有關(guān)？*（重點研究：與浸入水中的體積/排開水量有關(guān)？）*實驗探究：*改變：浸入體積（排開水量）*不變：物體材質(zhì)、液體種類等*測量：浮力F浮=G物-F拉*我們的發(fā)現(xiàn)：*在同一種液體中，*物體浸入水中的體積越大（排開的水量越多），*受到的浮力就越大。八、教學反思（預設(shè)）*本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)情境引導學生提出問題，激發(fā)了學生的探究興趣。實驗選題貼近學生生活，探究點明確，學生參與度高。*控制變量法的引導是關(guān)鍵，需要確保學生理解為什么要控制其他因素不變。在實際操作中，學生對彈簧測力計的使用熟