小學(xué)五年級(jí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教案設(shè)計(jì)引言在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生探究興趣、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。五年級(jí)學(xué)生已具備一定的觀察、思考和動(dòng)手能力，對(duì)身邊的自然現(xiàn)象充滿好奇。本次實(shí)驗(yàn)教案聚焦于“浮力”這一核心概念，通過引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手操作，探究影響浮力大小的關(guān)鍵因素，旨在將抽象的科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的實(shí)踐體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣。一、教學(xué)目標(biāo)通過本次實(shí)驗(yàn)，我們期望學(xué)生能夠：1.認(rèn)知目標(biāo)：初步理解浮力的概念，知道物體在水中會(huì)受到向上的浮力作用，并通過實(shí)驗(yàn)探究得出影響浮力大小的主要因素——排開液體的體積。2.能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、觀察記錄、分析現(xiàn)象并得出結(jié)論的科學(xué)探究能力。同時(shí)，提升學(xué)生合作交流、分工協(xié)作的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的濃厚興趣，培養(yǎng)其實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和樂于動(dòng)手、勇于探索的精神。體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅，感受科學(xué)與生活的密切聯(lián)系。二、教學(xué)準(zhǔn)備為確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，課前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要。我們需要準(zhǔn)備以下材料：*教師演示材料：一個(gè)較大的透明水槽（或大玻璃碗）、一個(gè)小皮球、一個(gè)小石塊、一個(gè)空的塑料瓶、一桶水。這些材料主要用于導(dǎo)入環(huán)節(jié)，引發(fā)學(xué)生興趣和思考。*學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)材料（每小組一套）：*一個(gè)透明的中型水槽（或大燒杯），用于盛裝水作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì)。*一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)（量程適中，易于小學(xué)生操作，教師需提前檢查并校準(zhǔn)）。*一個(gè)帶掛鉤的長(zhǎng)方體或正方體小重物（如金屬塊、鉤碼組中的大鉤碼），確保其密度大于水，能完全沉入水中。*一個(gè)空的小塑料瓶（如小藥瓶或礦泉水瓶），瓶口可以方便地掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，瓶身可以裝入重物改變重量或通過擠壓改變排開水的體積。*若干個(gè)相同規(guī)格的小石子或小重物，用于改變塑料瓶的重量或?qū)⑵溲b滿使其沉入水中。*一個(gè)溢水杯（或在普通燒杯的杯口處用硬紙板做一個(gè)簡(jiǎn)易的溢水口裝置，并配上小燒杯承接溢出的水），用于測(cè)量排開液體的體積。*一個(gè)量筒（量程略大于溢水杯可能溢出的水量），用于測(cè)量溢出水的體積。*抹布或吸水紙巾，用于擦拭實(shí)驗(yàn)過程中濺出的水，保持桌面整潔。*實(shí)驗(yàn)記錄表（提前設(shè)計(jì)打印好，包含實(shí)驗(yàn)步驟、觀察到的現(xiàn)象、測(cè)量數(shù)據(jù)、分析結(jié)論等欄目）。*一支鉛筆和橡皮，用于記錄和修改。此外，教師還需準(zhǔn)備PPT課件，包含一些生活中浮力現(xiàn)象的圖片、實(shí)驗(yàn)步驟的示意圖、重點(diǎn)概念的提示等。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)*教學(xué)重點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究，發(fā)現(xiàn)并理解物體排開液體的體積是影響浮力大小的重要因素。*教學(xué)難點(diǎn)：1.如何引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象或已有認(rèn)知中提出關(guān)于影響浮力大小因素的合理假設(shè)。2.實(shí)驗(yàn)過程中變量的控制，特別是在探究“排開液體的體積”這一因素時(shí)，如何引導(dǎo)學(xué)生理解并操作（例如，通過擠壓瓶身改變浸沒體積，或用同體積不同重量的物體進(jìn)行對(duì)比）。3.幫助學(xué)生理解“排開的水量”即物體浸入水中所占有的體積，并將其與浮力大小聯(lián)系起來。四、教學(xué)過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（約5-7分鐘）課堂伊始，教師可以從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手。“同學(xué)們，夏天我們?nèi)ビ斡境赝嫠畷r(shí)，會(huì)感覺到身體變輕了，能很容易地浮起來；扔到水里的皮球會(huì)漂在水面，而小石頭卻會(huì)沉下去。這是為什么呢？”通過這些生動(dòng)的例子，引出“浮力”的初步概念——“水對(duì)浸在它里面的物體，似乎有一種向上托的力，我們把這種力叫做浮力?！苯又?，教師可以演示一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比實(shí)驗(yàn)：將空塑料瓶輕輕放入水槽中，它漂浮在水面；向瓶中逐漸加入小石子，瓶子會(huì)慢慢下沉，排開的水也越來越多?！按蠹矣^察到了什么？空瓶子和裝了石子的瓶子，它們受到的浮力一樣嗎？是什么因素在影響著浮力的大小呢？”通過設(shè)問，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，自然導(dǎo)入本節(jié)課的主題——探究影響浮力大小的因素。（二）提出問題，作出假設(shè)（約8-10分鐘）在學(xué)生對(duì)浮力有了初步的感性認(rèn)識(shí)和疑問之后，就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究的核心環(huán)節(jié)。1.引導(dǎo)提問：教師鼓勵(lì)學(xué)生圍繞“影響浮力大小的因素”這一主題，結(jié)合剛才的觀察和生活經(jīng)驗(yàn)，大膽提出自己的猜想?！瓣P(guān)于浮力，你有什么想知道的？你認(rèn)為浮力的大小可能和什么因素有關(guān)呢？”2.記錄猜想：教師將學(xué)生提出的各種猜想簡(jiǎn)要記錄在黑板上，例如：“可能和物體的輕重有關(guān)？”“可能和物體的大小有關(guān)？”“可能和物體的形狀有關(guān)？”“可能和物體浸入水中的深淺有關(guān)？”“可能和水的多少有關(guān)？”等等。3.梳理假設(shè)：教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)提出的猜想進(jìn)行梳理和篩選，排除明顯不合理的猜想（如“和水的多少有關(guān)”，在水槽水量足夠的情況下），并將合理的猜想聚焦到幾個(gè)主要方面，如“物體的重量”、“物體的體積（大小）”、“物體浸入水中的體積（排開的水量）”等。對(duì)于五年級(jí)學(xué)生，我們主要引導(dǎo)他們關(guān)注“物體排開液體的體積”這一核心因素，同時(shí)可以對(duì)比“物體自身重量”這一易混淆的因素。（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手探究（約20-25分鐘）這是本節(jié)課的核心環(huán)節(jié)，教師需要給予學(xué)生充分的時(shí)間和空間進(jìn)行自主探究。1.制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：*針對(duì)“物體排開液體的體積是否影響浮力大小”這一假設(shè)，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：“我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)猜想呢？需要用到哪些材料？實(shí)驗(yàn)中要注意什么？”*引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)中的變量：自變量（我們要改變的因素）是“物體排開液體的體積”；因變量（我們要觀察和測(cè)量的變化）是“浮力的大小”；控制變量（需要保持不變的因素）是“液體的種類（都是水）”、“物體本身（如使用同一個(gè)塑料瓶）”等。*教師可以提供兩種思路供學(xué)生選擇或參考：*思路一（利用同一物體改變浸入體積）：使用帶掛鉤的空塑料瓶。*第一步：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空塑料瓶的重力。*第二步：將塑料瓶開口向上，用手將其逐漸壓入水中不同深度（注意不要讓水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)），觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，并記錄不同浸入程度（可以描述為“小部分浸入”、“大部分浸入”、“完全浸入但不擠壓瓶身”）時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。*第三步：將塑料瓶裝滿水或石子使其沉入水中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出其在空氣中的重力，再將其完全浸入水中，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。比較不同浸入體積時(shí)，浮力（重力與拉力之差）的大小。*思路二（利用溢水杯測(cè)量排開的水量）：使用帶掛鉤的固定重物（如金屬塊）。*第一步：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出重物在空氣中的重力。*第二步：將溢水杯裝滿水，下方放置小燒杯承接溢出的水。*第三步：用彈簧測(cè)力計(jì)吊著重物，將其緩慢、完全地浸入溢水杯的水中，直至重物完全浸沒。記錄此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，并用量筒測(cè)量溢出水的體積（即排開的水量）。*第四步：（可選，若時(shí)間允許）換用另一個(gè)體積不同、但重量相近的物體，重復(fù)上述步驟，比較排開水量和浮力大小的關(guān)系。*引導(dǎo)學(xué)生討論并確定本組的實(shí)驗(yàn)方案，填寫實(shí)驗(yàn)記錄表中的“實(shí)驗(yàn)方案”部分。2.動(dòng)手實(shí)驗(yàn)與觀察記錄：*學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，確保學(xué)生操作規(guī)范、安全（如提醒學(xué)生不要把水灑到彈簧測(cè)力計(jì)的刻度盤上，注意輕拿輕放）。*重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生正確使用彈簧測(cè)力計(jì)（調(diào)零、豎直拉動(dòng)、讀數(shù)時(shí)視線與刻度線相平）和量筒（讀數(shù)時(shí)視線與凹液面底部相平）。*鼓勵(lì)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如“塑料瓶浸入水中越多，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)怎么變？”“溢水杯溢出的水和什么有關(guān)？”，并及時(shí)、準(zhǔn)確地將測(cè)量數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中。（四）分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論（約10-12分鐘）1.小組內(nèi)部討論：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組回到座位，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄表中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行分析討論。“當(dāng)物體排開的水量增多時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如何變化？這說明浮力如何變化？”“我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持了之前的哪個(gè)假設(shè)？”2.計(jì)算浮力大小：教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)公式“浮力=物體在空氣中的重力-物體浸在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力”計(jì)算出不同情況下物體受到的浮力大小。3.全班交流與分享：邀請(qǐng)幾個(gè)小組的代表上臺(tái)分享他們的實(shí)驗(yàn)過程、觀察到的現(xiàn)象、測(cè)量的數(shù)據(jù)以及初步的結(jié)論。教師引導(dǎo)其他學(xué)生認(rèn)真傾聽，并對(duì)發(fā)言進(jìn)行補(bǔ)充或提問。4.歸納總結(jié)：在學(xué)生充分交流的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行總結(jié)：通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，物體浸入水中的體積越大，排開的水量就越多，受到的浮力也就越大。對(duì)于完全浸入液體中的物體，浮力的大小主要取決于它排開液體的體積。而當(dāng)物體的重量發(fā)生變化，但排開液體的體積不變時(shí)（例如，同一個(gè)裝滿水的瓶子，無(wú)論再往里面加多少小石子，只要體積不變且完全浸入），浮力大小基本不變（此處可簡(jiǎn)化處理，暫不考慮微小體積變化），從而幫助學(xué)生區(qū)分“物體重量”和“排開體積”對(duì)浮力的影響。（五）拓展延伸，鞏固提升（約5分鐘）*聯(lián)系生活：“通過今天的實(shí)驗(yàn)，我們知道了排開的水量越大，浮力越大。那么，為什么巨大的輪船是鋼鐵做的，卻能浮在海面上呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考輪船的“空心”結(jié)構(gòu)，其排開海水的體積非常巨大，所以能獲得足夠的浮力。*提出新問題：“我們今天探究的是在水中的浮力，如果把水換成鹽水或者其他液體，浮力的大小又會(huì)怎樣呢？物體的形狀是否真的一點(diǎn)都不影響浮力呢？”鼓勵(lì)學(xué)生課后繼續(xù)思考和探索，將科學(xué)探究延伸到課外。五、教學(xué)評(píng)價(jià)本次實(shí)驗(yàn)課的評(píng)價(jià)應(yīng)注重過程性評(píng)價(jià)和發(fā)展性評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生在探究活動(dòng)中的表現(xiàn)。*參與度：學(xué)生是否積極參與討論、動(dòng)手操作、記錄數(shù)據(jù)。*合作精神：小組內(nèi)成員是否能夠分工合作，互相配合，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。*實(shí)驗(yàn)操作技能：學(xué)生能否正確使用彈簧測(cè)力計(jì)、量筒等實(shí)驗(yàn)儀器，操作是否規(guī)范、安全。*觀察與記錄能力：能否準(zhǔn)確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，及時(shí)、如實(shí)地記錄數(shù)據(jù)。*分析與推理能力：能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，進(jìn)行分析、比較，并嘗試得出合理的結(jié)論。*科學(xué)態(tài)度：是否具有好奇心、求知欲，是否實(shí)事求是，是否樂于傾聽他人意見。評(píng)價(jià)方式可以多樣化，包括教師觀察記錄、小組互評(píng)、學(xué)生自評(píng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（記錄表）的完成質(zhì)量等。六、教學(xué)反思課后，教師應(yīng)及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思，總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的得失。例如：*學(xué)生對(duì)哪個(gè)環(huán)節(jié)的興趣最濃厚？哪些環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)有待改進(jìn)？*實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備是否充分、適宜？學(xué)生在操作中遇到了哪些困難，教師是如何幫助解決的？*學(xué)生提出的猜想是否超出預(yù)期？教師的引導(dǎo)是否到位？*教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度如何？大部分學(xué)生是否理解了核心概念？*時(shí)間分配是否合理？哪些部分可