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本册教学目标与内容概要
五年级下册的学习内容,是由“沉和浮”“热”“时间的测量”和“地球的运动”四个单元组成的。
在“沉和浮”单元里,学生从物体的沉浮现象开始,在一系列的探究活动中,探寻物体沉浮的规律,研究影响沉浮的变量,最后形成有关沉浮现象的解释:
一是用浮力和重力的关系解释沉浮现象,二是从密度的层面解释沉浮现象。
在“热”单元里,将观察热量变化过程中产生的物体的热胀冷缩现象,观察热量在物体中传递的现象,探索热量传递的规律,发现物体的导热性能是不同的,在生活中的应用也是不同的。
在“时间的测量”单元里,感受时间的长短,了解古时候人类计时仪器,学生制作计时工具并进行观测和测量,认识钟摆及其原理并制作简单的计时工具。
认识计时工具的工作原理,感受计时工具的发展对人类生活和发展的影响,感受人类为了不断改进工具所作的不懈努力。
在“地球的运动”单元里,让学生认识昼夜交替现象,让学生认识人类对地球运动的探究过程,学习基于可观察到的现象和事实,运用相对运动、参照物、模拟再现等原理和方法进行推理、论证,不断地利用已知探究未知的方法,最终认识地球运动(自转和公转)的模式。
二、各单元概述与教学目标
第一单元《沉和浮》
第1课从学生常见的现象开始。
首先涉及到的是哪些物体在水中下沉,哪些物体在水中上浮,在观察现象的过程中,整理物体的沉浮与哪些因素有关。
探究同一种材料构成的物体,在水中的沉浮与它的体积、重量没有关系,只与物体的密度有关,在这里埋下一个伏笔。
第2—3课研究沉浮与物体的轻重和体积大小的关系。
相同体积下,重的物体容易沉;
相同重量下,体积小的物体容易沉。
第4课是沉浮的应用,体现科学与技术之间的关系。
第5—6课,从另一个角度,即浮力和重力之间的关系,解释物体沉浮的原因。
第7—8课,探索液体密度对物体的沉浮影响,最终揭示本单元的核心概念:
物体的密度不同,影响它们的沉浮。
第二单元《热》
第1课,从关注身边的热源开始,了解人类获得热能的一般途径,了解一些影响热的产生的因素。
其中通过“衣服能给身体增加热量吗”的研究,让学生对热源和热传递有一个初步的感知。
第2课,学生开始关注热量的变化对物体的影响了。
冷水在逐渐变热的过程中,会发生什么变化?
哪些方面产生了变化?
通过“水受热上浮原因”的研究,引出“热胀冷缩”现象的观察研究活动。
第3课、第4课和第5课,连续观察一些生活中的热胀冷缩现象。
从液体的热胀冷缩到气体、固体的热胀冷缩,学生会体验并感受到身边的很多物体都有热胀冷缩的现象,以及各种热胀冷缩现象的实际应用。
第6课和第7课,开始关注引起物体温度变化的热传递现象。
观察中学生会发现,热可以从一个物体传递到另一个物体,并发现这种传递是有方向的。
在传热比赛中,学生还会发现不同物体的导热性能是不同的。
第8课,设计保温杯的活动,一方面是对本单元知识的一个综合运用,另一方面也希望学生意识到科学学习的目的是为了改善生活,服务于生活。
比如,选择合适材料控制热传递的速度,使得保温杯符合我们生活的需要。
第三单元《时间的测量》
第1课,“时间在流逝”,主要让学生对某一个时间段进行估计和感受。
第2—5课,“太阳钟”“用水测量时间”“我的水钟”和“机械摆钟”,分别引导学生讨论和思考日晷、水钟和摆钟的构造和原理。
第6—8课,“摆的研究”“做一个钟摆”和“制作一个一分钟计时器”则指导学生对摆钟的制造原理和设计进行了更为深入的研究和探索。
第四单元《地球的运动》
“地球的运动”,共有8课。
前5课的教学内容,主要研究地球的自转,后面3课,研究公转和与地球运动相关联的现象:
四季和极昼极夜。
最终让学生认识到地球在逆时针自转和公转,自转产生昼夜现象,公转时由于地轴倾斜产生了四季和极昼极夜现象。
第1课,“昼夜交替现象”。
让学生从熟悉的昼夜现象开始研究地球的运动,试着从地球和太阳的运动关系人手,来解释昼夜现象。
学生的解释可能是多种多样的,但所有的解释都要求得到模拟实验的证据支持。
通过实验,学生可能会发现更多的解释和解释的共同性:
只要地球和太阳处于相对圆周运动都有可能产生昼夜现象。
第2课,“人类认识地球及其运动的历史”。
让学生了解人类认识地球及其运动中最具代表性的观点:
地心说和日心说,关注并讨论两种学说所使用的证据,反思自己有关昼夜现象的解释。
在这一课中,书中并未对两种学说进行简单的评价,希望这两种学说和学生的认识产生积极的碰撞,促进学生更理性地思考地球是如何运动的。
第3课,“证明地球在自转”。
运用关键性证据证明地球在自转。
教科书为了帮助学生理解傅科摆的原理,设计了傅科摆的模拟实验,让学生体验摆具有保持运动方向不变的惯性。
教科书还以资料的形式再现了当年的实验,让学生了解人类是如何证实地球在自转的。
引导学生再次修正他们有关昼夜现象的解释。
第4课,“谁先迎来黎明”。
借助学生在生活中的经验来认识相对运动,并根据地球以外的参照物确认地球自转的方向。
学生确认了地球自转的方向后,对于不同地区谁先迎来黎明会有正确的判断。
教科书中对于时区有所涉及,希望学生展开更多的研究。
第5课,“北极星‘不动’的秘密”。
让学生对于北极星“不动”进行解释。
引导学生认识地球围着地轴自转,初步认识地轴是倾斜的。
并根据北极星一年四季的位置不变,认识地轴倾斜的方向一直保持不变。
为认识四季的成因埋下伏笔。
第6课,“地球在公转吗”。
让学生认识历史上证明地球公转的关键性证据——恒星的周年视差。
本课仍以模拟实验的方式让学生体验:
处于公转轨道的不同位置,会看到远近不同的恒星有视觉上的位置差异。
视差的存在就是公转的证据。
教科书提供了相关的史料,让学生了解地球公转是如何被人们证实的。
第7课,“为什么一年有四季”。
提供了古人研究四季的资料,让学生通过研究地球仪上杆影的长短变化来认识四季的形成跟地球的公转和地轴的倾斜相关。
第8课,“极昼和极夜的解释”。
该课提供了一个机会,让学生综合运用前面所学的知识来解释极昼极夜现象。
让学生认识到极昼极夜现象与地球公转、自转和地轴倾斜有关。
第一单元教材分析
科学概念
●物体在水中的沉浮与构成它们的材料和液体的性质有关。
●比同体积的液体重的物体,在液体中下沉,比同体积的液体轻的物体,在液体中上浮。
●同种材料构成的物体,改变它的重量和体积,沉浮状况不改变。
●不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉;
如果重量相同,体积小的物体容易沉。
●物体在水中都受到浮力的作用,物体浸人水中的体积越大,受到的浮力也越大。
●当物体在水中受到的浮力大于物体受到的重力时就上浮,小于重力时就下沉。
浮在水面的物体,浮力等于重力。
过程与方法
●通过简单的推测、实验设计和验证活动获得结果。
●经历一个典型的“观察一发现一推测一验证”的科学探究活动过程。
●按一定要求进行简单的设计和制作。
●学习用控制变量的方法,探索物体沉浮的原因。
●学会用弹簧秤测量物体在水中受到的浮力。
●利用浮力和重力的关系,解释物体在水中的沉浮现象。
●用画示意图的方法,表示浮力和重力的关系,解释物体在水中的沉浮。
●经历观察方法的设计、改进,通过实验获得数据并转化为证据的过程,培养逻辑思维能力。
●对观察研究结果进行简单的整理、分析和概括,形成科学概念。
情感态度价值观
●认识到物体的沉浮现象是有规律的,规律是可以被我们认识的。
●体验科学探究的乐趣,保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。
●认识到阅读、收集更多的相关信息资料,能丰富自己的认识,修正、完善原有的认.在实验中理解控制变量的科学方法和思想。
●感受人类创造发明的历程,激发创造欲望。
●懂得方法的改进有利于研究的顺利进行。
●学习利用数据分析解释现象,懂得数据的重要性。
●懂得确定一种物质的性质,需要有很多的证据。
课题
物体在水中是沉还是浮
课时
教
学
目
标
科学概念:
1、物体在水中有沉有浮,判断物体沉浮有一定的标准。
2、同种材料构成的物体,改变它的质量和体积,沉浮状态不改变。
过程与方法:
1、对物体沉浮做出预测,并用实验验证,做好记录。
2、学会用切分和叠加物体的方法研究沉浮变化。
情感、态度、价值观:
认识到用实验验证猜想,能及时纠正自己的错误概念。
重(难)点
1、同种材料构成的物体,改变它的质量和体积,沉浮状态不改变。
2、帮助学生及时纠正自己的错误概念。
教学
准备
教师演示实验:
水槽1个,大小相近的砖块、木块和塑料块各一。
小组实验一:
水槽1个,物体7种(小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮),实验记录表(教材第2面)。
小组实验二:
水槽,萝卜,橡皮(与实验一共用),小刀1把,回形针10枚,木块3块,实验记录表(教材第3面)。
教学过程
一、观察物体的沉浮:
新|课|标|第|一|网
1、谈话:
物体在水中是沉还是浮?
哪些物体在水中是下沉的,哪些物体在水中是上浮的呢?
2、把砖块和木块分别轻轻放入水里,观察它们在水中的沉浮情况。
操作过程:
把水槽放在展示台上。
出示砖块,轻轻从水面放入水中,观察它的下沉过程,板书:
沉。
再出示木块,同样轻轻从水面放入水中,观察它的沉浮情况,板书:
浮。
(活动要点:
规定放物体的操作要求,确定判断沉浮的标准。
)
3、把塑料块轻轻放入水里,观察它在水中是沉还是浮。
先猜测塑料块的沉浮。
再根据操作要求轻轻放入水中,观察它的沉浮情况,板书:
(说明:
若选择的是高密度的塑料块,可能会出现塑料块的大部分浸入水中,可指出只要物体的一部分露出水面,就说明是浮的。
限于学生的认知能力,暂时回避“悬浮”概念。
二、观察更多物体在水中的沉浮:
1、教师从小袋子取出7种物体,分别是小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。
2、以小石块为例,讨论完成教材第2面表格的前面2行“预测”、“理由”的填写,并建议沉浮可用往上或往下的箭头符号来表示。
3、学生独立完成其他物体的“预测”、“理由”这2行表格的填写。
4、小组领实验器材,分工合作,进行实验观察,完成实验记录表。
5、组织交流:
把我们的预测与实验结果相比较,预测正确的有哪些,预测不正确的有哪些?
整理自己的预测理由,想一想物体的沉浮可能与什么因素有关呢?
(随机罗列各因素,如体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等,以备后面活动中进行探究。
6、还可以按教材第2面的卡通人物对白,试试其他身边的小物体的沉浮,对影响沉浮的因素作进一步的思考。
三、观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮:
1、小组整理实验材料,留下水槽、萝卜、橡皮,装好另外几种物体放置一边,教师出示小刀,演示切分方法(说明:
排除无关材料的干扰,用新材料新活动再次激发学生探究兴趣,并对小刀的安全使用作必要的说明,为避免划破桌面,建议垫一块小木板或硬纸板),引导思考:
橡皮在水中是沉的,把橡皮切成一半大小,还会沉吗?
再切成四分之一、八分之一大小,还会沉吗?
推测把它切得更小会怎样。
萝卜在水中是浮的,把萝卜切成一半大小,还会浮吗?
再切成四分之一、八分之一大小,还会浮吗?
推测把它们切得更小会怎样。
2、学生完成教材第3面的记录表“预测”、“理由”这两列。
3、小组领小刀,实验操作,记录实验结果并思考其中的原因。
橡皮和萝卜不能无限度的切小,因为一旦切分的过小,会出现浮在水面上的情况,这是水的表面张力的原因,这样的情况不利于教学,会改变活动探究的方向,建议回避。
4、组织交流,在这个活动中我们改变了什么因素?
(体积大小),物体的沉浮情况有没有发生改变?
通过以上实验,我们可以得到什么结论?
(同一种材料的物体,把它们的体积变小,在水中的沉浮状态是不会发生改变的。
)(补充:
这里也可以用质量来概括,即同一种材料的物体,把它们的质量减轻,在水中的沉浮状态是不会发生改变的。
5、收回小刀、萝卜和橡皮,出示回形针和木块,引导思考:
一枚回形针在水中是沉的,把两枚回形针穿在一起,还是沉的吗?
把更多的回形针穿在一起,放入水里,是沉还是浮?
一块木块在水中是浮的,用透明胶带把两块木块粘在一起,放入水里,还是浮的吗?
如果把三块、四块甚至更多的木块粘在一起,它们在水中是沉还是浮?
6、提供材料回形针10枚,木块3块,学生实验。
7、组织交流,概括:
同一种材料的物体,把它们的体积变大,在水中的沉浮状态也不会发生改变的。
8、小结:
把刚才切分和叠加这两个实验联系在一起,我们得到了什么结论?
学生记录中教材第4面的实验报告单上。
(由同一种材料构成的物体,改变它们的体积大小,在水中的沉浮是不会发生改变的。
板书设计
1、物体在水中是沉还是浮
砖块沉
木块浮
塑料块浮
猜测与沉浮相关因素:
体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等
由同一种材料构成的物体,改变它们的体积大小,在水中的沉浮是不会发生改变的。
课后准备
用小袋子把小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶装好,并补充大小轻重相近的萝卜、橡皮各一,以便下节课各组实验使用。
教学反思
2、沉浮与什么因素有关
1、物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。
2、不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉;
如果质量相同,体积小的物体容易沉。
1、用控制变量的科学方法,探究物体沉浮的原因。
2、学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。
1、在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义。
教学准备
物体7种,分别是小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。
水槽,一套相同体积不同质量的小球,一套相同质量不同体积的立方体,实验报告单。
小组实验三:
水槽(与实验二共用),小瓶子,沙子若干,实验报告单。
一、分析物体在水中的沉浮规律:
1、导入:
我们已经知道,同一种材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。
那么,不同材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗?
2、按体积大小顺序排列七种物体,再标出它们在水中是沉还是浮。
想一想,物体的沉浮和它的体积大小有关系吗?
3、按轻重顺序排列七种物体,再标出它们在水中是沉还是浮。
想一想,物体的沉浮和它的轻重有关系吗?
两次排列,隐含着如何整理信息的教学意义,在本课教学中主要作为下面活动的契引,故不专门安排记录单,仅用实物演示的方法完成,其中表示沉浮可在排列后把浮的物体位置上移沉的物体位置下移即可。
4、当我们对这些物体进行比较时,为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关系?
二、控制其他因素进行研究:
1、引导:
当遇到这种情况时,科学家往往采用控制其他因素不变的方法,来研究某一个因素是否对物体产生作用。
今天老师就为大家准备了两套特殊的材料,希望各位同学都能成为一个优秀的小科学家。
2、出示材料:
一套相同体积不同质量的小球,一套相同质量不同体积的立方体,让学生推测它们在水中的沉浮,并填写在实验报告单上。
(建议:
为了减少教师准备材料的辛苦,此活动也可以只给每个小组提供一套材料,分小球类和立方体类,在完成自己组的实验后可以跟其他小组进行交换,既可提高活动效率,又培养了学生合作意识。
“沉浮与什么因素有关”实验报告单
第()小组
实验一:
相同体积不同质量的小球的沉浮(从重到轻排列)
小球
1号
2号
3号
4号
5号
我们的发现:
预测
结果
实验二:
相同质量不同体积的立方体的沉浮(从小到大排列)
立方体
3、小组领材料,实验观察,记录分析。
4、组织交流:
从这两组材料的实验中,我们得出什么结论?
(第一层次:
物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。
第二层次;
不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉;
第三层次:
体积大、质量小的物体容易浮,体积小质量大的物体容易沉。
5、为什么用上节课的物体进行比较看不出物体大小、轻重对沉浮的影响,而用这两组材料进行研究时能够看出物体的轻重、体积大小与沉浮的关系?
(提醒学生对研究过程进行反思,认识到变量控制实验的意义和作用,体会科学研究方法的重要性。
小球的沉浮物体沉浮与自身的质量和体积都有关
立方体的沉浮控制变量
小瓶子的沉浮体积大质量小易浮,体积小质量大易沉
准备物体是小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。
反思
沉浮与什么因素有关
潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。
学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。
感受科学原理应用于实际的巨大作用。
。
理解潜水艇沉浮的原因
水槽,小瓶子,沙子若干,实验报告单
一、用小瓶子进行研究:
1、潜水艇既能在水面航行,又能在水下航行。
它是应用了什么原理呢?
让我们来做个模拟实验。
2、提供实验材料:
水槽,小瓶子,沙子若干,实验报告单,学生小组合作。
小瓶子沉浮实验报告单
小瓶子状态
大部分浮
小部分浮
沉到底
沙子数量
说明:
沙子数量可用无、一点点、较多、装满来表述,也可以用占瓶子体积的大致分数来说明。
最后一列给学有余力的小组作其他状态研究,比如教材第6面的中间“浮在水中”(即悬浮)状态。
3、组织讨论:
这个活动改变了什么因素,什么因素是没有改变的?
(改变了物体的质量,物体的体积没有改变。
4、学生尝试用这个实验结论去分析潜水艇的工作原理。
在此基础上阅读教材第6面的灰色文字:
潜艇既能在水面航行,又能在水下航行。
潜艇有一个很大的压载舱。
打开进水管道,往压载舱里装满海水,潜艇会下潜,打开进气管道,用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外,潜艇就开始上浮。
二、制作简易潜水艇。
1、将学生分成若干小组,进行简易潜水艇的制作。
2、各小组交流制作感想
潜水艇应用沉浮原理
不溶水的橡皮泥若干块
3、橡皮泥在水中的沉浮
1、改变物体排开的水量,物体在水中的沉浮可能发生改变。
2、钢铁制造的船能够浮在水面上,原因在于它排开的水量很大。
1、用刻度杯测量橡皮泥排开的水量。
2、用橡皮泥制作成不同的形状,使之能够浮在水面上。
3、根据橡皮泥排开的水量,做出沉浮判断。
1、认识到认真细致地采集数据的重要。
2、在探求原因的过程中,懂得证据的重要性。
2、认识到认真细致地采集数据的重要。
水槽1个,不溶水的橡皮泥若干块,刻度杯1个,记录表(教材第8面)。
一、观察橡皮泥的沉浮(实心):
有的物体在水中是沉的,有的物体在水中是浮的。
我们能想办法改变它们的沉浮吗?
2、把一块橡皮泥放入水里,观察它的沉浮。
3、把一块橡皮泥做成各种不同的形状,放入水中,观察它的沉浮。
4、分析:
改变橡皮泥形状,橡皮泥的质量有没有发生变化?
橡皮泥的体积有没有发生变化?
(预设:
若学生对橡皮泥的体积是否改变无法确定,可出示刻度杯测量。
从而得出,改变橡皮泥的形状,质量没有变,体积也没有变,橡皮泥的沉浮状态不会发生改变。
二、让橡皮泥浮在水面上:
1、有没有办法能让橡皮泥浮在水面上呢?
(前提仍然是改变橡皮泥的形状,不能有其他添加物,方法是做成船形或者空心的。
2、讨论:
同一块橡皮泥,做成不同的形状,有的沉入水中,有的浮在水面上,这是什么原因呢?
(在学生充分讨论的基础上概括:
橡皮泥浸入水的体积发生改变,导致在水中排开的水量发生了变化。
三、比较橡皮泥排开的水量:
1、讲授:
我们把物体在水中排开水的体积叫做排开的水量。
排开的水量可以用量杯来进行测量。
方法是:
放入物体后的刻度减去量杯原有水的刻度就是物体排开的水量。
(补充:
排开的水量与我们平时说的是排水量是有区别的,前者指的是物体排开水的体积,而后者是物体排开水的重量。
另外用量杯测量排开的水量还不是很精确,所以在读数的时候一定要细致,特别是观察刻度时视线要与水凹面持平。
2、取一个量杯,在量杯里倒入200毫升水,把橡皮泥做成实心团,放入量杯中,观察它排开的水量,做好记录。
再把橡皮泥做成能浮在水面的各种形状,观察它们排开的水量,也记录在表格中。
(教材第8面)
3、从上面的数据中我们发现了什么?
(沉的形状排开的水量小,即浸入水的体积小,浮的形状排开的水量小,即浸入水的体积大。
从上面的数据中我们发现,橡皮泥浮起来的原因在于它的质量不变,而浸入水的体积增大。
4、铁块在水中是沉的,钢铁造的大轮船却能浮在水面上,还能装载货物。
对于这个问题,我们能解释了吗?
如果要制造能装载更多货物的超大轮船,你认为个怎样做呢?
板书设计:
橡皮泥的
形状
量杯里的水量
(毫升)
放入后
水面刻度
排开的水量
沉浮状况
实心团
200
沉的形状
浮形1
浮形2
浮形3
改变物体排开的水量沉浮可能发生改变
船浮在水面上排开的水量很大
收集船的发展史资料和各种船的模型。
4、造一艘小船
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