第一单元沉与浮。
一、单元教学意义。
石块放入水中，沉下去了：木块放入水中，浮起来了。沉和浮是学生见过的十分熟悉的想象。
一方面，学生对于“沉与浮”有着丰富的生活经验。另一方面，对于“沉与浮”他们也有着许多似懂非懂的问题，例如“在水中，钢铁会沉下去，用钢铁制造的轮船却为什么能浮呢？”“潜水艇为什么技能潜入水下，又能浮出水面呢？
”人们对沉浮现象的关注已经有几千年了。表面上看是一些物体在液体中上浮而另一些物体下沉，实际上设计了许多变量。这些变量包括物体的体积、重量和液体的密度，归根结底，物体在液体中的沉浮与他排开的液体的重量有关。
有许多人试图去寻找一个简单的规则来解释这个现象，如他们通常说“重的物体下沉，轻的物体上浮”这些不精确的概念同样学生的认识中。
本单元将在一系列的**活动中，让学生自己去解决有关沉和浮的许多问题。学生将**不同物体的沉浮，形成他们关于对物体是上浮还是下沉现象的解释，而且能够明白物体与被放液体间的相互关系。当学生开始理解了他们所观察的结果之后，他们将鉴别出导致物体上浮或下沉的主要原因是什么。
学生描述的语言可能和科学家精确的定义不很相同，但通过这些**可以修正或完善他们的想法，是他们在理解上得以提高。这个**过程会使学生认识到他们也可以弄明白事物的规律。
本单元的核心概念是有关物质的密度，它是物质固有的特性之一。密度是物质质量与体积的比值，他与物质的质量和体积都有关。
本单元还有一些很重要的具体概念：当把物体放入一种液体，相同体积下的物体与液体重量的不同将决定作用在物体上的浮力的大小。相同体积下，比液体重的物体会下沉，比液体轻的物体会上浮。
本单元的编写思路是：从物体的沉浮现象开始，探寻物体沉浮的规律，继而研究影响沉浮的变量（体积大小、重量、液体的密度），最后形成适合小学生年龄特点的有关沉浮现象的本质解释。
本单元涉及的对物体沉浮的解释有两条途径，一是用浮力和重力的关系解释沉浮现象，二是用密度的概念解释沉浮现象。因为浮力的大小与液体的密度也有密切关系，因此，将物体的沉浮原因定位在物体的密度上。对五年级的学生来说，密度概念要求过高，因此教科书没有直接出现密度概念，二是通过观察和实验，用同体积的重量作比较，帮助学生建立密度的前科学概念。
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。**同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与他的体积、重量没有关系，只与它的密度有关，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，在相同体积下。重的物体容易下沉，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，**液体密度对物体的沉浮影响，最终解释本单元的核心概念：物体的密度不同，影响他们的沉浮。
资料库中的资料，将扩大学生的阅读面，同时渗透了物体密度的概念。在相同的体积下，一些物体比水重，一些物体比水轻，他们的沉浮与之相关。
当然，本单元只是研究了与沉浮现象有关的因素，并不能穷尽沉浮的规律。关于沉浮的进一步**、浮力的计算等内容，将在初中的科学课中最终完成。
本单元的教学活动多是以矛盾冲突及产生的问题来引导和驱动的，如“马铃薯在水中的沉浮”一课，同一个马铃薯为什么在第一个杯子里时沉的，而在另一个杯子里上浮的了呢？学生在观察中发现了问题再进一步观察、分析，“可能两种液体不一样吧”提出了推测：让我们来观察比较这两种液体有什么不一样，“可能是水中的白呼呼的东西引起的变化吧”做个实验来验证一下。。。
就这样使孩子们进入到像科学家那样**科学的活动过程中。
在“造一艘小船”的活动中，也是通过“用这几种材料能制作什么样的船”“什么样的船能装更多的货物”，以及**过程中不断产生的“用什么方法保持船的平稳”“还有什么方法可以使我们的船装的更多‘等一系列问题来指引学生们设计和制作小船，并不断改进小船的制作。
学生们因为有这些不断产生的问题，才会持续进行观察研究活动。也正是因为他们能不断发现问题、解决问题，继而又产生新的问题，才会使他们变得越来越聪明。
二、单元教学目标。
科学概念。物体在水中的沉浮与构成他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。
不同种材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易下沉；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，物体浸入水中的体积越大，受到的浮力就越大。
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。浮在水面上的物体，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-发现-推测-验证“的科学**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的沉浮现象。
利用浮力和重力关系，解释物体在水中的沉浮现象。
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。
情感态度与价值观。
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**的乐趣，保持和发展**周围事物的兴趣和好奇心。
认识到科学和技术紧密相连，它们为人类的发展做出了巨大贡献。
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。
第一单元沉和浮。
1、物体在水中是沉还是浮。
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**，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。
教学重点】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。
教学难点】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）。
教材处理】教材第2面两个地方出现“泡沫塑料块”，在仔细研读教材和教师用书的基础上，我认为应把演示实验中的“泡沫塑料块”改为“塑料块”，把学生实验中的“泡沫塑料块”改为“泡沫块”。
教学过程】一、观察物体的沉浮：
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？
预设：在自由发表的前提下，及时抓住学生的错误概念或不完整表述，引发认知冲突，激发**沉浮的兴趣。）
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。
操作过程：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：浮。
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**的前面2行“**”、“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“**”、“理由”这2行**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**与实验结果相比较，**正确的有哪些，**不正确的有哪些？
整理自己的**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**。）
说明：本活动按“教师出示材料样本—学生**和思考沉浮理由—小组实验观察”的顺序进行，因为观察前的**是科学研究的重要环节，更是调动学生思维的必然条件。而且选择的7种物体是一组有结构的材料，既有容易判断沉浮的，也有难以直接判断沉浮的，比如胡萝卜、蜡烛头等，这样的设计都体现了用材料有效调控教学的目的。
）6、还可以按教材第2面的**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**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“**”、“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。
说明：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**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。）
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