《物体在水中的沉与浮》
课例：教科版三年级下册《物体在水中的沉与浮》
教材分析：《沉和浮》单元主要涉及的内容有：物体在水中的沉浮与哪些因素有关；怎样改变物体在水中的沉浮；如何运用沉浮原理制造小船和“潜艇”等；教材分为4个课时教学探究，使学生在一系列的科学体验活动中建立起有关沉和浮的基本知识结构。
课程分析（背景）：本课是小学《科学》三下《沉和浮》单元的第一课。通过对不同物体在水中沉浮状态的观察，感知物体在水中的沉浮和物体体积大小、重量之间的关系；学生主要活动过程由观察不同物体在水中的沉浮、对影响物体沉浮因素提出假说、验证三个活动组成。作为单元的起始课，教学的目的是使学生建立起沉浮与物体的关系的前概念。教材中的设计完成这一目标是有四个活动组成的：观察物体是沉还是浮、观察更多的物体是沉还是浮、物体的沉浮和它的大小轻重有关吗、思考和讨论。通过活动使学生体会到体积相同的物体，重的容易沉轻的容易浮；重量相同的物体，小的容易沉、大的容易浮。
学生分析：三年级的学生活泼好动，对未知的东西有强烈的好奇心和求知欲，经过近一年的科学课的训练，他们初步掌握了科学的思维方式，养成了一下科学的操作习惯。但是他们缺乏生活经验，不善于思考，解决问题的能力比较差。教师应该先从他们的角度去思考和预设，做到对课堂上的市场心中有数，在此基础上设计教学流程和教学方法，把学生的认知由感性上升到理性。
教学目标：
（1）知识与概念：学生通过观察同体积的几种不同的物质在水中的沉、浮，初步了解物体的沉浮条件。
（2）过程与方法：初步经历通过控制变量进行归因研究的对比实验过程，亲历一个典型的“观察——发现——推理——验证”科学探究的过程。
（3）情感态度价值观：激发学生研究过程物体在水中沉浮现象的兴趣；意识到科学会给人们的生活带来许多好处。
教学实录：
一、创设情境，激发学生兴趣
师：同学们，老师这儿有一个量筒，量筒里放了一样东西，你能不能想个办法，在不使量筒倒下的情况下，把量筒里的东西取出来吗？
生１：可以用筷子夹！
生２：教室里没有筷子啊。
生３：把量筒打碎就可以了！
（许多学生反驳：那量筒就没用了，不行不行。）
生４：教室里有水，可以把水倒进量筒里，看看它能不能浮起来！
师：看来也只有这个办法了，我们来试试。（请一位学生上台将水倒入量筒）
生：浮起来了！是乒乓球！
师：那其它东西放在水里会不会也像乒乓球那样呢？
生：不会，有的东西会浮起来，有的会沉下去。
师：这儿还有一个墨水瓶盖，你认为它在水里会是浮还是沉呢？
（学生意见出现分歧）
教师演示，分别放在水面和水中，出现不同状态。
师：刚才老师用了几种方法？
生：用了两种方法，一种是把瓶盖直接放在水面，是浮在水面上的。另一种把瓶盖放在水中，它又沉下去了。
师：你们觉得哪种方法比较合理呢？
（生沉默片刻，小声议论）
生１：第一种方法。
生２：应该是第二种，因为有的瓶盖中间有一部分是空心的，应该把它全部浸在水里，才能看它是沉还是浮。
（许多学生都点着头，同意这种说法）
师：指导学生把物体放入水中的正确方法。
（设计意图：联系生活。让中学生在联系生活所见的沉浮现象，把研究引入生活。同时，使学生意识到同样的物体在不同的情况下，有时沉有时浮，激发学生的探究欲望。）
二、学生合作进行科学探究活动（提出假说——设计研究方案——实验探究——验证——得出结论）
１、请学生观察并推测泡沫塑料、塑料方块、木块、塑料球、橡皮筋、回
形针、牙签、蜡烛等物体在水中是沉还是浮，将推测结果填写在实验记录表中。
２、检验自己的推测，把推测错和推测对的各放一堆。
３、讨论：物体在水中的沉浮和什么因素有关？
生１：我觉得物体在水中的沉浮和大小有关：大的物体上浮，小的物体下沉。
教师板书）因为刚才的实验中泡沫塑料、木块都很大，它们在水里是上浮的；而螺帽、回形针很小，它们却沉在水里了。
生２：我认为物体在水中的沉浮应该和它的轻重有关：重的物体下沉，轻的物体上浮。
（教师板书）生活中有很多重的东西，像铁、石头都很重，它们在水里都会下沉；木块或树叶很轻，就能浮在水面上。实验中的螺帽很重，就沉在水底了，泡沫塑料和橡皮筋很轻，在水里是上浮的。
师：两位同学讲得很有道理，看来物体的沉浮和轻重、大小真的有关系。其他同学有意见吗？
生３：我们小组认为物体沉浮和大小是没有关系的，因为在实验中塑料方块比螺帽大，可是塑料方块下沉了，螺帽也是下沉的；回形针也比木块小，可是回形针沉在水底，木块却浮在水面上。（请学生上台演示证明）
生４：我们用手掂过每个物体的重量，发现木块比回形针重，可是木块是浮在水面，回形针是沉在水底的。所以我们小组觉得物体的沉浮和轻重是没有关系的。（学生上台演示证明）
师：这样看来，物体的沉浮和它的大小、轻重都没有关系了。那到底跟什么因素有关呢？
（学生沉默）……
师：老师这儿有三个乒乓球，把它们放在水里，会是什么情况呢？
生：（齐声）浮在水面上！
师：老师却能让它们别浮在水面、沉在水底，还能让另一个待在水中间。（教师将１、２、３号乒乓球分别放入水中，出现以上三种情况。学生都瞪大了眼睛，想不通是怎么回事。）
生５：我知道了！老师肯定在２号和３号球里放了东西，改变重量，所以
能下沉或者停在水中间！（其它学生也恍然大悟，连连点头。）
师：真是这样吗？我们来看看乒乓球里到底装的是什么。（教师把两个乒乓球里的东西取出，2号球里装了20个小螺帽，3号球里装了11个小螺帽，３号球未装任何东西。）
生５接着说：所以２号球最重就下沉、１号球最轻就浮在水面，２号球的重量处在１号和３号之间，就停在水中了。
师：这样的话，物体的沉浮不还是跟轻重有关吗？（学生沉默）请仔细观察一下第一组材料和这三个乒乓球组成的一组材料有什么不一样的地方。
生６：第一组材料的大小、轻重都不一样，而第二组材料的三个乒乓球虽然轻重不一样，但是大小是相同的。（教师板书）
师：如果要使物体的沉浮与轻重有关，还需要什么条件呢？
生：我觉得应该对前面同学提出的意见进行补充，只有当物体的大小一样时，才能看出物体的沉浮和轻重有关：重的物体容易下沉，轻的物体容易上浮。
请学生验证修改后的假说。（材料：分别由铁、塑料、木块材料的三个同样大小，重量不同的圆柱。）
师生共同得出结论，证实假说。
师：那要使物体的沉浮和大小有关，需要什么样的条件呢？
生：物体的轻重应该相同。
请学生使用第三组材料（三个轻重相同，但大小不一样的圆柱体）验证自己的假说。
师生共同得出结论：当物体的轻重相同时，物体在水中的沉浮和它的大小有关：大的物体容易上浮，小的物体容易下沉。
【总评】
达芬奇说过：“经验绝不会欺骗人，只是人们的解释往往欺骗自己。”在科学探究中，学生所做假说须同自然观察或实验所得的证据一致，并遵循证据规则，还须接受公开的批评质疑，同时，假说也是将所观察到的与已有知识联系起来学习新知识的方法。对于学生，这意味着对现有理解的更新。但假说要成为理论，需要经过检验、对假说的修正或证伪、再检验，反复如此，才能完成，而不是一步到位的。同时，在未达成共识之前，围绕同一问题提出的多种
假，只要是合理的，都允许存在，并且需经检验。而这一系列过程，都是围绕着学生的思维冲突展开的，探究的重点即在于思维的探究。因此，在教学过程中，教师对的每一个活动都进行了精心的设计，从最初的情境设计激发起学生的兴趣，直接将生活经验与知识相联系；通过初步观察，学生提出最初关于影响物体沉浮因素的假说，继而被证伪，学生陷入茫然时，教师及时利用乒乓球的实验设计第二个情境，再次引起学生思维的碰撞，进行思考，对假说进行完善，并对之进行检验，最终达成共识。在假说的逐步完善过程中，学生对影响物体沉浮因素的认识程度也由浅入深。整个过程结构严密，突出了学生的思维探究过程。
科学探究是一个包含了提出问题、做出假说、制定计划、观察、实验、搜集证据、进行解释、表达与交流的过程。《科学课程标准》指出：科学探究的重点不在探究的操作方法和操作技能上，而在于通过探究培养学生的科学思维能力。因此，在科学课中，如果我们教学的目标是要让学生能获得科学知识及学会如何学习，就应当尝试以各种教学策略来发展学生的科学思维能力。恩格斯说过：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。”可见，假说是科学思维的核心要素。启发学生多进行有科学根据的假说，是智力和语言发展的一个相当重要的心理动因，对发展学生的科学思维能力起着至关重要的作用。
假说既是科学发展的一个重要环节和思维形式，又是科学研究活动中的基本程序之一。《科学课程标准》在假说方面也对学生提出了具体要求：能通过对身边自然事物的观察，发现和提出问题；能运用已有知识做出自己对问题的假想答案；能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划……假说作为学生科学探究活动中的一个重要组成部分，在科学教学中，对培养学生的科学思维能力、掌握科学的探究方式技能等方面具有特有的教育功能。但考察目前许多科学教学，可以发现，许多教师对于科学探究还存在着误区，认为科学探究就是动手实验。在科学探究活动的组织上，虽然教师普遍采用“提出问题——提出假说——设计研究方案——实验探究——验证——得出结论”的模式，但在实际教学中，“提出假说”往往被忽略掉，即使有也只是走过场而已。
科学探究强调动手做，但更强调思维探究。学生学习的过程只要是围绕科学性的、并能激发学生思维的问题展开，并为特定的教学目标所做的任何调
整，都是可以接受的。都可理解为探究性学习。因此在科学探究活动中，教师要组织好对学生提出的问题进行充分讨论，启发他们思考，最后在思考中做出合理的假说，作为实验的理论依据。以便于让学生在学习过程中，有机会像科学家建立理论一样，去经历假说、预测、解释及评估的科学探究过程，以发展学生建构知识的能力。