巧设实验器材，落实教学重点—— 以“怎样使下沉的物体浮起来”为例

◎ 陆妍雯

“怎样使下沉的物体浮起来”是上海科技教育出版社自然教材四年级第二学期第五单元“沉与浮”的第三课时。该教材第一课时是“水的浮力”，让学生知道物体在液体中都会受到浮力的作用，并且通过实验探究知道，物体浸没在液体中的部分越多，即物体排开水的体积越大，受到的浮力越大；第二课时是“物体的沉浮条件”，让学生知道物体所受浮力大于重力时它就上浮，所受浮力小于重力时就下沉，并且通过实验探究发现，排开水的体积不变时重力变大物体就下沉，重力不变时增加物体排开液体的体积物体就能上浮。

本节课是对前两节课内容的巩固和提升，让学生知道让物体浮起来的第三种方法，即在既不改变物体形状又不能借助漂浮物时可以改变液体的性质。在以往的课堂实践中，学生尝试用“借助漂浮物、增加物体排开水的体积和改变液体性质”这三种方法让下沉的橡皮泥和土豆浮起来，但是在分析讨论和总结方法时没有提及这些方法都需要达到一定的程度才能有效，使得一些学生掌握方法的同时没有掌握到关键的重点。

一、教学设计过程

（一）研读课标，明确目标

本节课的教学内容属于《上海市小学自然学科教学基本要求（试验本）》主题7“运动与力”的第二课时。本课时的内容与第一课时的知识点有着密切的联系，同时为第三课时做铺垫，在整个章节中起着承上启下的作用。

以往的教学中“借助漂浮物、增加物体排开水的体积和改变液体性质”这三种方法学生大多都能想到，或者通过动手实验发现方法。但是笔者在日常的教学过程中发现在改变橡皮泥形状增加物体排开水的体积时，有的学生同样是将橡皮泥做成碗状，但是实验结果不成功。由此发现增加物体排开水的体积是需要达到一定程度才有效，经过多次实践发现，以上三种方法都需要达到一定程度才有效，所以笔者将此作为教学重点。

大多数四年级学生经过学习能按照要求进行实验，并记录实验的现象和数据，但是对实验结果的分析能力还不强，需要教师的引导和总结。笔者根据课程标准、教材内容和学生情况制定了以下教学目标。

（1）通过实验探究，知道借助漂浮物、改变物体形状、改变液体性质等方法可以使下沉的物体浮上来；

（2）通过实验探究，提高分析现象与运用知识的能力；

（3）通过交流实例，了解人们如何利用浮力工作。

其教学重点在于通过实验探究，知道借助漂浮物、增加物体排开水的体积、改变液体性质并达到一定程度，可以使下沉的物体浮上来。而教学难点为，初步理解改变物体形状其实质是改变物体排开水的体积，进而改变浮力大小，才能使下沉的物体浮起来。

（二）精心选材，设计活动

实验材料是学生解决科学问题、获得科学知识、提高探究能力的基本载体，好的实验材料能最大限度地发挥科学实验的作用，提高课堂效率。所以在开展教学活动前，笔者对实验材料的准备和选择进行了一次次的调整和修改。

活动一：借助材料让下沉的橡皮泥浮起来

选择借助材料：乒乓球、磁铁、大KT板、小KT板等，让橡皮泥浮起来。学生经过讨论和实验，想出来各种各样的办法，如用橡皮泥包住乒乓球能让橡皮泥浮起来；乒乓球直接黏在橡皮泥上面可以让橡皮泥浮起来；把橡皮泥放在大KT 板上可以浮起来……

这些材料都是学生日常生活中常见的，易于取得。由于乒乓球本身在水中受到的浮力较大，无论学生如何使用，乒乓球都可以使橡皮泥浮起来。相反，磁铁在水中受到的浮力较小，处于下沉的状态，无论学生如何调整，橡皮泥也无法浮出水面。通过对比这两种材料，可以帮助学生得出结论：借助漂浮物可以使橡皮泥浮起来，但是并不是所有的物体都可以成为漂浮物。其中最重要的是KT板的选择，它便于剪裁，教师可以根据实验效果调整KT板的大小形状。一大一小两块KT 板就是教学设计中的“小心机”，它们都是漂浮物，但是各自在水中受到的浮力不同，产生的效果就不一样，可以帮助学生理解在借助漂浮时，漂浮物的选择需要达到一定的程度才能有效，并不是所有的漂浮物都能使下沉的物体浮起来，从而落实教学的重点。

活动二：使下沉的土豆浮起来

使下沉的土豆浮起来,是对前两节课所学内容的提升。为了更好地把握上课时间的分配，笔者在准备实验材料时对盐的量进行了调整，每一袋盐5克。针对100毫升水中长约5厘米的正方体土豆块，加入两包盐后进行搅拌能让土豆完全地漂浮。从第一包盐到第二包盐学生会发现，液体性质的改变需要达到一定程度才有效。如果时间充裕也可以准备药匙，让学生根据加盐的克数来总结实验现象，分析盐的量对土豆上浮的影响效果。

活动三：运用所学到的知识解决生活中的实际问题

教师可以利用信息媒体，选择合适的图片创设情境，让学生知道农民伯伯会利用淡盐水挑选良种（即改变液体性质）；“世越号”打捞是借助漂浮物来进行打捞的。

二、教学效果及分析

本节课主要有三个教学活动，让学生通过小组实验知道借助漂浮物增加浮力，增加物体排开水的体积，改变液体性质可以让下沉的物体浮起来，既巩固本单元前两个课时所学的知识，也有新知识的学习。

（一）以材料为抓手，落实教学重点

在活动一，笔者给予学生“可以借助材料，也可以不借助材料”的提示。大部分学生更倾向于借助材料，并且通过使用多种材料，特别是使用相同类别不同大小的KT板，都能发现借助漂浮物时需要达到一定程度，太小的漂浮物无法让橡皮泥浮起来。不借助材料时很多学生会想到改变橡皮泥形状，包括压扁、球状、碗状、细长条等，但是有的学生想到的仅仅是改变形状，没有想到增加物体排开水的体积，这和前两个课时知识掌握是否扎实有着重要关系。

对于改变形状后能浮起来的橡皮泥我们进行分析讨论，但是由于涉及学生没有学过的体积，所以为了使学生更好地理解增大物体排开水的体积这个概念，笔者采用了对比的方法，对比变形前后橡皮泥的形状。让学生体会到长方体橡皮泥和碗状橡皮泥相比，相同高度时，底面变大时体积也增大了；但是如果底面变大时高度下降则物体体积没有发生改变，不能增加物体排开水的体积。

但是有些学生同样将橡皮泥制作成碗状或船状，却出现橡皮泥无法漂浮的现象时，笔者积极鼓励学生们思考其中的关键。有部分学生根据“借助漂浮物”中大小KT板的不同结果推测，是因为碗状橡皮泥增加的体积还不够大，由此可以发现，学生已经开始思考这些方法在使用时需要达到“一定程度”。

但在活动一有个别动作比较慢的学生可能只选择一种方法实验，以致在小组分析实验结果的时候，对于他们没有使用的方法就难以参与到讨论总结中。而且从总结出方法一“借助漂浮物”，再到总结出方法二“增加物体排开水的体积”之间时间的延续性较长，使一些学生的注意力容易分散，对于现象分析的难度增加。可以将活动一拆分成两个单独的活动，更有利于四年级学生接受和理解。

（二）巧用媒体文字，引导学生关注

在教学过程中，媒体的使用也必不可少，PPT对学生进行的实验操作有相对确定的条件和依据，保证课堂教学围绕一定的主题进行。

例如，当学生在开展活动二时发现土豆不能浮起来，要加第二包盐时操作上出现一些不规范的现象，有的用手拿出土豆，有的不拿出土豆就倒入食盐后直接搅拌，无法使食盐充分溶解，所以笔者针对PPT上文字的描述进行了细化和修改，让媒体起到提示和引导的作用。例如，从“水”改到“清水”“盐水”，帮助学生体会到液体性质的变化，并且规范学生用镊子取出土豆再进行后续实验操作，注明水中溶解的盐从一包变到两包，帮助学生发现在改变液体性质时也需要达到一定程度才有效。

（三）利用自评表，活跃学习气氛

在教学过程中为了能更好地激发学生的学习兴趣，鼓励学生参与思考和动手实验，笔者设计了评价表（见表1）。学生在课堂上要填写该评价表，以评估学习效果，但是在实际使用过程中发现学生给星比较随意，没有明确的衡量标准，因此笔者给出了详尽的评价标准，具体内容见表1。学生得出结论的途径可以是自己通过思考所得，或者在小组交流过程中归纳所得，不同的能力水平给予不同的评价标准，这样学生也能较为明确地评价自己的学习能力。

表1  学习评价表  

三、建议与启示

（一）研读课标，读透教材

教师要有“面对全体学生，提高自然科学素养，倡导探究性学习”的教学理念，并且要读透教材，研读课程标准，做好充分的准备。因为学生科学探究能力的培养是一个循序渐进的过程，每个新知都有相应的知识基础，可能在本单元，也可能在某个学习年段中，相关的活动设计和科学探究能力的训练都有一定的梯度。我们对每一节课要有整体的认识，知道这节课在整个单元、整本书甚至整个小学自然教学中的位置。

（二）提高教学基本功

教师需要不断夯实自己的基本功。一方面是专业知识的积累。另一方面是语言的规范性。比如语言表达是否清晰，实验要求是否完整，实验操作是否规范等，都是教学的基本功，需要不断地练习。

（三）关注学生的课堂反馈

教师还要学会对学生的关注，关注他们的课堂发现，特别是对能总结出要点的学生及时地给予评价，调动学生学习的积极性。同时，还要关注他们在课堂上生成的疑问，帮助或辅助他们解决疑问。例如有的学生对让物体浮起来是不是只有这三种方法会有疑问，我们要积极鼓励他们去发现；还要从学生的发言和讨论中关注他们思路的走向，根据他们的知识基础及时调整教学活动的设计，把握学生不同层次的能力调整有层次的问答活动。

最后，还需要我们及时地进行课后反思。教学设计是课堂教学前的一份预案，在实施过程中可能出现一些课前没有预想到的情况，比如某些教学材料的选择和安排并不是特别有效，今后如何选择、如何改善，需要我们进行反思。认真准备上好每一节课，总结教学设计和实践中的优点和不足，我们所得到的将是丰厚的财富。