教科版五年级科学下册教师用书_教科版科学教师用书
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教科版：五年级下册教师用书(修订版)
目录
使用说明 教科书整体结构表
本册教科书的教学目标与内容概要 主要材料清单 各单元说明与教学建议
沉和浮
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)
第1课 物体在水中是沉还是浮
第2课 沉浮与什么因素有关
第3课 橡皮泥在水中的沉浮
第4课 造一艘小船
第5课 浮力
第6课 下沉的物体会受到水的浮力吗
第7课 马铃薯在液体中的沉浮
第8课 探索马铃薯沉浮的原因
四、评价建议
五、参考资料
热
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)第1课 热起来了
第2课 给冷水加热
第3课 液体的热胀冷缩
第4课 空气的热胀冷缩 第5课 金属热胀冷缩吗
第6课 热是怎样传递的第7课 传热比赛
第8课 设计制作一个保温杯
四、评价建议
五、参考资料
时间的测量
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)第1课 时间在流逝
第2课 太阳钟
第3课 用水侧量时间
第4课 我的水钟
第5课 机械摆钟
第6课 摆的研究
第7课 做一个钟摆
第8课 制作一个一分钟计时器
四、评价建议
五、参考资料
地球的运动
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议、评价建议)第1课 昼夜交替现象
第2课 人类认识地球及其运动的历史
第3课 证明地球在自转
第4课 谁先迎来黎明
第5课 北极星“不动”的秘密
第6课 地球在公转吗 第7课 为什么一年有四季
第8课 极昼和极夜的解释
四、评价建议
五、参考资料
使用说明
与教科版科学教科书配套的《科学教师教学用书》是为切合教师教学的实际需要而编写的，三至六年级共8册。为了能清晰而简明地表达课程设计的意图，同时方便教师备课，我们设计了一些栏目并提供了相应的资源。
下面是与使用有关的几点说明。
一、教师用书的体例和作用
——本册教科书的教学目标与内容概要
列出本学期的主要教学内容和在学生科学素养培养方面希望达成的目标。为教师了解全学期的教学任务提供完整的框架和概貌。——主要材料清单
列出本学期探究活动涉及的主要实验和需要的器材与材料，供教师作计划和提前准备时使用。
——各单元说明与教学建议
用文字形式介绍本单元的主要教学活动和活动间的结构，说明本单元的教学在整个教科书框架体系中的地位和意义。——单元教学目标
根据课程标准从科学概念、过程与方法、情感态度价值观三个方面，列出本单元要实现的教学目标，为教师把握单元教学提供方向。——背景和目标
这是分课时说明教学内容选择的知识背景和学生的认识背景，方便教师理解教学活动的设计意图。所列的教学目标是直接针对该节课的。——教科书说明
用图文对照的形式详细说明正文、照片、图片、图表、对话框所包含的意义，对教科书正文中提出的问题给出必要的答案或说明。——教学建议 有针对性地为教学提供参考性策略，对教学中容易出现的问题给予提示。——评价建议
立足单元教学指出评价的主要方向、可使用的依据，以及可采用的评价方法。
二、课时安排建议
修订后的教科书每册均安排了4个教学单元。
3、4年级每个单元包含7个教学活动，5、6年级为8个教学活动。原则上每个教学活动的时间为1课时，这是根据目前全国绝大部分地区小学科学课中、高年级均为每周2课时的现状安排的。在设计时，我们也考虑到个别省份科学课的开设已经实现了课程标准的要求，因此在活动内容的安排上保持了弹性。针对这样的地区，我们建议在课时安排上可以采取下面的办法来解决：(一)对典型的科学探究活动展开充分的探究，不以1课时为限制。例如“比较水的多少”“总结我们的天气观察”等；
(二)加强单元后的总结性教学，帮助学生梳理概念、澄清观点，开展单元性的评价活动；
(三)实现教科书中已设计的拓展性活动，或资料库中的拓展性活动。这些活动对学生的发展是十分有意义的。如“小杆秤的制造”“设计制作一个强磁力电磁铁”等。为此每个单元安排3节左右的机动课时是适宜的，也是可操作的。
三、教学目标的表述
在这套教师用书中，我们根据课程标准的要求和新的科学教育研究成果，将教学目标分别从科学概念、过程与方法和情感态度价值观三个方面来表述。科学概念的陈述是用一句完整的话来完成的，它比一个简单的词有了更丰富的内涵，表达的是一个科学的观点或思想。科学概念也可以划分为不同的层次，例如核心概念和具体概念。每一个核心概念是由不同的具体概念组成的，而具体概念是从科学事实中归纳出来的。以科学概念作为教学目标，将促进学生对事实的理解，有助于他们形成重要的科学观念和思想，体现了科学教育改革的新方向。
四、概念图和图表的使用
修订后的教科书引入了多种形式的概念图和图表，因为它们是学生学习科学的有用工具。运用这些工具，学生可以记录和加工整理信息，同时用来描述概念。教师也可以借此了解学生的初始想法，为教学确定起点。
维恩图是一种选择、分类和比较信息的非常有用的工具。可以帮助学生记录下他们的观察结果。两个圆可以呈现不同的信息，比如只属于陆生植物的特征和只属于水生植物的特征应分别记在一个圆里，而它们的共同特征则应记入两个圆的交叉部分。
网状图是概念图中的一种，它的作用是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容，呈现中心词和与之相关内容之间的关系。
使用网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能多的联想，由此教师可以了解到哪些知识是学生已经知道的。
气泡图是一种简单的网状图，它可以帮助学生对中心词(主题)做出联想，记录下他们已经观察和了解到的内容。
柱状图(条形图)是在坐标图上用填充的方式完成的数据表达，表现为条形图，一般由两组数据组成，例如时间和影长、时间和温度等。柱状图可以直观地表现数据之间的差异。
记录不仅仅可以用文字，科学图画也是适合小学生记录观察和与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录，学生必须仔细地观察，记下每个小的特点和线条。使用这种记录方法可以提高每个学生的观察能力，教师也可以从中评价他们的观察、表达和理解的能力。
教科书整体结构表
修订后的教科书共32个单元，更好地体现了课程标准的要求。覆盖了生命科学、物质科学和地球与宇宙科学三大领域标准所规定的相关内容。教科书以科学概念和科学探究两大主线并行发展的方式建立了自己的整体结构。
书中每个单元后设置了资料库，是为了便于学生深入理解该单元的科学概念、丰富他们的已有经验和发展他们探究科学的兴趣，是科学课学习的重要组成部分，但仅供学生阅读。
本册教科书的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，学生在三年级“温度与水的变化”的基础上，将继续观察热量变 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，学生制作计时工具并进行观测和测量，了解人类计时仪 器的发展史，及对“时间”的认识发展过程。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，让学生经历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。
本册教科书，设计了许多探究活动，这对学生科学探究能力的培养是很有帮助的，教师要发展学生识别和控制变量的能力，继续学习运用对比实验进行探索的技能，要引 导学生及时记录实验现象，进行分析整理，转化为证据，用科学探究活动帮助学生逐步 建构科学概念。
在小学阶段，学生的思维将由形象思维向抽象思维发展，五年级学生的抽象思维，仍然需要直观形象的支撑，因此在思维发展的过程中，我们要从现象和事实出发，帮助 学生进行概括总结，得出结论，发展学生的科学探究能力。
对情感、态度、价值观的培养，应该基于对证据意识的培养上，使学生能够不断地 寻找证据来支持自己的假设，通过理性的思考和大胆的质疑，来发展学生的情感态度价 值观。
本册教科书教学时要注意以下几点： 1.提供足够的材料让学生在动手动脑中完成探究任务。2.帮助学生把现象、数据转化为证据，利用证据得出结论。
3.科学概念的构建不是一步到位的，需要长时间的学习才能达成，教师在教学过程 中，不要急于求成，要一步一步打好基础，让学生的认识沿着概念形成的规律发展。4.本册有许多动手制作的项日，一定要让学生亲自经历制作的过程，只有在手脑并 用的过程中，才能发展学生的科学探究能力。
主要材料清单
“沉和浮”单元
小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮、木块、小刀、透 明胶带、大小相同轻重不同的球、轻重相同大小不同的立方体、玩具潜水艇、橡皮泥、刻度量杯(底部带定滑轮)、钩码、垫圈、弹簧秤、马铃薯、酒精灯、木夹子、食盐、白 糖、烧杯。
“热”单元
温度计、塑料袋、热水瓶、气球、水槽、试管、烧杯、烧瓶、橡皮塞、玻璃管、金 属热胀冷缩演示器、酒精灯、铁架台、铁片、火柴、蜡烛、各种材料制成的杯子和调羹、毛巾、泡沫塑料块。“时间的测量”单元
钟表、小木杆、自制日暑、量筒、塑料瓶、铁架台、螺帽、细线、木条。“地球的运动”单元
乒乓球、手电筒、地球仪、铁架台、演示用时区图、陀螺。
各单元说明与教学建议
沉和浮
一、单元概述
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 悉的现象。一方面，学生对于“沉和浮”有着丰富的生活经验。另一方面，对于“沉和 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？”“潜水艇为什么既能潜入水下，又能浮出水面呢？”
人们对浮沉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，实际上涉及了许多变量。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它排开的液体的重量有关(阿基米德定律)。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存在于学生的认识中。
本单元将在一系列的探究活动中，让学生自己去解决有关沉和浮的许多问题。学生 将探究不同物体的浮沉，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，但通过这些探究可以修正或完 善他们的想法，使他们在理解上得以提高。这个探究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，它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：当把物体放人一种液体，相同体积下物体与液 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。
本单元设计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，而是通过观察和实验，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。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。
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，它们的沉浮与之相关。
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 浮的进一步探索、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 中是沉还是浮”一课，同一个马铃薯为什么在第一个杯子里是沉的，而在另一个杯子里 却变浮了呢，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，“可能是水中的白乎乎的东西引起的变化吧”——做个实验来验证一下„„就这样使孩子们进人到像科学家那样探究科学的活动过程中。
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”，以及探究过程中不断产生的“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得更多”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的。
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。●认识到科学和技术紧密相连，它们为人类的发展作出了巨大贡献。
●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、完善原有的认识。
●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。
三、分课时教学建议
第1课 物体在水中是沉还是浮
(一)背景和目标
生活中哪些物体在水中下沉，哪些物体在水中上浮，学生已经有一定的经验；物体 为什么会上浮和下沉，学生也有他们自己的解释。
表面上看是一些物体上浮而另一些物体下沉，实际上是一些变量决定了物体的浮沉。这些变量包括物体的体积、重量和被放液体的密度。人们通常说：“重的物体下沉而轻的物体上浮”“所有的木材都会上浮”，这些表述都过于简化，生活中不难找到与这些说法相悖的例子。
如何在学生已有经验的基础上进行学习？这是本单元面临的问题，也是本节课开始 探索的任务。从纠正学生的错误概念开始，通过一步一步地探索，让学生逐步明白现象 背后的原因，认识到事物的规律。猜想一个物体在水中是上浮还是下沉，是一项具有挑战性的任务，学生将想出许多 原因。有些猜想基于物体材料本身，有的基于对熟悉物体先前的认识，有的会关注物体 的体积大小、形状、重量或其他的一些特性。
学生很容易把沉浮的原因归结为物体的轻重和大小。鉴于此，教科书特地安排了同 一种材料构成的物体，改变它们的重量和体积大小，沉浮状况不变的内容，从而纠正学 生一些错误的前概念。
科学概念
●物体在水中有沉有浮，判断物体沉浮有一定的标准。
●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。过程与方法
●对物体的沉浮做出预测，并用实验验证，做好记录。●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。(二)教学准备
每组一个水槽、教科书上要求的一七种物体、一把小刀、to枚回形针、3块相同大小的小木块、记录表。
(三)教科书说明
本课由三部分组成，分别是“观察物体的沉浮”“观察更多的物体在水中的沉浮”“观察同种材料构成的物体在水中的沉浮”。
第一部分：观察物体的沉浮
教科书第2页的两幅图，是让学生进行一项简单的观察活动——观察砖块、木块在水中的沉浮，确定判断物体沉浮的标准。同时，规定了操作的方法：把物体轻轻从水面放入水里，而不是把物体扔进水中，也不是放在水面上。接下来要判断塑料块在水里的沉浮情况，由于学生对砖块、木块的沉浮经验十分丰富，一般不会出现判断错误，而对塑料块的沉浮经验普遍不足。所以，应先猜测塑料块的沉浮，然后根据操作要求，轻轻放入水中，观察它的沉浮状况。这里既是复习沉浮的标准，又为下一步的观察活动作了铺垫。
需要指出的是，若放人高密度聚乙烯(HDPE)塑料块，塑料块的大部分是浸入水中的，有些学生会把这种现象表述为“塑料块沉入水中了”，而不是表述为“塑料块是浮的”。因此，此项活动，也是进一步界定“(浮在水中的物体)只要物体的一部分露出水面，就说明这个物体是浮的”，从而避免出现悬浮的概念。
第二部分：观察更多的物体是沉还是浮
明确了观察沉浮的方法和标准，下面再来观察更多物体的沉浮情况。教科书安排了七种材料让学生进行观察。这七种材料是有结构的，有学生极易做出沉浮判断的材料，如石头、泡沫塑料等，也有他们较难判断沉浮的材料，如萝卜、蜡烛头等。
因此，在这部分观察活动开始前，教科书对观察活动提出了更高的、进一步的要求。即“先预测物体在水中是沉还是浮，说说预测的理由，再把它们放在水中观察”。根据已有的生活经验进行猜测，预想在观察中可能观察到的现象一这种观察前的推测，是科学研究的重要环节，进行初始的假想或推论，更是调动思维的必要条件。
学生的预测，展示的是他们对沉浮判断的初始概念，当实验结果与学生的初始概念产生冲突时，更容易引起学生的思考，从而发现并提出问题。所以，活动之后要求学生区分哪些预测是正确的哪些预测是错误的，结合自己的预测理由，进一步思考影响物体沉浮的因素有哪些是十分必要的。
在学生的经验中，影响物体沉浮的因素(变量)有以下几个：体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等。这些因素有些是相互关联的，如大小、形状和是否空心。接下来的学习，将围绕这些变量，进行沉浮原因的探索。
第三部分：观察同种材料构成的物体在水中的沉浮
这部分内容研究的是材料对沉浮的影响，实际上指向物质的密度概念，但在此处不出现密度概念。
教科书用橡皮和萝卜作为研究材料，进行实验研究。在不少学生的初始概念中，物体越小，重量越轻，就越容易浮起来。因此，学生会认为把橡皮切得很小的时候，会浮起来。实验结果与学生的推测相反，这对学生的学习兴趣和思维发展都有好处。
切分橡皮和萝卜的方法，不限于教科书提供的方法，只要能够大致切分成差不多大小就可以。实验中使用小刀的时候，应提醒学生注意安全。
橡皮和萝卜不能无限制地切小，切分得太小，会出现浮在水面上的情况，这是因为水的表面张力的原因，出现这种情况将会对教学产生不利的影响，会改变探索的方向。
如果找不到能浮在水面的萝卜，可以用苹果等代替。
通过橡皮和萝卜的实验，学生会初步明白，同种材料构成的物体，把它们的体积变小，它们在水中的沉浮状况是不变的。同样，做回形针和木块的实验是对前一部分的逆向思考。通过实验学生会明白，同种材料构成的物体，把它们的体积增大，它们的沉浮状况也不会改变。
把这两个实验连起来观察，学生能够得出这样的结论：同种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会改变的。可见，这部分内容隐含着材料本身的质地(物质的密度)与物体在水中的沉浮有关系的道理。
(四)教学建议 1.观察物体的沉浮。
一开始，教师可以让学生回忆曾经看到过的物体沉浮情况，了解学生的经验。
然后出示砖块，演示把砖块轻轻放入水里，观察它的下沉过程，板书：沉；出示木块，演示把木块轻轻放入水里，观察它的沉浮，板书：浮。这里确定了沉和浮的参照标准。
接着，出示塑料块，让学生猜测塑料块放入水中，是沉还是浮。猜测后，把塑料块 轻轻放入水中，观察塑料块的沉浮状况，并指出像塑料块这样，只要物体有一小部分接 近或者露出水面，都属于浮的情况。
2.观察更多物体在水中的沉浮。
把小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜和橡皮放在桌上，让学生预测，哪些物体会沉，哪些物体会浮，并把预测结果和预测的理由填入表格；然后给学生发水槽，进行实验观察验证，并把实验结果填入表格中。这里的顺序不要调换，如果一开始把水槽和物品全部放在桌上，学生有可能直接进行实验，而跳过了预测和思考沉浮理由的过程。
比较预测结果与实验结果，有没有出现预测错误，思考这是为什么？同时全班讨论，我们在预测时，判断物体沉浮的依据是什么？影响物体沉浮的因素有哪些？把这些因素全部罗列在黑板上，以备在后面的活动中进行研究。3.观察同种材料构成的物体在水中的沉浮规律。
(1)提问：这块橡皮在水中是沉的，萝卜是浮的，把它们切成一半大小，它的重量和体积减小了多少？它在水中的沉浮会发生变化吗？如果切成四分之一大小、八分之一大小，又会怎样呢？
(2)让学生把预测结果填写在表格里，并写上预测理由。
(3)演示切分橡皮的方法，提醒学生使用小刀要注意安全。为了保护桌面不受到小刀的划伤，可以在桌面垫上硬纸板或者木板。(4)学生操作，记录实验结果并思考其中的原因。
(5)提问：我们对橡皮和萝卜进行了切分，得到了沉浮的一些规律；如果反向思考，把同种材料构成的物体进行叠加，沉浮会发生变化吗？
(6)教师给每小组提供一些回形针和小木块，让学生按照教科书第4页的方法进行操作，并把结果记录在表格上。
(7)汇报实验结果，讨论：同一种材料构成的物体，在水中的沉浮规律有什么特点。第2课
沉浮与什么因素有关
(一)背景和目标
本课延续上一课的研究内容，继续探索物体在水中的沉浮与哪些因素有关。学生已经知道，同一种材料构成的物体，改变自身的重量和体积，在水中沉浮的情况不变。但是根据经验和预测，学生们仍然会认为物体的沉浮会与它们的重量和体积有关。这里面有着怎样的关系？我们怎样帮助学生梳理清楚其中的关系？
教科书从上一节课的内容引入，继续探索影响沉浮的其他原因。对学生来说，物体的重量和体积是最直观、最直接的影响因素，因此本课的探索就从物体的重量和体积切入。
如果学生能意识到重量和体积正在同时影响着沉浮的时候，我们就可以帮助学生通过变量控制的实验来探索其中的秘密。教科书中提供了可控的材料：相同体积不同重量的球和相同重量不同体积的立方体，意图通过特定的材料，探究出影响沉浮的因素，得到有关物体沉浮的规律。
同时，教科书还设计了利用小瓶子继续研究相同体积下重量是怎样影响物体沉浮的实验，也为探索潜水艇沉浮的原理作了很好的铺垫。潜水艇的设计很好地体现了科学原理和科学技术之间的有机结合。
科学概念
●物体的沉浮与自身的重量和体积都有关。
●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。
●潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。
过程与方法
●用控制变量的科学方法，探索物体沉浮的原因。
●学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。情感态度价值观
●在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义。
●感受科学原理应用于实际的巨大作用。
(二)教学准备
每组一个水槽、教科书上要求的一七种物体、一套相同体积不同重量的球、一套相同重量不同体积的立方体、小瓶子、“潜水艇”。
(三)教科书说明
教科书从前一节课的内容引入，提出了不同材料构成的物体，它们的沉浮与轻重、体积大小有关吗的问题，引导学生关注、分析前一节课的材料和实验结果。
第一部分：分析物体在水中的沉浮规律
这里所说的物体指的是不同材料构成的物体。物体在水中的沉浮与什么有关？在前一节课已引出了对这一问题的讨论。学生的讨论结果可能会是这样的：物体的沉浮与物体是不是空心的有关；与它的轻重有关；与它的大小有关„„物体的沉浮和它的轻重、大小是怎样的关系呢？轻的浮、重的沉；大的浮、小的沉；或者是大的沉、小的浮。
是这样的吗？教科书引导学生们先来进行两项前期观察结果的整理活动。1.把几种物体按体积大小顺序排列在实验桌上，再标出它是沉的还是浮的。想一想：物体的沉浮和它的体积大小有关系吗？
2.把几种物体按轻重顺序排列在实验桌上，再标出它是沉的还是浮的。想一想：物体的沉浮和它的轻重有关系吗？
这里的活动隐含着如何做观察记录和整理信息的教学意义。经过排列整理，学生们很快就会“发现”物体的沉浮与物体的轻重、体积大小并无他们所想象的那种关系。
当预想的结果与实际观察的事实产生矛盾时，我们怎么想呢？这有两种可能：或许是我们的观察有误；或许是物体的沉浮与物体的体积大小、轻重是没有关系的(即我们的推测有误)。学生们对于“物体的沉浮和它的体积大小、轻重是无关的”这样的结论，大多表示半信半疑。事实上，物体的沉浮和它的体积大小、轻重都是有关的，其中本质的原因是物体的密度，但是这里还不适合出现密度这个概念，因此就用重量和体积这两个变量进行描述，这是符合学生的认知规律的。正因为是这两方面的因素同时影响着物体的沉浮，在不考虑体积大小的情况下，就很难看出物体的沉浮与轻重的关系；同样，在不考虑轻重的情况下，也很难看出物体的沉浮与体积大小的关系。所以，要探究物体的沉浮是否和它的轻重有关系，就要对可能影响它沉浮的“体积大小”因素加以控制；同理，探究物体的沉浮是否和它的体积大小有关系时，就要对可能影响它沉浮的“轻重”因素加以控制，这就是科学上的变量控制的思想，也是这节课要求学生学习的变量控制实验的方法。
第二部分：控制其他因素进行研究
教科书提出了一个问题“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”，希望引导学生讨论猜测：可能是重量和体积在同时影响物体的沉浮，从而顺利地引出控制一个因素(变量)，研究另一个因素(变量)作用的活动。同时，教科书以介绍科学家常用的方法，出示变量控制的研究方法。教科书这部分的后两项观察活动就是按这样的思路设计的。
1.把一组大小相同的球体按轻重顺序排列在桌上，推测它们的沉浮，再放进水里观察。
2.把一组轻重相同的立方体按体积大小顺序排列在桌上，推测它们的沉浮，再放进水里观察。
结果怎样？物体的沉浮和物体的轻重有关系吗？物体的沉浮和物体体积的大小有关系吗？是什么关系呢？
原来，不同材料构成的物体，在体积相同的情况下，重的物体容易沉，轻的物体容易浮；在重量相同的情况下，体积小的物体容易沉，体积大的容易浮。这就是学生所能理解的重量与体积对沉浮的影响。到此为止，学生对物体重量、体积与沉浮的关系有了更进一步的认识，向科学概念迈进了一步。如果再进一步，希望学生感受到“体积大、重量小的物体容易浮；体积小、重量大的物体很容易沉。”这样，学生科学概念的发展更加深入。
教科书第5页最下面一行的问题“当我们用这两组材料进行研究时，为什么能够看出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响呢？”意在提醒学生反思我们的研究过程，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。
在该课的学习活动过程中，学生对物体沉浮的有关认识经历了“发现——否定——再否定——再发现”这样一个不断冲突、不断修正的过程。
第三部分：用小瓶子研究沉浮
这个活动是前面活动的延续。空的小瓶子是浮的，小瓶子的好处是可以控制体积不变，往瓶子里加水的过程中，逐步改变瓶子的重量，在不断的实验过程中，学生可以直观地看到重量是怎样影响沉浮的，从而加深对体积相同，重的物体容易沉这个概念的理解。
教科书第6页中间，一个小瓶子悬浮在水中，这种现象，在理论上是成立的，实际操作过程中，学生是很难做到的，因此这里不要求学生做出悬浮的小瓶子，只要求学生观察到，瓶子中的水超过某一个限度，小瓶子就会下沉，这其中也隐含着密度的概念，这里的密度是小瓶子的平均密度。当平均密度大于水的密度时，小瓶子就下沉。
到这里为止，教科书提出要求，希望学生能够整理所学内容，得出不同材料构成的 物体，在水中的沉浮规律，作进一步强化。
第四部分：潜水艇的原理
有了小瓶子活动的铺垫，学生对潜水艇的原理能够比较容易理解。不过，小潜水艇 是学生十分喜欢的玩具，尽管学生理解了原理，还是要让学生进行实际操作，甚至亲自 制作简易潜水艇，这样有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力。
(四)教学建议
1.分析物体在水中的沉浮规律。
这个活动展开，要利用上一节课的材料和实验记录单，把七种物体放在桌上，进行观察，你能看出沉浮与什么因素有关吗？怎样说明物体的沉浮和它的轻重、体积大小有没有关系？
(1)把泡沫塑料块、萝卜、空瓶子、小石块、回形针、橡皮、蜡烛等物体按体积大 小顺序排列在实验桌上，再用小卡片标出它是沉的还是浮的。想一想，物体的沉浮和它 们的大小有关系吗？
(2)把泡沫塑料块、萝卜、空瓶子、小石块、回形针、橡皮、蜡烛等物体按轻重顺 序排列在实验桌上，再用小卡片标出它是沉的还是浮的。想一想，物体的沉浮和它们的 轻重有关系吗？
(3)为什么看不出它们与沉浮之间的关系？ 2.控制其他因素进行研究。
首先要让学生讨论得出可能是物体重量和体积在同时影响着它们的沉浮，遇到这样 的情况怎么办？希望学生能够应用以前学过的方法，思考出控制其中一个因素进行研究 的方法。如果学生想不出来，教师可以告诉学生，科学家遇到这种情况时所采用的方法，顺势对学生进行科学方法和科学思想的教育。
(1)把一组大小相同的球体按轻重顺序排列在桌上，推测它们的沉浮，再放进水里 观察。结果怎样？
(2)把一组轻重相同的立方体按大小顺序排列在桌上，推测它们的沉浮，再放进水 里观察。结果又怎样？
(3)思考：从这两组材料的实验中，我们得到什么结论？
(4)为什么用上一节课的物体进行比较，看不出物体的大小对沉浮的影响？用这两 组材料，能够观察到物体的轻重、体积与沉浮之间的关系？ 3.用小瓶子继续研究沉浮规律。
这项活动，可以让学生独立完成，教师只要提出任务即可。选择的空瓶子要能够浮 在水面上，然后给学生提供滴管，让学生找到加多少水，小瓶子就开始下沉的临界线，标注记号。最后让学生讨论：在这个活动中，我们明白了什么。从而强化物体的体积不 变，重量增加，沉浮会发生改变的结论。
再跟前面的实验结合起来，整理不同材料构成的物体在水中的沉浮规律。4.潜水艇的秘密。
关于潜水艇的原理，可以让学生观察教科书上的插图进行讨论，也可以提供多媒体 资料，向学生介绍。当学生理解了潜水艇的原理之后，接下来的活动还是相当重要的，一是要让学生动手操作小潜水艇，体验潜水艇的沉浮现象；二是要提供自制简易潜水艇 的制作方法，让学生在课外自己制作潜水艇，提高他们的兴趣，发展动手操作能力。必 要的时候，还可以跟“造一艘小船”一课结合起来，举办自制小船的展览会。
第3课 橡皮泥在水中的沉浮
(一)背景和目标
前面已经研究了物体沉浮的规律，学生也知道了在体积不变的情况下，改变物体的 重量能够改变物体在水中的沉浮状态。本课将用学生熟悉的橡皮泥作为研究材料，使橡 皮泥在水中浮起来，并探索其中的原因，从而帮助学生理解钢铁制造的轮船为什么能够 浮在水面上。
学生对橡皮泥是比较熟悉的，一些学生或许在生活中已经有了类似的经验，能够把 橡皮泥做成船的形状，浮在水面上。但是，一般的学生都不会去考虑其中的原因，本课 将带领学生用实验数据揭开其中的秘密。
实心的橡皮泥沉入水底，船形橡皮泥却能浮在水面上，原因是船形橡皮泥浸入水中 的体积增大了。这里引入了测量橡皮泥排开的水量的活动，通过比较各种形状橡皮泥排 开的水量，揭示沉浮变化的基本原因。
科学概念
●改变物体排开的水量，物体在水中的沉浮可能发生改变。●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。过程与方法
●用刻度杯测量橡皮泥排开的水量。
●把橡皮泥制作成不同的形状，使之能够浮在水面上。●根据橡皮泥排开的水量，做出沉浮判断。情感态度价值观
●认识到认真细致地采集数据的重要。●在探求原因的过程中，懂得证据的重要性。(二)教学准备
每组一个水槽、若干橡皮泥、一只刻度杯、记录表。(三)教科书说明
本课由三个部分组成。第一部分是“观察实心橡皮泥的沉浮”；第二部分是“让橡皮泥浮在水面上”；第三部分是“测量橡皮泥排开的水量，探索橡皮泥上浮的原因”。
第一部分：观察实心橡皮泥的沉浮
教科书第7页，展示了一块橡皮泥的四种形状，把它们放入水中都会沉入水底。不同形状的橡皮泥，重量没有改变，学生很容易理解。因为橡皮泥既没有增加也没有减少，形状不影响重量。这是一个铺垫性的活动。
把一块橡皮泥改变成不同形状，它的体积发生变化了吗？这对于学生来说没有经验，怎么办？得想办法测出不同形状的橡皮泥的体积是多少。怎样测出橡皮泥的体积呢？把橡皮泥放入盛水的刻度杯中，就能测出它的体积。比较几种不同形状的实心橡皮泥，会发现体积没有变化。
所以，改变橡皮泥的形状，重量没有变，体积也没有变，它的沉浮状况不会发生变化。
这个测量橡皮泥体积的活动，为后面测量排开的水量做好了铺垫。
第二部分：让橡皮泥浮在水面上
怎样让橡皮泥浮在水面上？学生是有经验的。教科书第7页提供了一种形状，实际上学生会创造出很多不同的形状，它们都有共同之处：空心的或者是船形。教科书要求学生通过亲自动手，做出能浮在水面的橡皮泥，这里有技术上的要求。当学生做出一些能浮在水面上的橡皮泥后，就会思考了，是什么原因使橡皮泥浮起来的？橡皮泥的重量没有改变，改变的因素可能就是浸人水中的体积了。
第三部分：测量橡皮泥排开的水量
怎样测量橡皮泥浸入水中的体积呢？教科书第8页提出了测量橡皮泥排开的水量的方法。称作“排开的水量”是为了与“排水量”相区别，“排开的水量” 指的是物体排开的水的体积，而“排水量”通常指的是物体排开的水的重量。
教科书第8页出示的是用烧杯测量排开的水量，烧杯的刻度还不够精确。测量排开的水量的工作必须细致，观察刻度时视线应与水面持平。排开的水量的计算方法是，放入物体后的刻度数减去原来的水量等于物体排开的水量。
教科书第8页的表格中，要测量五种形状橡皮泥的排开的水量。其中“实心团”和 “沉的形状”两者排开的水量是相同的，其他三种形状排开的水量也相同。比较沉的形状排开的水量与浮的形状排开的水量，可以发现：沉的形状排开的水量小，即浸入水中的体积小；浮的形状排开的水量大，即浸入水中的体积大。从数据中可以看出，橡皮泥浮起来的原因在于它的重量不变，而浸入水中的体积增大。
知道了这个道理，学生也就能够理解钢铁造的轮船为什么能够浮在水面上了。这里 要求学生能够以自己的语言，来解释轮船浮在水面上的原因。
(四)教学建议 1.观察橡皮泥的沉浮。
这项活动只能用一块橡皮泥做实验。市面上有各种品牌的橡皮泥，教师要多加挑选，选择放在水中不会化掉的橡皮泥做实验，否则会影响实验效果，影响精确度。
对于不同形状的橡皮泥，重量是否改变，学生一般不会有异议。但是体积是否发生 变化，学生肯定会有不同意见，此时教师要抓住机会，让学生思考如何比较不同形状的 橡皮泥的体积，从而引出采用盛水的刻度杯来测量橡皮泥的体积的实验。
这里可以把测量橡皮泥排开的水量的活动提前，让学生亲自动手测量记录，这项活 动为后面的测量船形橡皮泥排开的水量打下了基础。
经过测量后，要求学生总结：橡皮泥的形状改变之后，重量不变，体积也不变，因 此沉浮状况保持不变。2.让橡皮泥浮在水面上。
此活动要求学生继续探索改变橡皮泥的形状，让它浮在水面上。教学时可以完全放 手，让学生探索。例如采用竞赛的形式，提供学生多块橡皮泥，让学生做出尽可能多的 形状。然后观察各种能浮的形状有什么特点，不能浮的形状有什么特点，初步感受它们 与沉浮之间的关系。
思考：同一块橡皮泥，在改变其形状后，有的为什么能够浮在水面上呢？ 3.测量比较橡皮泥排开的水量。
(1)思考把一块橡皮泥做成不同形状，沉浮情况发生变化，是什么因素造成的。(2)把橡皮泥船放人刻度杯使之浮在水面上，观察水面指示的刻度。把船形橡皮泥 排开的水量记录在表格中。
(3)将实心橡皮泥排开的水量数据，与船形橡皮泥排开的水量数据进行比较。(4)分析是什么原因使船形橡皮泥能够浮在水面上。
(5)解释钢铁制造的轮船，为什么能够浮在水面上。第4课
造一艘小船
(一)背景和目标
船的发明是人类的伟大创造，自从有了船，人类的活动范围大大扩大，人类的物资 运输和交流也大大增加。可以说，船与我们的生活紧密相关。
大部分学生对船比较熟悉，许多学生有乘船的经验，有折纸船的经验。学生知道船 的作用，因此也很乐意来设计制造一艘自己的小船。
前面的学习内容，让学生明白了船为什么能浮在水面上的原因，也知道了船排开的 水量越大，越容易浮在水面上，装载的货物也就越多。
本课引导学生通过制造一艘橡皮泥小船，研究相同重量下，怎样增加船排开的水量，从而达到更大的装载量。在动手操作过程中，学生会遇到一些困难，如怎样保持船身的 稳定和平衡，如何装载更多的货物。这些问题的解决只有在具体的操作过程中，不断地 调试才能达成，因此对学生技能的发展是很有帮助的。
本课还引导学生用其他的材料造船，设计出更多的船，来激发学生的学习兴趣。希 望学生能够按照设计的计划进行有日的的活动，进一步加强科学和技术的联系。最后举 办船的展览会和回忆船的发展史是活动的延续，希望学生保持对科学、技术的兴趣。通 过回忆船的发展历史，了解人类的发明创造过程，激发心中的创造欲望。
科学概念
●相同重量的橡皮泥，浸人水中的体积越大越容易浮，它的装载量也随之增大。
●科学和技术紧密相连，它们为人类的发展作出了巨大贡献。过程与方法
●探索用橡皮泥造船，不断改进船的形状，增大船浸人水中的体积。
●按自己设计的方案制造小船，并不断改进。
情感态度价值观
●体会不断改进设计对结果的影响。
●感受人类创造发明的历程，激发创造欲望。(二)教学准备
每组一个水槽、若干橡皮泥、若干垫片、玻璃弹子、船的发展史图片或多媒体资料。(三)教科书说明
本课有五个部分，分别是“用橡皮泥造船”“哪艘船装载的货物多”“设计制造其他的船”“办个船的模型展览会”和“船的发展史”。
第一部分：用橡皮泥造船
用橡皮泥造一艘小船，对学生来说已经不是难事，如果重复这样的活动，对学生的发展没有多大的意义。因此，教科书提出了新的要求：怎样造出一艘装载量比较大的小船呢？这就需要运用前面所学的知识进行思考。每组的橡皮泥数量相等，重量相等，不能在重量上做文章，只有在增大浸入水中的体积这一点上动脑筋，浸入水中的体积越大装载量就越大。橡皮泥是很容易改变形状的，这就为学生的动手留下了很大的空间。这个活动，不仅仅要让学生造出一艘船，更要引导学生怎样利用限定的材料造出一艘大船，把动手和动脑有机地结合起来。
第二部分：哪艘船装载的货物多
船造好了，究竟哪艘船装载量大，需要检验，这也是一个验证的过程。教科书第9页，提供了用垫圈作为货物进行验证的方法。垫圈有大有小，垫圈的选择要与橡皮泥船的装载量相匹配，一般一艘橡皮泥船，最多能够装载20个垫圈，这样大小的垫圈比较理想，在课堂教学中容易比较装载量。
如果采用玻璃弹子作为装载的货物，就会遇到玻璃球滚来滚去的问题。这会使船不能很平稳地浮在水面上，而发生倾斜，也就影响了装载量。怎样保持船的平稳呢？教科书提示学生“把船分隔成几个船舱试试”。这也使我们的学习活动与生活实际联系了起来。“还有什么方法可以使我们的船装载得更多？”这是一个更为开放的问题，目的是让学生思考的角度更加开阔，为改变液体会改变沉浮埋下伏笔。
第三部分：设计制造其他的船
通过观察研究，学生们已经明白了一些物体沉浮的道理。现在，他们要用学到的知识和获得的经验来造一艘其他的小船。
要造一艘什么样的小船呢？造这艘小船需要什么材料？可以先拟订一份造船的计划。教科书在这部分通过图片和文字向学生们介绍了造船的计划和实施步骤，引导学生们在课前完成一艘小船的制作。课堂上，主要来演示介绍自己的小船，并交流一下有哪些需要改进的地方。造小船是在课前进行的，因此，上一课结束时要让学生们课外先自学这部分内容，在本节课前完成一艘小船的制作。
当然，这部分的学习内容也可以在课内进行。如果是这样，那么本课就需安排两课时来完成教学。
第四部分：船的展览会
第五部分：船的发展史
这两个活动可以结合起来进行。这是对学生进行科学史教育的好机会，也是“造一艘小船”教学成果的展示活动，又是沉和浮单元教学的后续课外活动。
让学生们课外去收集各种船只的图片、模型及有关的文字资料，加上自己设计制作的小船，就可以办一个船的展览会了。参观自己办的展览会，交流收集的各种资料，了解更多的船的作用和特点以及船的发明发展史，这将是十分有趣也是很有意义的活动。它将促进学生对技术的理解，对技术发展与人们生活关系的理解。这项活动，可以作为考核学生的依据之一。
教科书第11页，船的图片(从左到右、从上到下)分别是：木筏、独木舟、明轮、帆船、气垫船、远洋货轮、现代客轮、航空母舰。
(四)教学建议 1.用橡皮泥造船。
这项活动，可以采用比赛的形式进行。要让学生明白，制造一艘橡皮泥小船容易，不容易的是利用相同数量的材料，制造出装载货物较多的小船，让学生感觉到有一定的 难度，会激发学生的挑战意识。
在学生动手制作之前，可以讨论，运用所学知识，怎样才能制造出装载量比较大的 小船。教师要挑选比较理想的橡皮泥，即浸在水中不会化掉的橡皮泥，提供给各组的橡 皮泥数量和重量要相等，让学生在公平的情况下竞争。2.哪艘船装载多。
(1)等各组完成制造小船之后，组织讨论怎样比较每一只船的装载量。(2)建议用适当大小的垫圈作为货物，来检验小船的装载量。(3)放人垫圈的时候，动作要轻，分布要均匀。
(4)边放垫圈边记录数量，可以重复几次检验，取放得最多的一次的数值。(5)把各组的最大装载量写在黑板上，比较其中的差别。(6)让装载量最大的小组介绍经验。3.设计制造其他的船。
这项活动可以在课前布置学生完成，也可以在课堂中完成计划的制订和小船的设计，然后交流学生的设计，相互补充、完善。
如果事先布置学生自制小船，课堂上可以展示自制的小船，进行试航，讨论小船的 优点和缺点，提出改进的意见。
如果事先没有布置学生自制小船，就可以以小组讨论的形式，画出小船的设计图，列出所需的材料，写出制作的步骤，再全班交流。制作的任务在课外完成，学生最好能自己独立完成，也可以请父母或者亲戚朋友帮助。等适当时候，举办船的展览会。4.办个船的模型展览会，船的发展史。
(1)把课前收集到的有关船的图片、资料在小组内交流。
(2)选择学生收集的图片，按照船的发展史，把图片排列在黑板上。(3)观看船的发展史的图片或录像，谈谈自己的体会。
(4)另外，可以把学生制作好的小船和收集到的有关船的图片、资料在实验室作长 期展出交流。第5课 浮力
(一)背景和目标
第1课到第4课，学生通过探究了解了构成物体的材料、重量、体积大小对沉浮的影响，实际上学生在探索的过程中，已经感受到了浮力的存在。本课开始，学生将把注意力放在浮力上，来研究物体沉浮的秘密。
当一个物体放入水中时，它就受到了水对它向上的推力，即浮力。不管物体是下沉 还是漂浮，它们都受到水的浮力。如果向上的浮力大于向下的重力，物体将上浮；如果 向上的浮力小于向下的重力，则物体下沉。当学生将泡沫塑料块完全浸入水中受到的浮力与受到的重力进行比较时，他们会发 现泡沫塑料块受到的浮力大于重力，寻找到物体为什么在水中上浮的原因。
学生通过测量比较泡沫塑料块受到的浮力大小，还会发现，不同大小的泡沫塑料块 完全浸入水中，体积越大，受到的浮力就越大。他们就此也会明白浮力的大小与浸入水 中的体积有关。
科学概念
●上浮物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。
●物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。
●当物体在水中受到的浮力大于重力时就上浮，浮在水面的物体，浮力等于重力。
过程与方法
●学会用弹簧秤测量泡沫塑料块在水中受到的浮力。
●运用浮力和重力的概念，解释物体在水中的沉浮。
情感态度价值观
●懂得方法的改进有利于研究的顺利进行。
●懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。(二)教学准备
每组一个弹簧秤、三块大小不同的泡沫塑料块、一个底部带小滑轮的精确刻度杯、细线、记录表。(三)教科书说明
本课有四个部分，分别是“感受浮力”“测量一块泡沫塑料块的浮力”“测量不同大
小泡沫塑料块的浮力”和“解释上浮的原因”。
第一部分：感受浮力
学生在平时的经验中，已经有了浮力的感受，当学生在游泳时能够感受到水对身体的浮力，当学生用救生圈游泳时，更能感受到水的浮力。这些对浮力的感受是无意识的。学生在前面内容的学习中，也不自觉地感受到了浮力。因此，浮力一词的出现，就从学生的平时感受出发。首先是回忆手指压小船的感觉，调动已有的学习经验；然后是把一 块泡沫塑料块压入水中，直接感受水的浮力。当学生感受了浮力之后，教科书给出了浮力的描述性定义，这个定义是在学生感受浮力的基础上给出的，因此只要求学生能理解、会使用浮力一词，并不要求学生掌握关于浮力的精确定义。同时，教科书告诉学生：当泡沫块静止浮在水面时，它受到的浮力等于它受到的重力，且方向相反。这个结论是直接告诉学生的，希望学生能够理解、接受。为了帮助学生更好的理解浮力和重力的关系，教科书第12页提供了一幅示意图，用图示的形式帮助学生理解。图示上，浮力和重力的箭头都从物体的重心出发，方向相反，大小相等。理解这张示意图的意思，是接下来学习的基础，因此必须让学生明白图示的意义。
第二部分：测量一块泡沫塑料块的浮力
泡沫塑料块在水中受到了水的浮力，这个浮力有多大？这是学生很自然产生的问题。要知道重力有多大，可以用测力计测量，同样道理，浮力有多大，也可以用测力计测量，关键是怎样测量泡沫塑料块的浮力呢？这是一个测量中遇到的难题。教科书提出希望学生进行讨论，思考出测量泡沫塑料块受到浮力大小的方法。
寻找方法的思路是这样的：用弹簧秤测量浮力，弹簧秤只能测量拉力，泡沫塑料块浮在水面上，弹簧秤又不能测量压力，怎么办？能不能把弹簧秤放在水下拉呢？这种方法又不行！如果学生想不出方法，教科书在第13页提供了测量泡沫塑料块浮力的方法：在杯子底部装上一个小滑轮或者一个小钩子，再利用一根细线绕过钩子，一端系住泡沫塑料块，一端挂在弹簧秤的钩上，就可以测出它的浮力了。
这个测量方法的思考，是有一定的难度的，教师要适当地引导，或者让学生看教科书中的插图，按照插图安装测量装置。
教科书第13页的插图给出了测量的方法，也给出了测量浮力时的操作要求：拉线时，弹簧秤最好能接近垂直，如果歪斜的话，有可能出现较大的误差。图上的水槽最好能换成专门的杯子：带小滑轮的精确刻度杯。因为，这项活动不但要测量浮力，还要测量泡沫塑料块浸入水中后排开的水量，没有刻度的水槽是完不成这个任务的。
当学生读出弹簧秤上的拉力数值时，是不是等于知道了泡沫塑料块受到的浮力？不是！怎样转换成浮力的数值？教科书提供了示意图，标出了浮力、重力和拉力之间的关系。在这里浮力等于重力加上拉力。这幅示意图是给学生看的，为的是帮助学生理解三者的关系。图示中还可以把重力和拉力合起来，与浮力的箭头处在同一条直线上，方向相反。学生掌握了测量方法之后，教科书提出了测量泡沫塑料块三种状况下的浮力大小：小部分浸入水中、大部分浸入水中和全部浸入水中。目的是找到泡沫塑料块受到的浮力大小与浸入水中的体积之间的关系，即体现物体排开水的体积越大，受到的浮力也越大的规律。
第三部分：测量不同大小泡沫塑料块的浮力
通过上一个活动，我们发现同一块泡沫塑料块浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。那么大小不同的泡沫塑料块，完全浸入水中，它们受到的浮力大小相同吗？这个活动与前面的活动是一种有机的结构，体现了思维递进。测量的方法与前面相同，这个实验可以让学生自主操作，测量记录的数据填入表格，把浮力大小与排开的水量进行比较，找出其中的规律。到此为止，我们应该总结泡沫塑料块受到的浮力大小与排开的水量之间的关系，也就是与浸入水中的体积大小的关系。教科书中“泡沫塑料块受到的浮力大小，主要与什么因素有关”这个问题，就是对本课活动的总结。
第四部分：解释上浮的原因
学生通过实验知道了泡沫塑料块在水中受到的浮力与它浸入水中的体积有关，浸入 水中的体积(排开的水量)越大，受到的浮力就越大。完全浸入水中受到的浮力远远大于它本身的重量，因此一松手，泡沫塑料块就浮起来了。等到浮在水面上之后，泡沫塑料块为什么不再向上冒？因为此时它浸入水中的体积很小了，受到的浮力也很小。小到与它受到的重力相等，因此就不再上浮，也不下沉。
如果学生能够用浮力和重力的关系，解释泡沫塑料块的上浮原因和静止原因，说明 学生已经掌握了浮力、重力和物体沉浮的关系了。(四)教学建议 1.感受浮力。
让学生切身感受到浮力，是本课开始的基础。教师要提供一些能浮的物品，让学生感受，为继续探索沉浮的秘密打下基础。
(1)观察泡沫塑料块、木块、空瓶子、小船浮在水面的情况，用手指轻轻按压小船，有什么感觉？分别把泡沫塑料块、木块、空瓶子压入水中，有什么感觉？(2)出示关于浮力的描述性定义。(3)生活中我们什么时候感受到水的浮力？
(4)出示教科书上浮力和重力的示意图，讲解示意图的含义。2.测量一块泡沫塑料块的浮力。学生知道了泡沫塑料块要受到水的浮力作用，把它压入水中，它所受到的浮力有多大？在这里，教师要鼓励学生进行讨论：怎样测出泡沫塑料块受到的浮力大小？(1)讨论怎样测出泡沫塑料块的浮力，交流测量的方法。
(2)教师根据学生讨论的情况，演示规范的测量方法，讲解注意的地方。特别要讲清楚浮力的计算方法，可以让学生看教科书第13页的示意图，理解浮力等于重力加拉力的道理。
(3)学生测量泡沫塑料块浸入水中的浮力，按照教科书的要求测量三种状况，分别把测量结果(拉力大小和排开的水量)记录在表格中。
(4)分析拉力、浮力和排开的水量之间的关系，得出浸入水中的体积(排开的水量)越大，物体受到的浮力就越大。3.测量不同大小泡沫塑料块的浮力。
教师要准备三块不同大小的泡沫塑料块或者三块不同大小的木块，让学生预测：如 果把大小不同的泡沫塑料块或者木块，完全浸入水中，它们受到的浮力大小相同吗？
根据前一个活动所获得的结果，可以推断大小不同的物体完全浸入水中，受到的浮 力大小不一样。这个活动，可以让学生参照前一个活动的测量方法，独立自主完成测量，把测量结果填入记录表中，并分析浮力大小与体积大小之间的关系。
让学生把前后两个测量活动中所得到的数据进行分析，泡沫塑料块在水中受到的浮 力大小与什么因素有关？有怎样的关系？
分析了排开的水量与浮力之间的关系之后，再让学生观察物体的自重与它所受到的 浮力大小进行比较，发现浮力大于重力，所以就能解释教科书最后提到的一个问题了。
总之，要引导学生观察数据、分析数据，从数据中得出有用的结论，完善学生的科 学概念。
第6课
下沉的物体会受到水的浮力吗
(一)背景和目标
学生对浮在水面上的物体受到水的浮力，比较容易理解。对沉入水中的物体是否受 到水的浮力，没有把握。但是，学生会有一些生活经验，如游泳时感觉到自己的身体会 被水托起来，在水井中打水时，会感觉到装满水的水桶在未离开水面时要比提出水面轻许多。这些经验提醒学生，下沉的物体在水中也会受到水的浮力。
本课引导学生继续探索浮力与物体沉浮之间的关系。教科书提出了要学生自己设计 实验验证猜想的活动，在思维的发展和能力的要求上更进了一步。同时，通过测量下沉 的物体受到的浮力大小，引导学生发现，下沉的物体受到的浮力大小与浸入水中的体积 有关，这与前一节课的内容联系起来，可以形成完整的概念：物体在水中受到的浮力大 小，与物体浸入水中的体积(排开的水量)有关，浸入水中的体积越大，受到的浮力也就越大。
科学概念
●下沉的物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。
●下沉的物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。●当物体在水中受到的浮力小于重力时就下沉。过程与方法
●设计实验验证下沉物体在水中受到了浮力作用，用弹簧秤测量下沉物体受到的浮力大小。
●画示意图，运用浮力和重力的概念，解释物体在水中的沉浮。
情感态度价值观
●体验实验验证的重要意义。
●懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。(二)教学准备
每组一个弹簧秤、一个钩码、一个底部带小滑轮的精确刻度杯、三块大小不同的石 块或砖块、细线、记录表。
(三)教科书说明
本课有三个部分，分别是“下沉的物体是否受到水的浮力”“测量下沉的物体受到的浮力大小”和“用浮力和重力的关系解释沉浮现象”。
第一部分：下沉的物体是否受到水的浮力
这是一个学习中很自然地产生的问题。当学生测量了上浮物体受到水的浮力作用时，很自然地提出了一个疑问：下沉的物体是否受到水的浮力？教科书第15页提供了一个学生生活中常见的情形：从井中提水时，在水中的水桶总是比离开水面的水桶要轻，这是什么原因？是否说明水桶在水中同样受到了水的浮力作用？
教科书没有直接回答这个问题，而是引导学生通过设计实验，来验证自己的推测。根据前一节课的学习内容，这样的实验验证，学生通过思考能够完成任务。希望学生的 设计，能够借鉴前一节课的成果，用示意图的方法展示自己的设计思路。如图：
然后通过实验验证，得到下沉的物体确实受到了浮力作用，受到的浮力大小可以这样计算：浮力=重力G物，但内容含义不同。悬浮的物体完全浸入液体里，这时物体所受的浮力是最大的浮力。漂浮情况，物体所受浮力，肯定不是最大的浮力。悬浮的物体，可在液体中的任何位置停留，例如鱼及潜水艇就可悬浮于水中。又如，浮沉子的重力等于浮力时，即可悬浮于水中。悬浮在液体中的物体或漂浮在液面上的物体，它们受到的浮力一定等于物体的重力。
排水量
船的大小是用排水量来表示的。是指船装满货物后排开水的重量，也就是船满载后 受到水的浮力。根据物体漂浮的条件，即可得出下列公式：排水量(浮力)=船自身的重量+满载时货物的重量。
吃水线
吃水线表示轮船浸入水中的深度，在船旁用油漆画上很多水平横线，用以表示不同 载重时的吃水深度。最高吃水线表示最大的安全载重量。
潜水艇
潜水艇在水中可以自由浮沉，因此它是军事上的一种重要舰艇。它可以潜入水下航 行，进行作战或侦察，是根据阿基米德原理制造的。当它潜水和上浮时是靠改变它自身 的重力来实现的。潜水艇的侧面有水舱，当需要它下潜时，使水舱充水，于是艇身重力 增大，潜艇就逐渐下沉。当水舱中充入适量的水时，潜艇就能在水中任何位置上停留，此时潜艇的重力等于浮力。当潜艇需要上浮时，可用压缩空气将水排出，当艇身的重力 减小到小于浮力时即浮出水面。
比重计
比重计是根据阿基米德定律和物体浮在液面上平衡的条件制成的，是测定液体密 度的一种仪器。它用一根密闭的玻璃管，一端粗细均匀，内壁贴有刻度纸，另一头稍 膨大呈泡状，泡里装有小铅粒或水银，使玻璃管能在被检测的液体中竖直的浸入到足 够的深度，并能稳定地浮在液体中，也就是当它受到任何摇动时，能自动地恢复成垂 直的静止位置。当比重计浮在液体中时，其本身的重量跟它排开的液体的重量相等。于是在不同的液体中浸入不同的深度，所受到的浮力相同，比重计就是利用这一关系 刻度的。液体比重计的长管子上，常标有下列数字标度„0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3„当液体比重计在液体中沉至0.9的标度时，便能立刻知道所量度的液体密度为0.9。这种仪器只会沉到被其所排出之液体的重量恰好等于它自身重量的那种深度为止。因此，液体比重计在比重较轻的液体里，比在较重的液体里要下沉得更深。例如，它在酒精里，就会比在掺水的酒精里下沉得更深；在纯牛奶里比在掺水的牛奶里较浅。将比重计依次插入比重渐减的各种液体里，如硫酸(1.8)，水(1.0)，醚(0.717)等，则其下沉的深度逐渐加深。因此较大的比重必位于标度的下部，较小的比重则位于其上部。标度本身当然先要经过校准，并且还要依照各种液体的比重来校准，或者直接依照所测定液体的特殊性质，如酒类的酒精成分，牛奶里的脂肪成分，硫酸里的纯酸成分等等来校准。常用的比重计有两种。一种用来测量密度大于1的液体的密度，称“重表”。它的下端装的铅丸或水银多一些。这种比重计的最小刻度线是气”，它在标度线的最高处，由上而下，顺次是1.1、1.2、1.3„把这种比重计放在水里，它的大于1的标度线，全部在水面下。另一种用来测量密度小于1的液体的密度，称“轻表”。它的下部装的铅丸或水银少一些，这种比重计的最大标度线是“1”这个标度线是在最低处，由下而上顺次是0.9、0.8、0.7„把这种比重计放在水里时，它小于1的标度线全部在水面上。使用时，应注意根据液体的密度大于1还是小于1来选用比重计。目前中学课本不再讲比重而是讲密度，但在测密度时仍使用比重计，所测数值无大差异。
气体的浮力
气体的浮力与液体同理，物体在空气中时，亦失去与物体相同体积的空气重量。故 物体在空气中称得的重量，并非其真正的重量，但因其所差甚小可忽略不计。不仅在空 气中如此，物体在任何气体中，均受到气体的浮力。
轮船的发展过程
古代的轮船像车一样，有两个车轮似的轮子，装在船的两侧或尾部，在轮子周围装 有若干桨板，用人力转动轮子，桨板不断向后拨水使船前进。所以轮船也称“车船”或 “明轮船”。
自从蒸汽机出现后，就有人设想用蒸汽机带动明轮，推动船只行驶。1802年，英国 人薛明敦采用瓦特改进的蒸汽机，建造了“夏洛蒂·邓达斯号”机动轮船，由于当时用 的是马拉船只，机动船遭到马拉船业主的反对，只好搁置不用。这件事被在英国考察的 美国科学家富尔顿知道了，他制造了类似的“克莱蒙特号”船，定期航行在纽约至奥尔 巴尼之间，成了第一艘机动轮船。机动轮船出现后，人们对瑞士科学家伯努利提出的螺旋推进器产生了极大兴趣。1836年，英国的“阿基米德号”使用了螺旋推进器，那是一个木制的长长的像螺丝钉的螺杆。开始试验时，它以每小时4海里的航速航行。突然，水中的障碍物碰断了螺杆，只剩了一小截。正当造船工程师史密斯急得不知所措时，这船却意外地加快了速度。这事启发了造船工程师们，他们把长螺杆变成短螺杆，又把短螺杆变成叶片状，于是在1845 年，制成了英国的“大不列颠号”——世界上第一艘螺旋桨推进船。
1845年，动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克托号”明轮船进行了竞赛。英国海军把两艘船的船尾用粗缆绳系起来，让它们各朝相反的方向驶去。“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋转，“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让，但过了一会儿，“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。从此，螺旋桨轮船就取代了明轮船。
航空母舰
航空母舰是最高大的军舰，舰体长度大的可达300多米，宽度从30多米到80米不 等，舰体的高度从40多米到70多米。
航空母舰还以重出名，排水量小的有近2万吨，大的达9万吨。
因为舰上装有大功率的动力装置，所以跑得还挺快。一艘9万吨级的航空母舰，有30万匹马力的动力装置。一艘航空母舰等于一个庞大的武器库。有用于进攻的舰载歼击机、舰载攻击机、舰载反潜机；还有预警机、侦察机、加油机、救护机等。这些舰载飞机各有各的用途和特点，相互有机地结合成一个整体，去完成各种战斗任务。航空母舰上的电子设备有雷达、声呐、热力测向仪；有无线电台、通讯机、卫星通信系统，以及导航仪等。
航空母舰按排水量的大小分类：6万吨以上为大型，2万吨至6万吨为中型，2万吨以下为小型。航空母舰具有攻击威力大，航海性能好，抗沉性能强等优点，但也有目标大，容易遭袭击等弱点。
气垫船
气垫船主要有两种形式：全浮式和侧壁式。全浮式气垫船船底四周用柔性围裙围封，防止气垫里的空气大量外溢。全浮式气垫船一般采用空气螺旋桨推进，也有采用喷气推 进的。这种气垫船能完全离开水面行驶，也可以在陆地上、沼泽地行驶，具有良好的两 栖性能。侧壁式气垫船的两边有刚性侧壁伸入水中，首尾用柔性幕封闭，阻止气垫里的 空气溢出。这种气垫船同全浮式的相比，逐出的空气少，消耗的动力也小。一般采用水动力螺旋桨或喷气推进。但不能在陆地上行驶。气垫船的航速很快，全浮式的可达每小时200千米，侧壁式的也可达每小时150千 米。
气垫船也有缺点，如在高速航行时气垫压力不均匀，容易发生事故。在恶劣的气候条件下，难以保持完全气垫状态航行。特别是全浮式气垫船，容易受风的影响等。
热
一、单元概述
人们对热现象本质的认识经历了一个曲折的过程。在19世纪以前，人们认为物体的温度变化是由一种没有质量、无色、无味，可以流入或流出物体的特殊物质——“热质”引起的，物体中的“热质”越多，温度就越高，反之，温度就越低。但是，人们在用这种理论来解释一些热现象，特别是摩擦生热现象时，却遇到了困难。例如，不论在哪种情况下(包括在0℃以下的环境中)将两块冰相互摩擦，最后两块冰都会完全融化，对于这一现象，“热质说”就无法解释，因为它不能回答摩擦使冰融化的过程中热从何而来的问题„„到19世纪中叶，人们通过大量实验证明：“热质”是不存在的；热是与能紧密联系的。其他形式的能可以转变为热量，热能也能转变为其他形式的能。现在我们认为，热的本质是大量粒子(分子、原子等)的无规则运动，这种运动越剧烈，由这些粒子所组成的物体或系统就越热。
热是一种能量形式。然而，在小学阶段，让小学生探究“热”，更主要的还是观察和思考一些与物体冷热程度有关的现象一热现象。例如气体、固体和液体三态的转化及 与温度的关系、物体的热胀冷缩、摩擦生热及热传递等。
关于热现象，学生们已经有了不少的经验，尤其是在三年级下册“温度和水的变化” 单元，学生们观察探究了温度和水的形态变化的关系，他们已经观察到了物质由于温度 的变化而产生的显著变化——物体状态的变化。物质的变化，是从渐变到突变的。在这 一个单元，我们将继续观察探究物质在热量变化过程中产生的不易察觉的变化，主要是 热胀冷缩现象，以及热量转移(传递)的过程。
“热”单元共设计安排了8个活动。
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。
