典型的材料引起高效的经历——教科版小学科学五年级下册“下沉的物体会受到水的浮力吗”课例研究

曹 婷

(浙江省金华市北苑小学 浙江金华 321000)

一、背景与主题

怎样发挥“材料”的作用，以提高学生的科学学习效率成了我常常思考的问题。在此，笔者以“下沉的物体会受到水的浮力吗”为课例，以“典型的材料”能激起“高效的经历”为题，展开讨论与研究。

二、情景与描述

第一次执教片断节选。

实验材料准备：2.5N的条形盒测力计，带有自制刻度线的100ml量筒，自备橡皮，大小和种类不同的三种橡皮泥，水，细线，水槽，记录表。

（一）唤起已有的认知（3分钟）

师：将一块泡沫塑料块按入水中，请同学们想一想：如果我将手松开，泡沫塑料块会怎么样？

生：会浮起来。

师：它为什么会浮呢？

请你画一画它的受力分析示意图（浮力和重力）

师：从图中可以知道，浮力大于重力就上浮。那么，泡沫塑料块受到的浮力大小还与什么有关？

生：还与它排开的水量有关。

师：噢，学得真不错，通过前几节的学习与探究，你知道了物体在水中的沉与浮，现在，在水中放入一块橡皮泥，你看到了什么？

生：橡皮泥沉到水底了。

（二）猜测引起了冲突（2分45秒）

师：同学们都已经知道浮在水面上的物体会受到水的浮力作用，那么，沉入水中的物体（如刚才的橡皮，还有石块等物体）会受到水的浮力作用吗？

生1：没有受到浮力，因为如果受到浮力的话，它应该也能浮在水面上或水中。

生2：受到了浮力，当我们从井中提水时，同样是盛满水的桶，离开水面后要比在水中感觉重很多。

生3：我同意第一个同学的说法。

生4：我认为第二个同学的意见有道理。

……（争论不休）

小议：原有认识的唤起与猜测引起的思维碰撞，为下面的探究作了很好的开局。

（三）设计方法，展开实验（25分13秒）

师：将橡皮泥放入水中，你有方法可以证明你的猜测呢？

生：因为上节课我们已经学会了如何测量泡沫塑料块在水中受到的浮力，下沉的物体受到水的浮力可以用同样的方法测量。

师：请说一说，你是如何测量的？

生：在空气中用测力计先测出它的重力，然后小部分、大部分、全部浸入水中测出它的重力。用橡皮在空气中的重力减它在水中的重力就是它受到的浮力。

师：说得不错，我们在研究泡沫塑料在水中受到的浮力时就是这么做的，下面我们就按照这样的方法开展分组实验。

开展分组实验活动：测量橡皮在空中与水中的重力，确定它是否受到水的浮力。

（四）全班交流，展开讨论

师：下面，请同学们分组测量橡皮泥在空气中与水中的重力，比较它们的大小，并计算它受到的浮力。

学生进行实验后，学生整理器材。

师：根据我们的实验记录，分析一下你们的实验数据，说一说你有什么发现？

生：我发现橡皮泥在水中的重力变小了，说明有浮力存在，并且浮力的大小在变化。

师：是的，有浮力，并且浮力的大小在变化，那么你觉得下沉物体在水中受到的浮力大小与什么因素有关？

生1：与它排开的水量有关，因为上浮物体在水中受到的浮力大小与它排开的水量有关，它应该也是这个原因。

生2：下沉的物体在水中受到浮力的作用，并且下沉的物体排开的水量越大，受到的浮力也越大。

生3：但是出现了一个问题，我发现每组测量出来的数据都不一样，这是为什么？

……

当其他国家的代表情不自禁地为核爆炸的威力惊呼时，赵忠尧沉默不语、百感交集！中国什么时候才能释放出这样巨大的能量？这一天还太遥远，因为中国连一台加速器都没有。没有加速器就不可能揭开原子核的奥秘，不可能进行自己的核试验。

小议：由此学生展开了激烈的讨论，有的认为每组的橡皮泥不一样，有的认为测量时读数出现了问题等，导致下一个活动“大小不同、材料不同的下沉物体在水中受到的浮力与什么因素有关”没有进行下去，而此时下课时间快到了，只好匆匆结束。

三、反思与分析

（一）将材料“橡皮泥”改成“钩码”

（二）将老师演示的场景抬高

教师演示垫圈放入水中的高度过低，造成后面的同学有些想上来或直接站起来看，因此，我决定拿一条凳子，将水槽放在上面，慢慢往水中放垫圈，提高演示的直观性。

四、解释与研究

材料的选择，是小学科学老师的一项重要基本功。从某种意义上讲，材料选择决定了一堂课的导向，决定了一堂课的效率，决定了一堂课的价值。两堂课上下来，取得截然不同的效果，充分说明了这一点。

上了这堂课的两次经历，使我感受到：

（一）“典型材料”引起了“高效经历”的作用

统一的“钩码”，使学生获取了“在空气中的重力，在水中的重力，浮力大小，排开的水量”相似的事实，在交流讨论中，同学们的关注点集中了，容易形成共识，并纠正了原先因橡皮泥大小不统一引起的“节外生枝”的争议，将解释引至偏向。

（二）树立了“材料引起经历”的意识

意识决定一切。在科学教学中，有时要有充分多的材料提供给学生观察实验，有时要提供典型材料让学生观察实验，有时又要选择有代表的结构材料供学生观察实验。有了“材料引起经历”这样的意识，因课而异、因探究的需求而异，“材料”才会在小学生的科学学习中发出光和热。