《物体在水中是沉还是浮》一课的教学探索

⦿任秋兰

玩水是学生非常喜欢的游戏。看着玩具在水中浮起来或者沉下去，大概是每个学生儿时都非常欢喜的。所以，关于物品在水中是沉还是浮，学生有非常丰富的经验，上课时也是兴致盎然。可是，为什么这样东西是浮的，那样又是沉的，能说得出来的有没几个。既然学生对物体在水中的沉浮有非常丰富的直观经验，而且非常感兴趣，在我们科学课上，为何不能以此作为载体帮助学生建构沉浮的概念？于是，我在五年级进行了《物体在水中是沉还是浮》一课的尝试。

一、教学过程

(一)导入新课 FLASH：小老鼠找食物。

(二)观察土豆在水中的沉浮，认识概念的内涵 问题提出：土豆能不能随着水流漂到对岸呢？解读关键点：土豆放入水中后能不能浮起来。为解决这个问题，我们应该怎么办呢？学生回答：做实验，把土豆放入水中，观察它在水中的沉浮。学生演示实验：把大土豆放入水中，观察沉浮。发现：大土豆放入水中，会沉到水底。

小老鼠的希望落空了，可是它没有放弃。想：大土豆不行，小土豆行不行呢？同学们，你们觉得呢？理由又是什么？学生思考，并说出判断和理由。然后，学生上台完成演示实验。发现：小土豆放入水中，也沉到了水底。

自然而然，学生会想到：如果把土豆切小或者切薄，会不会能够浮起来呢？先让学生猜测，把自己的猜想用符号在图上标出来，并且记录在实验单上。接着，小组讨论实验计划，总结实验的方法。

领取材料，进行实验，观察现象，记录结果，最后，交流汇报。发现：不管把土豆切的多小或者多轻，土豆在水中都是沉的。

通过这一系列的观察、实验、分析，可以归纳出概念：土豆在水中的沉浮，与土豆的轻重、体积大小无关。

(三)实验苹果在水中的沉浮，明确概念的合理性 土豆运不过河，小老鼠没办法了。但是它并不气馁，又找到了一个苹果，这次，它能否顺利的把苹果带回家呢？

学生已有丰富的经验。在此基础上，自主实验，发现：苹果在水中是浮起来的。自然而然，学生会想：如果是大苹果，更重的，也会浮起来吗？或者把苹果切小、变轻，也是会浮起来？

基于问题，再次实验。发现：大苹果、小苹果、苹果块、苹果片……等苹果物品在水中都是浮的。

顺利归纳出：苹果在水中的沉浮，与苹果的轻重、体积大小无关。

(四)总结归纳 当学生发现，只要是土豆，不管轻重、体积大小，都是沉的。只要是苹果，不管轻重、体积大小，都是浮的。水到渠成，得出结论：同一种物体，它在水中的沉浮与物体的大小、厚薄无关。

(五)拓展延伸 请同学们在课后利用家里的材料再次进行实验。同时思考，物品在水中的沉浮与哪个因素有关呢？

二、教学评价与反思

本节课的设计有以下的特点。

(一)教学内容故事化，提升学生的注意力 故事作为一种最受学生喜欢的文字形式，对于学生来说有特殊的吸引力。小学生特有的以形象思维为主的学习方式决定了学生喜欢听故事。通过把教学内容故事化，可以提高学生的兴趣。让学生主动参与故事的进程，往往比被动接受来的积极性高。同时，对教学内容兴趣的提升也有助于提高学生的注意力。把物体在水中的沉浮与物体的体积大小、轻重无关这一概念化整为零，融入小老鼠找食物这个故事中、故事中的土豆、苹果的变化，在学生的头脑中形成画面，把自身融入故事情节中，去体会、去感悟，在潜移默化中丰富学生的想象力，增强学生的记忆力。

(二)引发认识冲突，关注概念的转变 Posner提出的概念转变模型中，认为概念发生转变需满足四个条件：对现有概念的不满、新概念的可理解性、新概念的合理性、新概念的有效性。想办法让学生的认知满足这四点条件，就可以帮助学生完成概念的转变。

要让学生对概念产生不满，首先需要暴露学生的前概念。当学生发现前概念不足以解释现有的事实时，引发认知冲突，产生改变的欲望，主动构建新概念。课堂中大土豆与小土豆都沉到了水底，与学生以前的认识：大的沉，小的浮是不相符的，在这个过程中，产生了对自身经验的怀疑与不满，激发出来获取新概念的认知需要。

新概念要被顺利接受，成为学生知识构架中的一部分，需要被理解。教师不能设置“复述概念”这样机械性的教学，可以让学生在“做”中体现对新概念的接受程度。如对于同一种物品，不管它的大小、轻重如何变化，它在水中的沉浮都不变的，很多同学都不理解。教师通过让学生切土豆，亲眼见证不同大小、不同轻重、不同厚薄的土豆在水中下沉这一事实，真正理解了新概念。

新概念的合理性和有效性则是更高层次的认识。学生对概念有一定的理解是看到概念合理性的前提，而看到概念的合理性又是意识到有效性的前提。

课中，学生初步了解了物体的沉浮与物体的轻重和体积大小无关这一概念，但课前“轻的浮，重的沉”这不准确的认识要想完全抛弃，还需要不断地强化新概念，让其在学生的认知中扎根。课堂中第二个实验探究活动：判断苹果在水中的沉浮。通过这一活动，学生认识到，新学习到的概念是解决该问题的更好的途径。而课后的拓展：观察生活中其他物品是否有一样的性质。则是学生用学到的概念解决问题的非常好的机会。如果学生能够独立观察并解释原理，则说明他们已经能用新概念去解决新问题，不在再依靠经验和旧观念，而是形成新的概念体系，基本实现认知重构了。

(三)选择适合的材料，帮助学生建构科学概念 学生主要以形象思维为主学习过程中需要载体帮助他们把抽象的概念实物化。因此，提供合适而有结构的材料，让学生在亲历探究活动中顺利的建构科学概念，则显得非常重要。为此，在这节课中，不仅有故事化的教学结构，活泼有趣的图文资料，更重要的是，对于本课的难点，选择适合学生的材料，符合学生的认知规律，为他们搭建了合适的“脚手架”。为了更清楚的认识物体在水中的沉浮与物体的轻重和体积大小无关，我选择了土豆和苹果这两个典型的材料。实验材料的合理，让学生非常容易观察到现象，从而分析出规律。弥补了由于材料选择的不适宜、数量的过多导致的观察不清晰，帮助学生形成了正确、清晰的认识。