《改变物体在水中的沉浮》课堂实录及反思
一、 探究通过改变物体的轻重来改变物体的沉浮。
讲台上放着一只盛满水的水槽，两个乒乓球。
师：（拿起一个兵乓球）同学们，我把这个乒乓球放到水槽的底部，松手后，会看到什么现象？
生：（几乎齐声）乒乓球会浮在水面上。
师：（演示乒乓球按入水中后松手的过程，乒乓球马上浮到了水面上。）刚才的问题，简单得不用问。但是我还想把这个问题问一遍：“这儿还有一个乒乓球，放到水中会怎样？”
生：浮起来（大多数）。
生：可能会沉的（有学生猜测）。
师：有不同意见了，谁正确？
生：试试看。（有几个同学很快提议）
师：请一位同学来演示一下。
（师叫一生上台演示，乒乓球沉在水底）。
师：奇怪，真的是沉的！
（学生轻声议论开了，表示怀疑、不服气）
生1：不会吧？（疑惑，不解的神色。）
生2：老师做过手脚了。
生3：乒乓球里面有东西！（肯定地大叫）
生4：里面装了水。
……
师：到底怎么回事呢？
生：让我们看看这个乒乓球！（急不可待的）
（师捞出水底的乒乓球，请一生上来掂量、观察。）
生：乒乓球有点重，里面应该有水。
下面有几个学生嚷起来：肯定的嘛，我早说了！
师：你们很聪明啊，这个乒乓球里面真的装了水，而且装得很满。所以在水里沉下去了。现在要让它浮起来，怎么办？
生：把水弄出来。
生：把水倒出来。
……
师：（出示针筒，抽出乒乓球里的水后，再次把球按入水中，乒乓球球浮在了水面上。）看来很简单，乒乓球果真浮起来了。刚才的乒乓球的游戏，你们有什么收获？
生1：乒乓球可以沉浮的。
生2：物体在水中的沉浮是可以改变的。
生3：乒乓球重一点，它就沉，轻一点就浮起来了。
生4：改变乒乓球的轻重可以改变它的沉浮。
生5：刚才乒乓球的体积是不变的。
生6：我觉得可以通过改变一个东西的轻重，来，来让它沉浮。（边思索边表达）
师：哦，不仅乒乓球如此，别的物体也能通过这种办法改变沉浮。是吗？
生：恩。
师：到底是不是这样呢？
生1：应该是这样吧……（不能很确定的样子）（（（（99（（9987765就可可
生2：可以拿别的东西来试试看(马上有人想到试验一下)。
师：哦,那我们今天就来研究一下这方面的问题，好吗？（板书课题）
生：好！（兴奋状）
师:刚才我们讨论到，改变一个物体的轻重可以改变它的沉浮。这样的方法到底行不行呢？我们还是试了再说，让事实说话。（出示玻璃瓶）我这儿就有这样的东西，让我们以小组实验的方式，来改变小玻璃瓶在水中的沉浮情况，试试看你的办法行不行，实验完后把你改变物体的方法填写在记录单上。（请材料员从抽屉里拿出瓶子、沙子和实验记录单。）
（学生4人一组开展探究，通过增减瓶中沙子的多少来改变瓶子在水中的沉浮。教师巡视指导。有些学生提出不装沙子装水也可以啊，教师给予肯定并让他们操作，结果也成功地改变了玻璃瓶在水中的沉浮状态）。
师（待同学们全部完成实验后）：能汇报一下你们改变物体沉浮的方法吗？
生1：往玻璃瓶里加沙，加了一点就沉了。
生2：我们加了很多沙，瓶子一下就沉了。
生3：我们加了水，也行的。
生4：我们也是加水的。如果加一点点水，它还没沉，加了多一些，它就沉了。而且好像水加得越多，瓶子就沉得越快。
师插话：哦，你们更细心，你们的发现比别人更多，更有价值，很开心吧。
生4及同组同学：开心！（乐呵呵的）
生5：其实是越重瓶子越容易沉。
师：是这样，那瓶子越轻呢？
生5：它就越容易浮。
生5：我觉得只要改变物体的轻重就能改变它的沉浮。
生6：这个东西大小不变，增加它的重量，原来浮的物体会沉下去；减轻物体的重量，原来沉的物体会浮起来。
师：哦，你用一句简洁的话就表达了我们很多同学想说的，真不简单！啊，你还有说法，请讲。
生：“在体积不变的情况下，改变物体重量，可以改变物体的沉浮状态。”
师：哦，意思很明确，大家同意这样的说法吗？
生：（齐声）同意！
（师板书）
10-20
2、探究通过改变物体的体积来改变其沉浮状态。
（师出示几个大小不一的“变体圆柱”——由两个空心的圆柱体套在一起，内填满橡皮泥。可以通过移动圆柱体套接位置来可改变整个物体的体积。）
师：我这儿还有一样东西，先来认识一下。（拔出“变体圆柱”的一端，展示其内部）看到肚子里面是什么了吗？
生：橡皮泥。（齐呼）
师：看到这东西有什么特点了吗？
（生一时不知答什么）
师(把一个“变体圆柱”小的一头慢慢拔出些，又慢慢塞进一些):这下看清楚了吗？
生1（恍然大悟状）：它的一头可以塞进拔出。
生2：它可以变大变小。
生3：它的体积是很容易改变的。
师：哦，那我们可以把它叫做“变体圆柱”，因为它是圆柱体的，体积又可以改变，是吗？
生1：对。
生2：好的。
师：如果把它放入水中，会怎样呢？
（“沉；浮；有可能会不一样，有的沉有的浮……”学生在底下猜测。）
师：还是来看看吧。（把几个“变体圆柱”按入水中放开，有的沉有的浮。）
师：你能让它沉的浮起来，浮的沉下去吗？
生1：很简单的，把里面的橡皮泥挖出来。
生2：里面的橡皮泥不要填满就行了。
生3：把里面的橡皮泥填得多些就沉了。
生：……
（师把浮起来的和沉下去的“变体圆柱”分别放到两个水槽中，请两位学生上讲台分别演示改变其沉浮状态的方法。学生操作，把沉下去的“变体圆柱”里的橡皮泥挖出，很快使沉的“变体圆柱”浮起来了。另一学生把刚才那位同学挖出的橡皮泥填进浮起来的“变体圆柱”，也很快使它沉下去了。但还有几个“变体圆柱”的一头不能全部拔出，也就不能对其里面的橡皮泥进行增减操作。学生一时束手无策。）
师(请生回座位)：挖出、填进里面的橡皮泥就是增减重量，这样能让沉的浮起来，浮的沉下去。和我们刚才的方法一样，也进一步验证了刚才的结论。但是还有一些“变体圆柱”好像不太能改变重量，怎样改变它们的沉浮，有没有别的方法呢？
（学生思考起来，稍一会儿，有学生：“有办法的……
”，“可以让……”，很快议论开。）
师（示意停下）：不少同学想到办法了，各小组试试看吧，看能不能找到新的好办法（请材料员从抽屉里拿出“变体圆柱”和实验记录单）。
（学生小组实验探究，师巡视，相机指导。大多数组很快就找到了可以改变“变体圆柱”的体积来改变其沉浮，有一组在参看别的小组的操作后也很快领悟新办法。有一组还是提出了可以在浮起的“变体圆柱”体内装铁可以等比重大的东西让它沉，教师肯定他们会动脑想法子，也告诉他们现场没准备铁，“变体圆柱”不好打开，可以想想其它办法。于是他们开始摆弄起其它办法，很快也找到了改变体积的办法。）
师（待全班同学基本完成实验后）：看来同学们真不赖，很快又成功地找到了新办法。上来展示一下你们的实验成果吧。
(几位同学兴奋地上讲台演示探究出来的方法。)
生1（边演示边讲述）：把这个“变体圆柱”的一头拔出来些（此时“变体圆柱”的体积变大了），它就浮，塞进去些（体积变小）就沉。
生2：应该拔得很外面来才行。
生3：主要是使它变小它就沉了。
师：那让它浮呢？
生（很多同学叫道）：让它变大。
生4：让它沉浮，主要是改变它的大小。
师：也就是说，这次我们是通过改变什么来改变物体的沉浮呢？
生1：改变这个东西的大小。
生2：是改变了物体的体积。
师：重量呢？
生3：重量没变。
生4：可以通过改变一个东西的体积来改变它的沉浮。重量不变的话，大的就要浮，小的沉。
师：应该是大的容易浮，小的容易沉，是这样吧？
生：对！（众大叫）
师：哦，这也是一种办法。（板书）
20-30
3、探究改变更多的物体的沉浮。
师：这下，我们又多了一种改变物体沉浮的方法，高兴吧。
生：恩。
师：怎样改变物体在水中的沉浮，现在更有信心了吧。（出示橡皮泥、塑料泡沫、石块等物体）看，我这儿还有不少东西，你能改变它们在水中的沉浮吗？
生：能（看到后大呼）。
师：那试试看吧，不要忘了把你的好方法也记录下来。
（材料员拿出实验材料和记录单，生小组实验、记录，师巡视指导。在让石块下沉时，许多组很快想到绑上泡沫的办法，于是向老师要绳子，于是师分发橡皮筋。其中一组在让泡沫下沉时把石块和泡沫绑在一起，可是由于他们的石块太小，泡沫一直浮着。）
师：你们在让泡沫下沉吗，还没成功？
生1：我们绑上石头了还是浮的。
生2：我们的石块太小了，所以泡沫沉不下去。
生3：我们想要大一点的石头。
生4：要是有块铁块就好了。
师（从讲台上拿来一块石头）：我给你们找了一块石头，行吧？
生1：噢，太好了！
生2：谢谢，谢谢，一下就行了。
（生很快行动起来，绑上两块石头后，泡沫很容易就下沉了。）
师：那你们这是什么方法啊？
生1：改变它的重量。
师：是吗？
生2：不对，泡沫绑上石头后，加起来大小也改变了。
生1：那是什么方法呢？
生3：我觉得就是绑上别的东西。
生4：那就叫捆绑法吧。
师：可以吧，但这种方法与前面我们的方法有没有相同之处，它们之间有什么关联？
生：……（思考状）
师：想想看，想到什么了待会汇报时可以说。
（在让橡皮泥浮起来的实验中，多数小组很自然地想到了绑泡沫法，也比较顺利地成功了，但有些组却“与众不同”地探究出了另外的新办法——把橡皮泥捏成碗状。他们起劲地在捏弄橡皮泥……）
（待全班同学实验基本完成后，师请几个小组上讲台演示讲述，其他同学及时补充。）
生1：橡皮泥绑上泡沫可以浮了。
生2：还可以把橡皮泥做成小船浮在水上。
师：哦，你们组想到的办法还真独特，也成功了吧？
生：成功了(
众呼)！
生3：石块很容易沉，绑小的泡沫不行，要绑大的才行。
生：……
师：我们很多同学的方法是绑上别的东西，刚才有同学说可以叫捆绑法，你同意这样的叫法吗？
生：同意，可以的。
师：那用这种办法把石块和泡沫绑在一起，既改变了大小又改变了轻重，它也改变了沉浮，怎样解释呢？
生（思考一会）：因为泡沫大而又轻，所以绑在别的东西上容易浮，石块小又重就容易沉了。
师：也就是说，绑在一起，重量增加了，但如果体积变化更大，变得很大，还是容易浮的；如果体积变化很小，只大了一点，那就容易沉了。是这样吧？
生(有所悟):对,是这样!
30-43
4、制作我们的“潜艇”。
师：刚才我们能干的同学们让很多物体自由地沉浮，真了不起！一个东西在水里，让它沉就沉，浮就浮，还真有些像潜水艇，不过这样的潜水艇，你满意吗？
生1：满意。
更多的声音：不太满意，不满意！（有些愤恨状）
师：哦，那怎样改进呢？
生1：我想用“小船”来改造。
生2：我要……
师（出示易拉罐、吹管、潜水艇模型——半成品，待组装）：我这儿有些材料，你能利用它们造一艘自己满意的潜水艇吗？
（生呼叫着要拿材料，师提醒材料在桌子抽屉里。）
（学生小组活动，师巡视指导，学生大都被半成品的潜艇模型吸引，组装一般不成问题，如何向潜艇里灌气赶水，不少同学拿出皮老虎来，也有的向老师要针筒之类。完后他们再用易拉罐做潜水艇）。
（请一组来展示讲解，师提示是要讲清怎样让它沉浮）
生1：潜水艇入水，里面进了水，慢慢下沉。按住皮老虎，潜艇浮起来了，松掉皮老虎又沉了。
师：你能给我们解释一下其中的道理吗？
（“我来说，我老说……”该生一时不知说什么，其他同学急着要替她说。）
师（叫另外同学停下，按住皮老虎对刚才那位同学）：注意观察水中的潜艇（慢慢排出里面的水，浮起来）。
该生（仔细观察，一下明白过来）：是因为皮老虎向里面灌气，潜艇里面的水出来了，变轻了，所以慢慢浮上来了。
师：哦。（松手，“潜艇”进水，慢慢下沉）：现在呢？
生：它里面进水了，慢慢变重了，所以下沉了。
师：是这样吗?
生1：是。
生2：其实很简单的，我们只要改变“潜水艇”的轻重，就能让它沉浮。
（请另一组来演示用易拉罐做的潜艇。学生小组上来,演示用吹管向易拉罐中吹气赶出里面的水让它浮起来的过程，停止吹气，易拉罐里进水，又慢慢下沉。）
师：方法和前面的类似，不过更简单些。看来同学真了不起，潜水艇也会做了。
5．课外延伸——做沉浮自如的“潜艇”。
师：我这儿还有更奇妙的潜艇，想看吗？
生：想（按耐不住地直呼）！
（师出示用笔帽和橡皮泥做的潜水艇，潜水艇在装水的密闭塑料瓶中，师边挤按瓶壁边说：沉下去，沉下去，潜水艇果真下沉，师又边松手边说：潜艇浮起来，浮起来，潜水艇又“如约”上浮。）
生1：咦，怎么这么听话的。
生2：是怎么回事？（充满疑惑，思考状）
师：你会做吗，知道是什么让它沉浮吗？你还想造怎样的潜水艇，搞什么研究，课后去试试，好吗？下课。（众生迫不及待地围上来看教师的潜水艇，问东问西……）
教 学 反 思
《改变物体在水中的沉浮》是教科版《科学》教材三年级“沉和浮”单元的第二课。教材的意图是通过对改变物体在水中沉浮状态的方法的探究，使学生对“同体积物体，重易沉轻易浮；同重量物体，小易沉大易浮”的沉浮规律（学生在上一课的探究中对此已有初步的认识）有进一步的理解，并以此发展学生的动手能力，思维能力和探究精神等多方面的科学素养。
让学生亲历真实的科学探究过程是新课程提出的鲜明观点，无疑也是我们在设计组织科学课堂教学时应追求的方向。新《课标》提倡，学生是科学学习的主体，科学学习要以探究为核心。也就是说科学课应该注重学生的经历、体验和发现，在科学课上应该体现自主、合作和探究。我的课例从设计到教学的始末也都特别关注这一点。我的教学设计出发点之一便是让学生积极有效地开展自己的探究活动。课堂上学生在探究中引发的认知冲突，获得的思考探究的惊喜，产生的精彩生动的对话等等，都让人激动而欣慰。本课中学生为改变物体沉浮所找的多种方法，为自己的方法给以合理的解释等都让人意想不到。由此，也让我更深信：学生自主探究的威力无比！
从课堂的教学实际看，本课对于学生探究兴趣的激发比较成功。教学一开始的引入，相同的两个乒乓球在水中却一沉一浮，很好地引发了学生认识的矛盾（与他们的生活经验相冲突），激发了学生的多方猜测和大胆思维。正是这一奇怪的现象所蕴含的物体在水中的沉浮规律，让孩子着迷，激起了他们的探究热情和火花，并自然地让学生的探究兴趣引向了“如何改变物体在水中的沉浮”。在此后的活动及中，学生几乎个个积极投入，兴趣盎然，进入了较好的“思维卷入”状态，并在教师的引领下思维走向深处。到制作改进自己的潜水艇时，学生的探究热情达到了高潮。教学最后的拓展延伸部分给学生展现的奇特的“潜艇”再次引发学生极大的好奇和探究欲望，这也为学生课后探究的延续做了较好的引领。
可以说，本课例引发学生探究兴趣的一个成功之处便是所选实验材料良好的结构性和“有效性”，既能较好地典型地反映科学规律，又极符合学生的认知水平和心理需要。因此，产生了课堂上动人的多姿多彩。科学新课程一直强调材料的结构性，教学资源（当然包括实验材料）的校本（师本）化的开发。通过本课的亲历，让我更深切地感受到了材料的威力。当然，由于准备的时间紧张而仓促，本课所选的材料一定还可以有更好的改进。
本课激发引领学生的探究的另一成功之处，我认为是教师对学生的探究的心理需要的良好把握和恰当的顺势引导。可以说，我的教学比较重视对学生的思维的启发引导。整个课的教学主要围绕通过实验探究，认识改变物体沉浮的方法，以进一步强化前一课学生感知到的物体沉浮规律（同重量小易沉大易浮；同体积重易沉轻易浮）。可以说，逻辑清晰，易为学生掌握。教学的实际也的确如此。但如何把“捆绑法”（并不是简单的只改变体积或轻重，而是两者一起都在变）整合到这一课的逻辑主线上来呢？课堂上学生对“捆绑法”和另两种方法的关联就产生了疑惑。而教师敏感地捕捉到并顺势引导学生对“两者同时变，哪个变影响更大，更主要”进行思考，从而把这种方法和另两种基本方法捏合在一起了。这样的课堂，也促使自己对“预设和生成”，“学生主体地位和教师引导作用”等关系的进一步深思。
让人特别的不满的是，教师在设计、教学中还有未充分信任学生，让学生放手探究的地方。比如在探究改变“变体圆柱”的沉浮这一环节，老师一开始就引导学生发现“变体圆柱”可改变体积的特点，虽然有给“变体圆柱”取名的需要，但也是教师试图以此来此来暗示学生改变它沉浮的方法可从它的体积着手。看似给学生降低难度，但从教学实际来看，学生并没领会老师的“良苦用心”，反而是后来放手让他们动手探究时，他们并不艰难地找到了老师期望的方法。由“可以改变大小”到“改变轻重改变沉浮”再到“改变体积改变沉浮”教师事先缩手缩脚的设计反而让学生的思维绕了圈，可以说“好心办坏事”（当然与老师教学时及时地关注学生的反映迅速地调整自己的教学方案的意识、能力不足也有一定关系），也可从中体味到教师教学理念的分量，体味到相信学生，放手让学生动手探究的重要。
