典型的材料引起高效的經歷
——教科版小學科學五年級下冊“下沉的物體會受到水的浮力嗎”課例研究

曹 婷

(浙江省金華市北苑小學 浙江金華 321000)

一、背景與主題

怎樣發揮“材料”的作用，以提高學生的科學學習效率成了我常常思考的問題。在此，筆者以“下沉的物體會受到水的浮力嗎”為課例，以“典型的材料”能激起“高效的經歷”為題，展開討論與研究。

二、情景與描述

第一次執教片斷節選。

實驗材料準備：2.5N的條形盒測力計，帶有自制刻度線的100ml量筒，自備橡皮，大小和種類不同的三種橡皮泥，水，細線，水槽，記錄表。

（一）喚起已有的認知（3分鐘）

師：將一塊泡沫塑料塊按入水中，請同學們想一想：如果我將手松開，泡沫塑料塊會怎么樣？

生：會浮起來。

師：它為什么會浮呢？

請你畫一畫它的受力分析示意圖（浮力和重力）

師：從圖中可以知道，浮力大于重力就上浮。那么，泡沫塑料塊受到的浮力大小還與什么有關？

生：還與它排開的水量有關。

師：噢，學得真不錯，通過前幾節的學習與探究，你知道了物體在水中的沉與浮，現在，在水中放入一塊橡皮泥，你看到了什么？

生：橡皮泥沉到水底了。

（二）猜測引起了沖突（2分45秒）

師：同學們都已經知道浮在水面上的物體會受到水的浮力作用，那么，沉入水中的物體（如剛才的橡皮，還有石塊等物體）會受到水的浮力作用嗎？

生1：沒有受到浮力，因為如果受到浮力的話，它應該也能浮在水面上或水中。

生2：受到了浮力，當我們從井中提水時，同樣是盛滿水的桶，離開水面后要比在水中感覺重很多。

生3：我同意第一個同學的說法。

生4：我認為第二個同學的意見有道理。

……（爭論不休）

小議：原有認識的喚起與猜測引起的思維碰撞，為下面的探究作了很好的開局。

（三）設計方法，展開實驗（25分13秒）

師：將橡皮泥放入水中，你有方法可以證明你的猜測呢？

生：因為上節課我們已經學會了如何測量泡沫塑料塊在水中受到的浮力，下沉的物體受到水的浮力可以用同樣的方法測量。

師：請說一說，你是如何測量的？

生：在空氣中用測力計先測出它的重力，然后小部分、大部分、全部浸入水中測出它的重力。用橡皮在空氣中的重力減它在水中的重力就是它受到的浮力。

師：說得不錯，我們在研究泡沫塑料在水中受到的浮力時就是這么做的，下面我們就按照這樣的方法開展分組實驗。

開展分組實驗活動：測量橡皮在空中與水中的重力，確定它是否受到水的浮力。

（四）全班交流，展開討論

師：下面，請同學們分組測量橡皮泥在空氣中與水中的重力，比較它們的大小，并計算它受到的浮力。

學生進行實驗后，學生整理器材。

師：根據我們的實驗記錄，分析一下你們的實驗數據，說一說你有什么發現？

生：我發現橡皮泥在水中的重力變小了，說明有浮力存在，并且浮力的大小在變化。

師：是的，有浮力，并且浮力的大小在變化，那么你覺得下沉物體在水中受到的浮力大小與什么因素有關？

生1：與它排開的水量有關，因為上浮物體在水中受到的浮力大小與它排開的水量有關，它應該也是這個原因。

生2：下沉的物體在水中受到浮力的作用，并且下沉的物體排開的水量越大，受到的浮力也越大。

生3：但是出現了一個問題，我發現每組測量出來的數據都不一樣，這是為什么？

……

當其他國家的代表情不自禁地為核爆炸的威力驚呼時，趙忠堯沉默不語、百感交集！中國什么時候才能釋放出這樣巨大的能量？這一天還太遙遠，因為中國連一臺加速器都沒有。沒有加速器就不可能揭開原子核的奧秘，不可能進行自己的核試驗。

小議：由此學生展開了激烈的討論，有的認為每組的橡皮泥不一樣，有的認為測量時讀數出現了問題等，導致下一個活動“大小不同、材料不同的下沉物體在水中受到的浮力與什么因素有關”沒有進行下去，而此時下課時間快到了，只好匆匆結束。

三、反思與分析

（一）將材料“橡皮泥”改成“鉤碼”

（二）將老師演示的場景抬高

教師演示墊圈放入水中的高度過低，造成后面的同學有些想上來或直接站起來看，因此，我決定拿一條凳子，將水槽放在上面，慢慢往水中放墊圈，提高演示的直觀性。

四、解釋與研究

材料的選擇，是小學科學老師的一項重要基本功。從某種意義上講，材料選擇決定了一堂課的導向，決定了一堂課的效率，決定了一堂課的價值。兩堂課上下來，取得截然不同的效果，充分說明了這一點。

上了這堂課的兩次經歷，使我感受到：

（一）“典型材料”引起了“高效經歷”的作用

統一的“鉤碼”，使學生獲取了“在空氣中的重力，在水中的重力，浮力大小，排開的水量”相似的事實，在交流討論中，同學們的關注點集中了，容易形成共識，并糾正了原先因橡皮泥大小不統一引起的“節外生枝”的爭議，將解釋引至偏向。

（二）樹立了“材料引起經歷”的意識

意識決定一切。在科學教學中，有時要有充分多的材料提供給學生觀察實驗，有時要提供典型材料讓學生觀察實驗，有時又要選擇有代表的結構材料供學生觀察實驗。有了“材料引起經歷”這樣的意識，因課而異、因探究的需求而異，“材料”才會在小學生的科學學習中發出光和熱。