师:同学们,欢迎来到科学课堂,开启五年级下册科学之旅。瞧,这是雪地,大家在雪地上玩耍过吗?有没有留下过足迹?又是否发现过有趣的科学问题呢?现在,让我们一起去看看。
(场景模拟,习习和妙妙登场)
妙妙:看,你的运动鞋已经完全陷入雪地里了。
习习:为什么你踩在滑雪板上就不会陷入雪地呢?
师:同学们,你们有什么发现?
探探:妙妙在雪地上留下了长长的、又大又浅的印记。
JoJo:琪琪在雪地上留下了一串又小又深的脚印。
师:大家想提出什么问题?
琪琪:同样都是在雪地上,为什么会出现深浅不同的印记呢?
妙妙:人站在雪地上的凹陷程度与什么因素有关呢?
师:请做出假设并说出理由。
探探:妙妙踩在滑雪板上,滑雪板面积比较大,不容易陷入雪中。我认为人站在雪地上的凹陷程度与和雪地接触的面积有关。我曾经去海边骑过沙滩车,沙滩车轮胎越宽大,在沙滩上凹陷得越少。
啾啾:我觉得琪琪会陷入雪中是因为琪琪比较重。我认为人站在雪地上的凹陷程度与人自身的重力大小也有关。因为我发现我和爸爸都坐在一样的沙发上,沙发凹陷的程度不一样。而且我还看过一些视频,各种动物、不同的人在雪地上行走,留下了深浅不同的脚印。
师:我们把人自身对雪地竖直向下的作用力称为压力,人在雪地上稳定后产生的压力大小与自身的重力大小相等。同学们还有什么猜想?大家一起交流下。
(同学们交流讨论后)
师:把我们的假设和依据都记录下来吧。大家已经做出了自己的假设,那这些假设是否正确呢?请设计一个模拟实验来验证自己的观点。模拟实验需要哪些材料呢?
琪琪:我们可以用海绵来模拟雪地,用小桌子的桌面和桌角模拟接触面积的大小。
啾啾:我们可以在小桌子上加钩码来模拟压力的大小。
师:在这个实验中,有多个因素都会影响实验结果。为了研究某一个因素的影响,我们可以采取什么方法?
生:我们可以用控制变量法来做这个实验。
师:要注意什么?
生:在控制变量法中,我们只改变其中的某一个因素,控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响。
师:接下来我们就利用控制变量法来研究接触面积大小和压力大小对雪地凹陷程度的影响。请同学们参考材料超市中的材料,与小组同伴共同设计实验方案。
(同学们分组设计实验方案后)
师:接下来请同学们分享展示你们的设计方案,并在讨论交流中完善方案。
探组:我们提出的问题是海绵的凹陷程度与接触面积大小有关吗?我们的假设是压力相同的情况下,接触面积越小,凹陷越深。需要的器材有海绵、小桌子、勾码、尺子。实验方法是控制变量法,相同条件是小桌子、勾码个数、同一种海绵,不同条件是小桌子与海绵的接触面积。
师:实验有哪些步骤呢?该怎么测量海绵的凹陷程度呢?
探组:实验步骤一,分别测量海绵和小桌子的高度,并计算出高度总和。二、将小桌子按照左图的方式放在海绵上,分别测出总的高度。三、计算出步骤一和步骤二的差值,即为凹陷程度。比较这两种摆放方式凹陷程度的差异。
琪琪组:我们提出的问题是海绵的凹陷程度与压力大小有关吗?我们的假设是接触面积相同的情况下,压力越大,凹陷越深。需要的器材有海绵、小桌子、勾码、尺子。实验方法是控制变量法,相同条件是接触面积、同一种海绵,不同条件是勾码个数。
师:实验有哪些步骤呢?
琪琪组:实验步骤一,分别测量海绵和小桌子的高度,并计算出高度总和。二、将小桌子放在海绵上,加上不同个数的勾码,分别测出总的高度。三、计算出步骤一和步骤二的差值,即为凹陷程度。比较这两种摆放方式凹陷程度的差异。
