吸附材料去除水中有机污染物的研究进展
摘要 综述了吸附材料对水中有机污染物去除的研究进展，介绍了典型的黏土矿物类、工业废渣类、生物类、活性炭类、树脂类及复合材料吸附剂等的研究现状，并对吸附法处理水中有机物的应用前景进行了展望。
关键词 吸附材料;吸附剂;水处理;有机物
Research Progress on Removal of Organic Pollutants in Water by Adsonption Material
XU Li-juan1， GUO Xiao-yan2， YANG Jie1， CHEN Qing-guo1* et al(1. College of Marine Science & Technology， Zhejiang Ocean University， Zhoushan， Zhejiang 316022; 2. Comprehensive Technical Service Center， Laizhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Yantai， Shandong 261411)
Key words Adsorption material; Adsorbent; Water treatment; Organic pollutant
對于廢水中有机污染物的去除，吸附法是重要方法之一。吸附去除有机物主要是指利用固体吸附剂的物理和化学吸附性能，通过富集有机物至吸附剂中达到去除或降低水中有机物的过程[1]。吸附法去除水体中的有机物具有处理效率高、去除效果好、应用范围广等特性，已成为水体中各类有机物去除的首选方法之一。而吸附法应用的关键是选择适宜的吸附剂[2]。笔者在已有研究报道的基础上介绍了目前在水处理领域广泛应用的吸附剂种类，总结了各类吸附剂对水中有机物去除的研究与应用现状，以期为新型水处理吸附剂的开发与应用提供参考。
1 水处理吸附剂种类
根据来源，可将水中有机物去除吸附剂分为天然吸附剂与人工合成吸附剂。按照种类分，主要有黏土矿物类、工业废渣类、生物类、活性炭类、树脂类、硅胶类及复合材料吸附剂等[3]。表1列出了文献报道水处理中常见的有机物吸附剂。
2 黏土矿物类吸附剂
天然黏土矿物在自然界中广泛存在且种类繁多，文献已报道用于水处理的天然黏土矿物主要有高岭土、膨润土、硅藻土、沸石、坡缕石及活性氧化铝等。由于其具有铝硅酸盐晶体结构，热稳定性高，比表面积大，且内部多孔可选择性吸附分子能有效吸附水中极性强、分子直径小的溶解性有机物，是一种优良的有机废水处理吸附剂。天然黏土矿物在使用过程中难以满足各种环境需求，因此黏土矿物类改性与改型技术得到了迅速发展。黏土矿物改性技术包括焙烧法、酸化法、碱化法、氧化剂法、无机法、有机法等[5-7]。
沈王庆等[4]运用碳酸钠活化煤系高岭土吸附处理城市生活污水，结果表明，其对污水中有机物以化学吸附为主，在吸附时间2 h、液固比60 mL/g、pH 6的条件下，吸附效率达到最大。郑敏等[27]用硫酸铝和活性炭高温焙烧改性高岭土，探究改性高岭土对含油废水的吸附性能，结果表明，改性高岭土对废水中柴油的去除率高达99%。天然膨润土中因表面硅氧结构亲水性，使其表面存在一层薄水膜，限制其吸附疏水性有机污染物。聂锦旭等[5]利用氯化铝为改性剂对膨润土进行改性，探讨了改性膨润土对含酚废水中苯酚的去除影响因素，结果表明，在改性膨润土投量为4 g/L、pH 8.5、吸附30 min的条件下，对苯酚去除率达92.2%。天然硅藻土对甲基蓝、活性黑、活性金黄等染料均有较好的吸附效果[28-30]。孙玉焕等[6]研究了十二烷基硫酸钠改性硅藻土对亚甲基蓝和孔雀石绿染料废水吸附处理，改性硅藻土对亚甲基蓝脱色率最高可达71%，对亚甲基蓝饱和吸附容量为65.8 mg/g;改性硅藻土对孔雀石绿处理脱色率为85%，对孔雀石绿饱和吸附容量为232.6 mg/g。Meshko等[7]研究表明，天然沸石能有效吸附碱性染料。何少华等[31]研究表明，天然沸石可有效去除水中氨氮与有机污染物。陈辅强[32]研究发现，有机物与氨氮共存会影响天然沸石对氨氮的吸附。杨浠羽等[33]研究了温度、酸、碱、盐对沸石改性的影响，结果表明，0.5 moL/L NaCl改性沸石对COD的去除率最高。Kuleyin[34]研究表明，表面活性剂改性后，沸石对氯苯酚吸附能力优于苯酚。苏银银[35]以聚乙烯亚胺改性沸石，研究了其对活性染料的吸附行为，结果表明，该吸附剂对阴离子染料废水有很好的净化能力。Chao等[36]利用十八烷基三氯硅烷对沸石进行改性，并研究改性和未改性分子筛对苯、丙基苯等的吸附能力，研究发现，改性后沸石对有机化合物吸附能力显著增强，且改性后沸石吸附有机物浓度范围更宽泛。坡缕石黏土属于层链状镁铝硅酸盐纤维状晶体黏土矿物，比表面积大且内部多孔，具有良好的吸附性能[37]。郝艳玲等[8]用氧化铝对坡缕石进行包覆改性，通过静态吸附试验研究了改性坡缕石吸附直接大红的特性，结果表明，改性坡缕石对直接大红的吸附作用较改性前明显提高，在中性pH、吸附剂用量为2.0 g/m时，对直接大红的吸附率达90%以上。活性氧化铝多孔吸附材料具备高温热稳定性好、比表面积大、吸附性能好等优点，被广泛用于化工等工业中作为吸附剂、干燥剂及催化剂载体，也被研究者用于工业废水处理中。彭波等[9]利用活性氧化铝处理草甘膦生产废水，结果表明，活性氧化铝对该废水具有良好的处理效果，在原废水中草甘膦质量浓度为10 g/L，COD高达30 g/L时，活性氧化铝对草甘膦的去除率大于98%，COD去除率大于50%。
3 工业废渣类吸附剂
煤矸石是指煤炭开采等过程中产生的固体废弃物，具有碳、硅、铝共存矿物特性，对其进行活化，可制备出吸附性能优良的吸附剂。吴俊峰等[10]利用改性煤矸石吸附预处理洗浴废水，考察了改性煤矸石对废水的处理效果，结果表明，在废水 COD为262.4 mg/L时，改性煤矸石与废水混合2 h，处理后出水COD去除率可达62%～79%。活化煤是以劣質煤为原料，经破碎、筛选、浸泡、接种等工艺制成的一种新型优质水处理滤料。郭丽等[11]以活化煤作为三级处理手段处理印染废水，结果表明，印染废水COD去除率超过60%，色度去除率在70%左右。粉煤灰是燃煤热电厂排出的废弃物，由很多具有不同结构和形态微粒组成，其中大多数是玻璃球体，具有多孔结构，比表面积大，一般为2 500～5 000 m2/g，具有较强的吸附能力[38]。Ahmaruzzaman[12]研究表明，粉煤灰对高苯酚含量废水去除效果极好，可使苯酚浓度降低94%。可用双氧水对饱和粉煤灰进行再生循环利用，降低处理成本。赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时形成的不溶残渣，具有胶结孔架状结构，比表面积高达40～70 m2/g，在水中稳定性较好，是一种优良的低成本吸附剂[39]。Namasivayam等[40]对赤泥吸附印染废水中刚果红进行研究，结果表明，赤泥对刚果红吸附效果较好，吸附容量可达4.05 mg/g。赤泥对印染废水中染料吸附过程均为放热过程，任何对赤泥改性包括热处理、酸处理和氧化处理都会影响赤泥的吸附效能[41]。
4 生物类吸附剂
生物类吸附剂包括微生物、藻类、动植物碎片、生物系统等生物有机体及生物可产生淀粉、蛋白质、纤维素、壳聚糖等。其中，文献报道常用于水处理的生物类吸附剂有农林废弃物、壳聚糖及生活污水处理产生的活性污泥[3]。
农林废弃物主要有农作物秸秆、稻壳、甘蔗渣、花生壳、橘皮等。这些材料富含纤维素和木质素等天然高分子，分子鏈上分布有大量羟基、羧基等活性基团，对水体中污染物质具有良好的絮凝及络合吸附作用。与其他水处理剂相比，这些物质具有来源广、无毒以及环境友好等特点。通过适当改性引进新功能基团，可进一步加强其应用性能。对农林废弃物进行改性的方法有焙烧、水解、接枝共聚、醚化以及酯化作用等[42-43]。Gong等[44]采用磷酸对稻草秸秆进行改性，考察了该吸附剂对碱性蓝和碱性红的吸附能力，结果表明，改性后稻草秸秆吸附剂具有优良的吸附性能，当改性吸附剂用量为2.0 g/L时，对 50～350 mg/L 2种碱性染料的去除率均可达96%以上。谢杰等[45]研究发现，经碱洗处理后稻壳灰可以用来吸附污水中有机物，吸附效果受pH影响，当pH为7时，吸附苯酚的效果最好。Sivaraj 等[46] 研究了柑橘皮对水溶液中酸性紫17(酸性染料)的吸附效果，结果表明，柑橘皮可作为废水中酸性紫17的吸附剂，吸附过程符合Langmuir 和Freundlich 吸附曲线。pH影响对酸性紫17的去除，原因可能是碱性介质中OH-会与染料阴离子竞争吸附活性点。
壳聚糖作为一种来源广泛且无毒无害的高分子聚合物，在水处理应用中备受重视。Bratskaya等[47]将壳聚糖谷氨酸盐用于处理饮用水，试验证明，壳聚糖盐能有效去除水中溶解性腐质酸及有机物。李海丰等[48]将壳聚糖应用于印染废水、地下水及饮用水的处理中，研究发现其吸附效果良好，是一种理想的吸附剂。Saha等[15]研究了壳聚糖对废水中染料活性黑5的吸附效果，结果表明，壳聚糖的吸附能力随着pH的下降而升高，pH为5时出现最大吸附量39.5 mg/g，pH为9时出现最小吸附量12.5 mg/g。
城市污水处理过程中产生的活性污泥是一种有孔结构和胞外聚合物絮体，较大的比表面积和大量的微生物与有机物使其含有大量官能团，这使得活性污泥对水中污染物具有良好的吸附能力。用污泥制作吸附剂的方法主要包括污泥热解、气体物理活化及化学试剂活化等[49]。方平等[16]采用改进ZnCl2活化法制备污泥含炭吸附剂，污泥含炭吸附剂对中低浓度甲苯(<2 700 mg/m3)具有很好的吸附能力，该吸附剂可在常温和有机物浓度较低的条件下用来部分替代活性炭的使用。有研究表明，KOH 是最有效的化学活化剂。Lillo-ródenas等[50]研究表明，KOH活化法制得的吸附剂比表面积最高，可达到1 882 m2/g。污泥吸附剂广泛应用于水相吸附，对染料、酚类化合物均有较好的去除效果。但污泥吸附剂在使用过程中重金属等有害物质溶出也是必须考虑的问题，如何针对不同应用要求寻求更加经济高效的污泥吸附剂制作方法是今后面临的挑战。
5 活性炭类吸附剂
活性炭具有发达的孔隙结构，极大的比表面积和丰富的表面官能团，对有机物具有良好的吸附去除效果。针对酚类、苯胺类等芳香有机物，活性炭吸附被美国环境保护署(EPA)推荐为最佳污染防治技术，被广泛应用于废水处理、饮用水处理和地下水环境修复等方面[51]。刘通等[52]用活性炭对生化出水中有机物进行分离研究，结果表明，活性炭主要吸附小分子有机物，吸附效果良好，对溶解有机物去除率可达到54%。朱文发等[17]用活性炭吸附原水中有机污染物，效果明显，出水 CODMn平均仅为 0.95 mg/L，对总有机碳去除率为34.9%。随着科技的进步，越来越多的新技术应运而生。邱峰等[53]将磁化技术引入吸附过程，考察了磁场处理对活性炭吸附硝基苯等5种有机物的影响，结果表明，预磁处理可提高活性炭对硝基苯和苯甲酸的吸附容量。王丁明等[54]研究了活性炭吸附组合工艺应用及发展，其中包括臭氧-活性炭组合工艺、高锰酸钾-活性炭组合工艺、生物活性炭法、粉末活性炭-活性污泥组合工艺、活性炭-超滤组合工艺、活性炭电解法。吴光前等[55]将前人对活性炭表面改性的研究进行了总结。关于改性活性炭对有机物吸附的研究很多，研究均证明，改性活性炭的吸附性能得到提高。虽然活性炭应用广泛，但其制备条件苛刻、再生费用高、不同原料与活化条件下制得的活性炭吸附性能差别很大、吸附性能易受吸附质性质和吸附条件等因素影响等缺点[56-57]。
碳纳米管比表面积大、表面活性高、具有网状微孔通道，被广泛用作吸附剂。目前有关碳纳米管对有机物吸附机理的研究主要集中于疏水作用、π-π键作用、H键作用、静电作用力等。由于碳纳米管在吸附有机物时，以上几种作用力可能同时存在，因此吸附物质不同，起主导作用的吸附机理不同[58]。Lu等[18]研究了碳纳米管对水溶液中三卤甲烷的吸附情况，比较了与粉末状活性炭吸附三鹵甲烷的差异，用酸纯化过碳纳米管更有利于吸附。Gotovac等[59]对比了2种不同直径单壁碳纳米管对萘的吸附效果，结果表明，直径大单壁碳纳米管有利于萘分子吸附。萘在单壁碳纳米管表面存在着很强的吸附作用，是一种比活性炭更为高效的新型吸附剂。但碳纳米管制作成本较高，如何降低碳纳米管制作成本及优化改性方法还需要进一步研究。
有序介孔碳比表面积和孔体积较大，因此其具有良好的吸附性能，而且它比活性炭的吸附容量大，重复再生利用率也高得多。其孔径比活性炭孔径大，因此主要用来吸附大分子有机物(染料大分子、芳香有机化合物等)[60]。Xin等[19]以表面活性剂F127为模板，用酚醛树脂做碳源，合成有序介孔碳，用来吸附水中大分子染料，结果表明，这种有序介孔碳对染料的吸附容量是普通活性炭2倍，染料浓度较低时，吸附效果更好，吸附效率高达99%。吸附后介孔碳还可重复利用。崔祥婷等[61]以三嵌段共聚物F127为导向剂，甲阶酚醛树脂为碳源，通过EISA方法合成有序介孔碳材料，处理水相中的对氯苯酚，发现低浓度水中对氯苯酚被全部去除，效果远好于微孔活性炭吸附剂。也可在有序介孔碳合成中加入其他金属元素，如铁、钴等[62]，以增加其对某些特定有机物的吸附容量。
生物质炭是由生物质在无氧或缺氧条件下经过高温裂解、炭化而产生的一类高度芳香化、难溶性固态物质。环境中普遍存在的生物碳质(如木炭、焦炭等)具有超强吸附性能[63]。陈宝梁等[20]以松针为生物质代表，通过控制不同炭化温度(100～700 ℃)，制备了一系列生物碳质吸附剂，表征了其结构和表面特征。结果表明，生物碳质吸附剂芳香性随炭化温度的升高而急剧增加、极性指数急剧降低，逐渐从“软碳质”过渡到“硬碳质”，同时其比表面积迅速增大。生物碳质吸附剂对水中4-硝基甲苯具有很强的吸附能力。
石墨烯是一种由sp2 杂化碳原子以六边形排列形成的周期性蜂窝状二维碳质新材料，理论比表面积高达2 630 m2/g，具有很强的吸附性能，且价格较低廉，制备过程简单，可用于水中有机物吸附的去除[64]。Liu 等[21]研究了不同环境条件(pH、吸附时间、吸附温度、污染物浓度)下石墨烯对亚甲基蓝的吸附，结果表明，石墨烯对亚甲基蓝吸附等温线符合Langmuir 模型，最大吸附容量达153.85 mg/g。
6 树脂类吸附剂
大孔吸附树脂是一类不含离子交换基团，具有大孔结构的高分子吸附剂，理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，具有网状结构和高比表面积，因此对有机物具有富集吸附作用，且不受无机盐类等干扰，其吸附性能与活性炭相似，吸附与范德华力或氢键有关[65]。陆小青等[22]进行了大孔树脂优化试验，，结果表明，H103树脂在pH为2、投加量为0.3 g、震荡时间为48 h的条件下去除效率最高，且其对渗滤液中可溶性有机物去除率达65.1%。朱桂琴等[66]研究了H-103大孔吸附树脂处理苯甲酸废水处理工艺，结果表明，最佳洗脱条件下，静态吸附后苯甲酸的去除率为78.7%，动态吸附后其去除率为99.98%，树脂反复使用性能良好。庞建峰等[67]利用H103 大孔树脂作为萃取之后二级处理反应器处理苯胺废水，结果表明，出水中COD 和苯胺质量浓度分别降至100和5 mg/L以下，去除率分别达92.00%和95.00%。张海珍等[68]研究了不同条件下XDA-200大孔树脂对水溶液中苯酚的吸附行为，结果表明，该树脂对水溶液中苯酚的吸附速率很快，180 min可达到平衡;树脂对水中苯酚吸附量随其初始浓度的增加而增加，呈线性关系;pH和温度降低，有利于树脂吸附苯酚。
7 复合吸附剂
由于单一吸附剂的吸附作用范围较窄，一般只适用于特定类有机物，且吸附效果不理想。随着杂化材料的研究发展，无机/无机、无机/有机及无机聚合物复合材料制备和性能研究进展很快。各种材料复合，一方面改善了材料的原有性能，另一方面又赋予复合材料新功能[69]。冯辉霞等[23]研究表明，壳聚糖与黏土、二氧化硅、无机高分子絮凝剂及其他无机材料复合，大大提高了壳聚糖对水中有机物的吸附性能。霍金仙[24]以硅胶为载体，外包覆内嵌三油酸甘油酯醋酸纤维素复合膜，合成了类脂复合吸附剂，并考察了吸附剂对狄氏剂的等有机物的吸附效能，结果表明，复合吸附剂对狄氏剂的去除效能与三油酸甘油酯含量正相关，能够有效去除水中ng级浓度狄氏剂。毛宁[25]合成聚氨酯/活性炭复合材料，研究了该聚氨酯基复合材料对苯酚废水的吸附效果，该过程是单分子层吸附，当初始苯酚浓度为100 mg/L时，半吸附时间仅为26.77 min。Wu等[26]研究了3种具有磁性还原氧化石墨烯与氧化铁混杂材料对医院含磺胺类抗生素废水的吸附性能进行研究，结果表明，3种石墨烯材料对磺胺去除率均可达90.00%，磺胺含量为1～200 ng/mL时，吸附量呈现线性吸附特征。
8 展望
吸附法是净化有机物的方法之一，与其他方法相比，吸附法种类多、操作简便，技术发展成熟。但是如何选择最优吸附条件，提高吸附剂吸附性能，如何扩大附剂应用范围，吸附剂绿色处置等问题仍亟待进一步解决。开发新型、高效、经济、绿色、环保的吸附剂将成为未来发展的趋势。
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作者：徐丽娟 郭晓艳 杨 婕 陶 琼 刘作康 张芬芬 陈庆国
《材料在水中的沉浮》实验教学案例 教材分析：
《材料在水中沉浮》选自教育科学出版社，教科书三年级上册，第三单元第五课。本节课，老师带领学生探究不同材料在水中沉浮不同，通过实验让学生认识到在水中的沉浮能力也是材料的一个重要物理性质，它可以用来描述材料或由材料制成的物体。其他有关沉与浮的问题将在五年级的科学课里去研究。
由于木头具有浮在水面的明显特性，因此教科书将对木头特性的研究安排在沉浮实验的后面进行。通过对木头制品用途的调查和生活经验的梳理，学生将丰富对木头特性的了解，并强化保护森林、珍惜自然资源的意识。 学情分析：
三年级学生对生活中常见的物品放在水中哪些是沉的哪些是浮的，有一定的生活经验，但他们对于材料的特性这一概念是模糊不清的，通过本内容的研究与学习，旨在使学生对科学概念有初步的认识，进一步加强学生对常见材料物理性质的理解。三年级学生刚接触科学实验，本课就是想通过实验前的启发与引导，对实验的观察记录进行总结，让学生猜一猜教师给出的物品中，哪些是沉的?哪些是浮的?并进行分类，提出验证的方法。在教师的规范指导下进行实验验证、记录，对实验记录结果进行分析总结等。帮助学生逐步形成“预设猜想——动手实验——观察记录——分析归纳——发现结果”的科学探究的方法。 教学目标: 知识与能力：
1、物理性质可以用来描述材料，如硬度、柔韧性、吸水性和在水中的沉浮能力。
2、不同的材料在水中的沉浮是不同的，物体在水中的沉浮与构成的材料有关。 过程与方法：
1、用简单实验的方法检测材料在水中的沉浮，通过比较发现材料的不同物理特性。
2、选择适当的词语定性描述材料。 情感态度价值观：
1、发展对物质世界的探究兴趣。
2、认同物理性质是可以被观察和测量的观点。
3、增强保护森林、珍惜自然资源的意识。 教学重点：
用简单实验的方法验证材料在水中的沉浮，通过比较发现材料的不同物理特性。 教学难点：
认同物理性质是可以被观察和测量的观点，并具备一定的研究材料物理性质的能力。 教学准备：
学生分组器材：
1、金属、木头和塑料制的物体各三种(实心)。
2、水槽1只，装半水槽水。
3、材料盘，毛巾。
4、记录单。
师演示材料：水槽、小木块、塑料梳子、铁钉、小彩纸片、塑料泡沫、课件。 教学过程：
一、听故事激趣，导入新课
1、让学生观看课件，要求边看边思考。
课件演示故事：暑假里的一天，天气非常热，铅笔和钢笔相约去游泳馆游泳，一进游泳馆，他们就迫不及待的跳进水里，游了一会儿，铅笔出来找钢笔，发现钢笔不见了，铅笔找了好久，终于在水下找到了钢笔。)
2、教师顺势提问：为什么铅笔能在水中游泳而钢笔却不能水中游泳而躺在水里呢?(铅笔浮在水面上能游，钢笔沉到水下不能游。)
3、学生回答后，出示课题，其实在我们的生活中有些材料跟钢笔与铅笔一样在水中有沉有浮，这节课老师就和大家一起来研究材料在水中的沉浮。
(设计意图：以上教学运用情景教学、启发教学、媒体辅助教学相结合，通过有趣的故事，让学生明白本课学习内容，同时激发他们的学习兴趣，达到导入点题效果。)
二、预测不同材料在水中沉浮不同
1、老师出示不同的材料，做好编号，编号为(A
1、A
2、A
3、B
1、B
2、B3„)让学生观察这些材料，用手摸一摸，看一看，猜测那些编号的材料在水中哪些会沉?哪些会浮?
2、分组讨论，并填好预测表(老师提示浮↑， 沉↓)
3、要求学生对预测的结果进行收集、整理、汇报，对有争议的地方加以标注。
(设计意图：探究第一步就是大胆猜想，通过对物体触摸观察让学生对材料进行预测，这样充分调动他们思维，激发他们的探究欲，让他们主动参与。)
三、物体沉浮实验的探究
1、谈话：你们刚才做了预测，那怎么样判断你们做的预测是否正确呢? 生：实验。
2、教师演示实验，让学生明白物体在水中沉、浮的含义。
3、出示实验要求：
(1)请组长合理分工，让组员明确自己任务;
(2)请操作员每次只能拿一件物品，轻轻放入水中，再放手，等大家仔细观察，出现现象后才拿出来，要多实验几次，反复验证; (3)请记录员做好记录，填好记录表;
(4)做完试验后请卫生员把物体从水中拿出，擦干水，摆好。
4、学生分组实验，老师巡视指导。 (设计意图：科学课的实验活动就像是做游戏一样，要有规则，就要明确做什么，怎么去做。三年级学生对科学探究实验还比较陌生，探究能力还比较薄弱，因此在实验之前教师对学生进行方法的指导就显得尤为重要。这样可以使学生少走弯路，为学生节省更多的时间进行探究，提高实验的效率。)
5、要求学生对实验现象进行收集、整理、汇报，并在此基础上讨论，通过实验你们发现了什么?
6、汇报结果：(课件出示实验表格及填空题)像铁、铝、铜这样的 金属 材料，在水中容易 沉 ;像 木头 、 塑料 这样的材料，在水中容易 浮 。物体的沉浮跟 材料 有关。
(设计意图：学生对于什么样的材料沉，什么样的材料浮，有了基本的了解。这样以填空模式出示实验结果，降低了学生实验总结的难度。)
四、认识木头
1、刚才的实验我们发现木头具有浮于水面的这一特性。生活中哪些地方用到了它的这一特性呢?我们继续探究。
2、在我们的周围有许多木头制成的物品，大家一起来找一找。(学生汇报)
3、老师收集了一些木制品的图片，请大家一边欣赏一边思考：这些木制品分别利用了木制品的哪些特性?(课件出示“木制品”图片) (设计意图：出示一些生活中常用物品的图片引导学生认识木头的其它特性，使学生再次感受科学与生活的密切关系，对帮助学生整理木头的特性起到了引导作用。)
4、这些木制品有什么用途呢?人们利用了木头的哪些特性呢?请各组进行组内探究，并且填写气泡图。
5、学生汇报后教师板书，木头的特性还有很多，我们课后还可以进行探究。
6、师：生活中离不开木制品，一棵成材的树木在自然界至少需要生长十几年，由于环境污染和人工采伐世界上的森林正在急剧减少，破坏生态平衡，最明显的后果就是容易引发沙尘暴。人们意识到了危机，已经开始使用其他材料代替木材，甚至把木屑和木材边角料制成人工板材，广泛使用，你们知道哪些木材的替代品吗?(学生自由说)师介绍有木塑材料、科技木等。
7、小结：木材的替代品不但节约了森林资源，而且在使用过程中还能有效的弥补木材的缺陷，充分发挥材料的优势，满足了生活的需要。
(设计意图：通过发现生活中木材的替代品以及教师的小结，帮助学生明白了木材替代品不但可以节约森林资源，更重要的是保护了我们的环境，又满足了生活的需要。)
四、课堂小结、拓展延伸
1、通过本节课的学习你有哪些收获(学生自由说)
2、设计一个演示实验，让学生观察，一个易拉罐和一个吕钉同时放入水中，他们是沉?还是浮?让学生猜测，然后和老师一起做实验，提出问题为什么相同的材料在水中的沉浮也会不同?
(设计意图：通过小结整合所学的知识，了解了学生对知识的掌握情况，后面的拓展会让学生的脑子里冒出许许多多的问题，让学生带着问题走出教室，从而激发学生课后探究的欲望。) 教学反思：
一、把握小学生科学学习特点，因势利导。 良好的开端是成功的一半，三年级的学生刚刚步入科学这一神圣的殿堂，对周围的事物有强烈的好奇心。在开课的教学中运用情景教学、启发教学、媒体辅助教学相结合，通过有趣的故事，让学生明白本课学习内容，同时激发他们的学习兴趣，达到导入点题效果。
二、教学过程丰富多彩，探究成为科学学习的主要方式。
学生对材料的研究感到神秘，又感到好奇。因此要满足学生的探究欲望，尽量让学生在动手操作的基础上，观察现象，得出结论。在“预设猜想——动手实验——观察记录——分析归纳——发现结果”中学习体验科学探究的方法。
三、悉心引导学生科学学习活动。
从学生的探究性学习过程入手，以实验、观察、分析为主，力争让学生亲自动手实验，并对实验过程中观察到的现象进行思考，同时注重学生的探究性学习方法的指导及探究精神的培养。
四、充分运用现代教育技术
在教学过程中多次使用多媒体一方面强调活动的要求，从而强化三年级学生还没形成的探究习惯;另一方利用多媒体对学生的探究活动进行分析交流，直观展示实验结果，有利于学生学习方法的指导;同时利用多媒体展示木质材料的物品对于学生直观认识木头特性提供了可视的资料„„能使学生有意识的去关注自己日常生活中的科学，使自己变得更聪明、更理智。同时学会收集资料、学会分析整理，以此来认识周围的世界，提高学生保护资源、合理利用资源的意识。
五、教学中需改进的地方：
1、如猜测沉浮前，我指导学生用沉浮符号来表示沉浮，但在实验之前没有再次强调，因此在巡回指导时，发现有些小组预测用沉浮符号，而实验结果却用“沉”“浮”文字来表示。
2、填写木头特征气泡图时，学生关于木头特征的很多文字不会写，由于时间的关系，使得一些小组没能够完成气泡图。在这些环节上，我感觉自己备课时的预设还不够全面，对三年级学生的知识水平估计的不到位，影响了课堂教学效果。
三年级科学《材料在水中的沉浮》教学设计
教材分析：沉浮实验主要是对木头、纸、金属、塑料这四种常见材料沉浮这一物理性质的检测和探究， 通过比较增进学生对木头的特性的了解，强化学生珍惜自然资源、节约自然资源的意识。
教学目标：
知识与技能：认识沉浮能力是材料的一个重要的物理性质。(物理性质可以用来描述材料;物体在水中的沉浮与构成的材料有关)
过程与方法：能用简单的方法检测材料的物理性质，并通过比较发现材料不同物理特性。
能用适当的词语定性描述材料。
情感态度价值观：培养学生对物质世界的探究兴趣。 增强充分利用自然资源，节约和珍惜自然资源的意识。
教学准备：塑料玩具，塑料块、塑料圆柱、木板、木块、回形针、螺丝钉、铁制圆柱、、小方巾。(全部装袋)
教学过程：
一、导入
物体的很多特性在我们的工作和生活中都得到了我们充分的应用，比如说毛巾洗脸就应用了棉布良好的吸水性，小刀削铅笔应用铁片了的硬度，圆珠笔的外壳应用了塑料的柔韧性制成，聪明的人类能利用材料的不同特性服务于我们的生活也方便了我们的生活。
教师出示课件(木船)提问：老师这幅图片展示的是一种常见的材料做成的服务于我们的一件交通工具，这是一件什么样的交通工具?它是用什么材料制成的?为什么要用这种材料呢?我们本节课就将把纸、金属、塑料、木头这些常见的材料放入水中，探究它们一个重要的物理特性，当然我们也将重点对木头的特性作深入的了解。接下来我们就共同探讨《材料在水中的沉浮》。
板书:材料在水中的沉浮
二、新课教学
(一)沉浮实验：验证不同的物体在水中的沉浮能力是不同的。
今年8月在我国成功举办了第29届奥运会，今天材料王国也举办运动会，推选水中仰泳健将。
1、教师演示实验：判断物体的沉浮。
(教师演示)学生观察：把小纸片和小碎石放入水中，观察发生的现象，又是以什么作为判断材料沉浮的标准的呢?
小纸片在水中为什么会出现沉浮两种现象呢?(学生自由说)小结：因为纸的情况比较特殊，开始时可能是浮的，由于吸水性强，全部浸润后就会沉入水底。
教师小结并直接演示：物体不碰到容器底部是浮，有的浮在水面，有的浮在水中，
2、材料分类：
金属、塑料、木头这些材料小伙伴也想知道自己在水中会出现什么现象?大家愿意帮忙吗?请各组组长从纸袋里拿出材料，快速识别这些物品是用什么材料制成的?然后分类摆放。
汇报交流。请动作最快的小组派代表到展示台上进行汇报(学生汇报)其他小组有不同分法吗?(学生补充汇报)达成共识后请学生回到座位上去
教师板书：金属、塑料、木头
3、分组预测：
(出示记录单P57页)这些材料都是我们生活中常见的物品，接触过，观察过。接下来，我们进行一次观察能力比赛：请各组组内交流，然后预测这些物品放入水中，哪些会沉哪些会浮?为了简明方便，我们用向下的箭头“↓”表示“沉”;用向上的箭头“↑”表示“浮”，利用简单符号描述我们的预测结果。如果各小组成员出现了不同预测结果可以在记录单的预测结果侧标注“?”。(学生活动)
汇报交流：请各组组长派代表汇报结果并说明理由。
4、分组实验要求：
①实验要求：只有规范严格的实验活动，才能得出准确的科学结论。 ② 温馨提示：
a、请组长合理分工，让组员明确自己的任务，然后组织探究;
b、请操作员每次拿一件物品，轻轻地将物品放入水中，等大家仔细观察出现的现象后再拿出来，允许多次操作(特别是与预测结果不符的材料);
c、请记录员及时记录实验结果，用向下的箭头“↓”表示沉，用向上的箭头“↑”表示浮，实事求是，如实填写;
d、请卫生员将实验后的物品的水擦干，将浮上来的物品放在一起，沉下的物品放在一起。
③开始实验，教师板书(沉浮实验)，然后巡视。 ④请组长派代表汇报结果。 ⑤教师小结：
a、通过实验我们发现实验结果与刚才预测结果存在分歧，我们应该以什么为标准作为判断的依据呢?
(学生回答)追问：为什么?(学生回答并说出理由)小结：是呀实验是验证一切真理的唯一标准，任何时候，我们都应该尊重事实，相信科学。
b、总结规律：金属类材料制成的实心成品一般在水中下沉，木头、塑料一类材料制成的物品一般在水中上浮。
板书：金属 ↓ 塑料、木头↑
5、请组长统计各组预测和实验结果是否接近，准确率有多高，教师以示鼓励。 (学生统计后教师找出准确率最高的一组，在记录单上印上“科学小明星”奖章。)事实胜于雄辩，恭喜你们!准确率这么高，说明你们小组成员平时能够认真观察材料，从科学的角度认识材料!
(二)、认识木头
师：木头是一种在水中很容易浮的材料，它还有很多其它的特性，在我们的生活中被广泛运用，接下去我们来进一步认识木头这种材料。我们周围有哪些木头制成的物品?大家一起来找一找。(学生汇报)
老师收集了一些木制品的图片，请大家一边欣赏一边思考：这些木制品分别利用了木制品的哪些特性?
这些物品有什么特点?介绍木头的特性 火柴，它容易被燃烧。(生：木头有易燃性)
用木头做的门比较坚硬 餐桌和椅子也用木头做的，它们也比较坚硬。 木头做的桥，结实。坚硬。
木桥使用了木头有较强的(承重力)这一特性。在我老家，许多房子的梁都用很粗的木头做的，也使用了木头的承重了这一特性。
木船使用了木头能(浮在水中)的特性
(师)柳条编成的篮子使用了木头的什么特性呢?柳条这样弯曲都没断，我知道了使用了木头的(柔韧性)
我们用的筷子用了木头的什么特性呢?(不导热) (师):同学们在气泡图上记下我们了解的木头特性。
(师)生活中离不开木制品，一棵成材的树木在自然界至少需要生长十几年才能使用，树木的生长过程是如此的漫长，而我们身边有些人却这样做世界上的森林正在急剧减少，破坏生态平衡，最明显的后果就是容易引发沙尘暴。
(师)：森林资源是有限的，可是，人类的智慧是无限的。人们意识到了危机，已经开始使用其他材料代替木材，甚至把木协和木材边角料制成人工板材，广泛使用，你们知道哪些木材的替代品吗?(学生自由说)。
小结：随着科学水平的发展，生产技术的提高，人们开始对材料进行选择和开发，木材的替代品不但节约了森林资源，而且在使用过程中还能有效的弥补木材的缺陷，充分发挥材料的优势，满足生活的需要。
(四)、课堂小结
1、通过本节课的学习你有哪些收获(学生自由说)
2、结束语：希望同学们课后继续探究其他的材料，科学的使用材料，这些材料都是我们生活中必不可少的资源，节约资源，保护资源，才能够让资源更好服务于我们的生活。
(五)、实践作业：老师愿意和大家一样做一名环保志愿者，请同学们向身边的亲人朋友宣传环保知识，让更多的人关注环保，善待地球，爱护我们共同的家园。
教学目标：
1、 经历探究材料在水中的沉浮的过程。
2、 通过实验、观察、研讨探寻事物本质。
3、 初步了解材料在水中的沉浮。
4、 培养学生观察、对比、总结的能力。
5、
教学重点：
指导探究材料在水中的沉浮。 教学难点： 开展实验，探讨、对比、总结实验成果。 教学准备：
水槽、清水，木制品、金属制品，塑料制品，
一、导入
老师给大家带来了一些我们身边常会见到的物品。请同学们来说一说有些什么?是用什么材料制成的?(出示钢钉、木制铅笔、塑料、木头)
如果将木头、金属、塑料这些材料放入水中，它们哪些会上浮?哪些会下沉?今天我们就来学习《材料在水中的沉浮》(板书课题)
二、新授
1.请同学们四人为一小组，在小组内将这些物品进行分类，并说一说它们是用什么材料制成的。
2.学生们在小组内活动
3.全班汇报;同学们把物品分成了几类?每一类是由什么材料制成的?(预设我们把这些物品分成三类，有木头、金属、塑料)
4.猜测：请同学们猜一猜把这些材料分别放入水中，哪些会上浮?哪些会下沉?(学生自由猜测)
5.想证实自己的猜测是否正确，你有什么办法?(可以通过实验来证明)
6.如何用实验证明这些物品在水中的沉浮?(小组讨论)
7.全班汇报
8.在同学们做实验之前老师想给大家一些提示
说明：
(1)实验时将物品轻轻放入水中，然后再松开手，把手从水中拿出，观察物体的沉浮。
(2)当物体不碰到容器底部，我们就称作上浮;当物体碰到容器底部，我们称作下沉。
9.小组实验并记录结果
10.全班汇报
11.小结：像金属这类材料制成的物品，容易下沉;像木头、塑料这类材料制成的物品，容易上浮。
12.概括升华：通过实验我们知道物体的沉浮跟什么有关?(物体的沉浮和材料有关)
三、认识木头
1.老师带来的物品中哪个是由木头制成的?(铅笔)
2.在我们周围还有哪些是用木头制成的物品?它们有什么特点?
预设：桌子 说明木头坚硬
木船 说明木头能浮在水面
编筐 说明木头有韧性
房梁 说明木头承重力强
3.小结：这些就是木头的特性
四、课堂作业
完成活动手册
五、作业安排
1.我们生活中还有哪些东西会浮在水上?
2.轮船为什么浮在水上?
六、自问自答
1.树木在我们的生活中的作用?
xxx小学
xxx 在《材料在水中的沉浮》这课里主要是通过帮助学生逐步激发兴趣——形成预测——实验论证——观察记录——分析归纳——发现问题的科学探究的方法与过程，充分培养学生尊重事实的科学品质。同时，在探究木头特性活动中对学生渗透节约木材资源、探究木制替代品、保护环境的教育。
三年级的学生活泼好动，稚气未脱，对大千世界的求知有着强烈的好奇心和求知欲。但可能是教师语言或者是其他的原因，学生动脑思考、举手发言的积极性不是很高。这应该是这节课不太成功的最大原因。另外，由于实验结果的不统一性，导致我直接转到了例外情况的分析阶段。实验结论就难以进行，这也是本节课的一个疏漏。
课的开始，我以一个乌鸦喝水的故事导入本课，而后引出本一节课的课题，引出本课的第一个探究活动。为了使学生的探究活动能有效地开展，学习科学探究的方法，我为学生的“做”架起一道“思考——实践”的桥梁。在探究材料在水中的沉浮实验中，我引导学生经历了一个“材料分类——预测猜想——动手实验——整理信息——汇报交流——得出结论”的科学探究过程，学生在逐步深入的探究中很快发现：用金属做的物体在水中容易沉，但是用塑料、纸和木头做的物体在水中却出现各种不同的情况。在此，我只得告诉学生，材料在水中的沉浮是材料的一个特性，然而出现了不一样的情况，这就是科学，要求我们要不断地去研究。深化了学生的认识。最后只得匆匆总结得出物体在水中的沉浮与制成它材料有关。
在后阶段“认识木头”的探究活动中，我遵从以学生为主体的精神。征求大家想研究木头哪方面的知识。接着抓住用途与特性来研究。在学生讨论研究阶段，可能是老师表达要求有不足，同学们在研究特性时，大多都写得是木头的用途。我及时采取措施，到小组中去及时做针对性的指导，才拉回来一点势头。学生对于木头这种材料是非常熟悉的，为此，我从学生的生活入手，让他们先说说生活中有哪些东西是木头做，引导他们从木头的用途上来得出木头的特性，并在活动记录单中以气泡图的形式展示，而后对学生进行珍惜森林资源的教育，部分学生也得出木头的基本特性，但是有一些学生对于特性一词的理解还是不够到位。
这一节课还存在很多不足的地方，如给学生讨论的时间不够准，学生讨论时间内的效果不理想，学生座位的限制，大多没有全员参与到讨论中。在观察更多物体的沉浮这一环节，在学生观察完并汇报了结果后，还应和学生多一些讨论交流。但是没有很好激发起学生的积极性。另外还应适当拓展，让学生猜一猜、试一试我们身边的物体，如橡皮、橡皮泥等，这样可提高学生的学习兴趣，积累更多不同的材料在水中沉浮的感性认识，更加有利于学生建立材料与沉浮之间的关系。
在《材料在水中的沉浮》这课里主要是通过帮助学生逐步形成预设——实验——观察记录——分析归纳——发现的科学探究的方法与过程，充分培养学生尊重事实的科学品质。同时，在探究活动中对学生渗透节约木材资源、保护环境的教育。
三年级的学生活泼好动，稚气未脱，对大千世界的求知有着强烈的好奇心和求知欲，经过了半个多学期的科学课训练，他们已经初步掌握了一些科学的思维方式，养成了一些科学的操作习惯，这些都是可供教师利用的教学资源。同时他们缺乏生活经验，不善思考，解决问题的能力比较差，这些也是教师应该注意的。我努力从他们的角度去思考与预设，做到对课堂上的生成心中有数，在此基础上设计教学流程和教学方法。
课的一开始，我以一个乌鸦喝水的故事导入本课，而后提出今天这一节课的课题，引出本课的第一个探究活动。为了使学生的探究活动能有效地开展，学习科学探究的方法，我为学生的“做”架起一道“思考——实践”的桥梁。在探究材料在水中的沉浮实验中，我引导学生经历了一个“预测猜想——动手实验——整理信息——汇报交流——得出结论”的科学探究过程，学生在逐步深入的探究中很快发现：用金属做的物体在水中容易沉，而用塑料和木头做的物体在水中容易浮。在此，我再告诉学生，材料在水中也是材料的一个特性，深化了学生的认识。同时总结得出物体在水中的沉浮与制成它材料有关。
在第二组“认识木头”的探究活动中，学生对于木头这种材料是非常熟悉的，为此，我从学生的生活入手，让他们先说说生活中有哪些东西是木头做，引导他们从木头的用途上来得出木头的特性，并在板书是以气泡图的形式展示，而后对学生进行珍惜森林资源的教育，大部分学生能得出木头的特性，但是有一些学生对于特性一词的理解还是不够到位。
这一节课还存在很多不足的地方，如给学生讨论的时间不够多。在观察更多物体的沉浮这一环节，在学生观察完并汇报了结果后，还应和预测做些比较，应给多一些时间让他们自己讨论影响物体沉浮的因素。另外还应加强拓展，让学生猜一猜、试一试我们身边的物体，如橡皮、橡皮泥等，这样可提高学生的学习兴趣，积累更多不同的材料在水中沉浮的感性认识，更加有利于学生建立材料与沉浮之间的关系。
《材料在水中的沉浮》教学设计
教材分析：
《材料在水中沉浮》选自教育科学出版社，教科书三年级上册，第三单元第五课。本课有两个内容：一是沉浮实验。学生在日常生活中对哪些东西沉哪些东西是浮的已经有了一定的感知，因此，本节课要使学生进一步观察身边多种物品的沉浮，帮助学生逐步形成“预设猜想---动手实验---观察记录----分析归纳---发现”的科学探究的方法和过程。第二个内容是认识木头，学生通过对木头制品的用途的调查，丰富对木头特性的了解，并强化保护森林、珍惜自然资源的意识。 学情分析：
三年级学生对生活中常见的物品放在水中哪些是沉的哪些是浮的，有一定的生活经验，但他们对于材料的特性这一概念是模糊不清的，通过本内容的研究与学习，旨在使学生对科学概念有初步的认识，进一步加强学生对常见材料物理性质的理解。三年级学生刚接触科学实验，本课就是想通过实验前的启发与引导，对实验的观察记录进行总结，让学生猜一猜教师给出的物品中，哪些是沉的?哪些是浮的?并进行分类，提出验证的方法。在教师的规范指导下进行实验验证、记录，对实验记录结果进行分析总结等。帮助学生逐步形成“预设猜想——动手实验——观察记录——分析归纳——发现结果”的科学探究的方法。 教学目标: 科学概念：
1、 认识不同的材料在水中的沉浮是不同的，物体在水中的沉浮与构成的材料有关。
2、 对木头特性的了解。 过程与方法：
1、用简单实验的方法检测材料在水中的沉浮，通过比较发现材料的不同物理特性。
2、选择适当的词语定性描述材料。 情感态度价值观：
1、发展对物质世界的探究兴趣。
2、认同物理性质是可以被观察和测量的观点。
3、增强保护森林、珍惜自然资源的意识。 教学重点：
用简单实验的方法验证材料在水中的沉浮，通过比较发现材料的不同物理特性。 教学难点：
认同物理性质是可以被观察和测量的观点，并具备一定的研究材料物理性质的能力。 教学准备：
学生分组器材：
1、金属、木头和塑料制的物体各两种(牙刷、梳子、回形针、钥匙、一次性筷子、积木)。
2、水槽1只，装半水槽水。
3、塑料袋，毛巾。
4、实验记录单。 师演示材料：象棋和跳棋、相关课件。 教学过程：
一、 创设生活情境，导入新课
1、谈话：老师在生活中遇到了一个难题，听说三二班的同学都很聪明，看谁能帮老师解决这个难题?
2、出示难题：老师买了一副跳棋和一副象棋，准备闲的时间和女儿一起玩，但不小心将它们混到一起了，你有什么办法能迅速地将它们分开呢?
3、学生说出自己想到的办法，老师适时引导学生想出利用沉浮原理分拣棋子的方法。
4、学生回答后，出示课题，其实在我们的生活中有些材料跟跳棋与象棋一样在水中有沉有浮，这节课老师就和大家一起来研究材料在水中的沉浮。
(设计意图：良好的开端是成功的一半，三年级的学生刚刚步入科学这一神圣的殿堂，对周围的事物有强烈的好奇心。创设生活情境，通过解决问题，激发学生学习兴趣和求知欲望。)
二、 探究材料的沉浮 (1) 认识物体的材料
请各组组长从材料袋中取出6种物体——牙刷、塑料梳子、回形针、钥匙、积木、筷子。快速识别这些物体是什么材料制成的?然后分类摆放。
(设计意图：考虑到学生的生活经验有限，所以给学生挑选了一份生活中普遍、常见的物品。) 汇报交流：请任一组学生汇报，边出示物品边说明它由什么材料制成。询问其他小组是否有不同分法?师生达成共识后，教师板书：(材料：金属塑料木头) (2) 预测物体在水中的沉浮
(课件出示实验记录表)进行一次观察能力比赛：请同学们先在记录表中写上物品的名称，然后相互交流，再预测这些物品的沉浮情况。为了记录方便，用简单的符号描述预测结果：用“↑”表示浮，用“↓”表示沉，若判断不出是浮还是沉则用“?表示。(学生活动)
汇报交流：请各组代表汇报结果并说出理由。
教师总结出学生对每件物体的预测情况，并板书出有异议的物体名称，提醒学生在实验中需特别注意。
(设计意图：预测是科学探究中必不可少的，这样既培养学生的探究能力，又能够强化学生在实验过程中的有效注意，深刻实验印象。) (3)验证预测——做实验
1、在学生做实验之前，教师先亲手演示应该如何将物品放入水中。
2、课件出示3个物体在水中情况的图片，学生研讨判断沉浮的标准。
小结并课件演示：物体不碰到水槽底部是浮，碰到水槽底部是沉。
3、课件出示温馨提示，使学生明确此次实验的具体步骤和注意事项。 温馨提示：
a、请组长合理分工，让组员明确自己的任务，然后组织实验。 b、操作员每次只拿起一样物品轻轻地放入水中，等大家仔细观察后再取出。 c、记录员及时记录实验结果，请如实填写。 d、实验中，组内低声讨论，以免影响其他小组。
e、实验后，卫生员将物品的水擦干，保持桌面整洁，将浮的物品放在一起，将沉得物品放在一起。
(设计意图：科学课的实验活动就像是做游戏一样，要有规则，就要明确做什么，怎么去做。三年级学生对科学探究实验还比较陌生，探究能力还比较薄弱，因此在实验之前教师对学生进行方法的指导就显得尤为重要。这样可以使学生少走弯路，为学生节省更多的时间进行探究，提高实验的效率。)
4、开始实验，教师巡视，并加强指导。
5、2—3组代表汇报结果。
注意让学生比照预测结果和实验结果，强调实验是检验预测的唯一标准。
(4 ) 观察更多物体的沉浮
学生取出自己搜集的物品(纸、橡皮擦等)，进行沉浮实验。提醒学生要先预测，然后把猜测和实验结果写在记录表上。(学生活动)
学生汇报。教师特别指出：纸片是比较特殊的材料，一开始它是浮的，但是吸水后它就会沉下去。
(设计意图:除了研究老师准备的材料，还可以研究自己准备的东西。这一环节更大的满足了学生“爱玩”的天性，提高了学生的学习兴趣，使学生积累更多的材料知识。) (5 ) 讨论交流，归纳与发现 (课件出示填空题)通过填空模式引导学生得出完整的结论：像铁、铝、铜这样的金属材料，在水中容易沉;像木头、塑料这样的材料，在水中容易浮。物体的沉浮跟材料有关。
(设计意图：三年级学生在分析结果，对知识的综合运用上，不能完整得出“物体的沉浮跟材料有关”这一结论，但学生对于什么样的材料沉，什么样的材料浮，有了基本的了解。于是得出结论的方法，我改为填空模式，这样以填空模式出示实验结果，降低了学生实验总结的难度。)
(教师板书：“↓”和“↑”，物体的沉浮跟材料有关) (6)“科学就在身边”——回归生活，拓展延伸
在日常生活中，物体沉浮的性质应用很广泛，激励学生思考：你还知道在生活中有哪些地方要用到物体的沉或浮?(指名回答 (课件展示几张关于“物体沉浮在生活中的应用”的图片。如：木船、浮标、救生圈、救生衣)
(设计意图：探究物体沉浮在生活中的应用，使学生感觉到“科学并不遥远，科学就在身边”。)
三、 认识木头
1、通过实验了解，已经了解木头容易浮的特性。课件展示木制品图片，继续探究木头的其他特性，学生完成气泡图。
2、观看“破坏浪费森林资源”视频，教育学生节约和保护资源资源。 (板书：节约、珍惜自然资源)
3. 为了节约木材，人们使用其他材料来代替木材。学生积极思考，举例说明我们身边有哪些木材的替代品?(学生自由说)
4、教师小结：我们周围有各种各样的材料，这些材料是我们生活必不可少的资源，我们在平时应该注意节约资源，保护资源，才能够让资源更好服务于我们的生活。
四、课后作业
画一张保护资源的宣传画，号召身边的人们节约资源，善待地球，爱护我们共同的家园。
五、板书设计
材料在水中的沉浮 沉↓浮↑ 材料：金属木头塑料
物体在水中的沉浮与材料有关
节约、珍惜自然资源
教学反思：
一、把握小学生科学学习特点，因势利导。
良好的开端是成功的一半，三年级的学生刚刚步入科学这一神圣的殿堂，对周围的事物有强烈的好奇心。在开课的教学中运用情景教学、启发教学、媒体辅助教学相结合，通过有趣的生活情景的创设，让学生明白本课学习内容，同时激发他们的学习兴趣，达到导入点题效果。
二、教学过程丰富多彩，探究成为科学学习的主要方式。
学生对材料的研究感到神秘，又感到好奇。因此要满足学生的探究欲望，尽量让学生在动手操作的基础上，观察现象，得出结论。在“预设猜想——动手实验——观察记录——分析归纳——发现结果”中学习体验科学探究的方法。
三、悉心引导学生科学学习活动。
从学生的探究性学习过程入手，以实验、观察、分析为主，力争让学生亲自动手实验，并对实验过程中观察到的现象进行思考，同时注重学生的探究性学习方法的指导及探究精神的培养。
四、充分运用现代教育技术
在教学过程中多次使用多媒体一方面强调活动的要求，从而强化三年级学生还没形成的探究习惯;另一方利用多媒体对学生的探究活动进行分析交流，直观展示实验结果，有利于学生学习方法的指导;同时利用多媒体展示木质材料的物品对于学生直观认识木头特性提供了可视的资料„„能使学生有意识的去关注自己日常生活中的科学，使自己变得更聪明、更理智。同时学会收集资料、学会分析整理，以此来认识周围的世界，提高学生保护资源、合理利用资源的意识。
五、教学中需改进的地方：
1、如猜测沉浮前，我指导学生用沉浮符号来表示沉浮，但在实验之前没有再次强调，因此在巡回指导时，发现有些小组预测用沉浮符号，而实验结果却用“沉”“浮”文字来表示。
2、填写木头特征气泡图时，学生关于木头特征的很多文字不会写，由于时间的关系，使得一些小组没能够完成气泡图。在这些环节上，我感觉自己备课时的预设还不够全面，对三年级学生的知识水平估计的不到位，影响了课堂教学效果。
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