于會 王巖

摘要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從生活中提出問題，經(jīng)歷猜想，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，觀察現(xiàn)象，獲得結(jié)論，再回到生活解決實(shí)際問題，是小學(xué)科學(xué)自主探究的重要思路。因而，科學(xué)實(shí)驗(yàn)課一定要給學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的典型材料、充足的探究時間和空間、搭建展示學(xué)生奇思妙想的平臺，讓學(xué)生先動腦后動手，自主進(jìn)行科學(xué)探究。這樣，才能引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，積累科學(xué)探究經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化以學(xué)為主，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)科學(xué)探究的良好習(xí)慣，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞浮和沉;浮力;評析;科學(xué)探究

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.36.023

Teaching Fragments and Comments on "Floating and Sinking"

YU Hui，WANG Yan

（Teaching Research Center of Yicheng District Education and Sports Bureau，Zaozhuang，Shandong 277399）

Abstract：Guiding students to ask questions from life，experience conjectures，independently design experimental schemes，experimental verification，observe phenomena，obtain conclusions，and then return to life to solve practical problems is an important idea of scientific independent exploration in primary schools. Therefore，the scientific experiment course must provide students with structured typical materials，sufficient exploration time and space，and build a platform to show students，ideas，so that students can use their brains first and then do their own scientific exploration. In this way，we can lead students to experience the process of scientific inquiry，accumulate scientific inquiry experience，strengthen learning，stimulate students，desire for inquiry，cultivate good habits of scientific inquiry and develop scientific literacy.

Keywords：floating and sinking;buoyancy;analysis and comments;scientific inquiry

本課是青島版《科學(xué)》三年級下冊第五單元“常見的力”中的第一課，屬于物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域第五個大概念中的第一個學(xué)習(xí)內(nèi)容，具體在3～4年級的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：知道日常生活中常見的摩擦力、彈力、浮力等都是直接施加在物體上的力。本課主要安排了以下環(huán)節(jié)：知道生活中的物體在水中有浮也有沉;通過按壓浮在水面上的物體感受水的浮力;探究沉在水中的物體也受到水的浮力;了解浮力在生活中的應(yīng)用。

1初步認(rèn)識物體的沉浮現(xiàn)象

師：生活中哪些物體在水中是浮的？哪些是沉的？你知道嗎？

生：我知道空礦泉水瓶是浮在水面上的。

生：我知道石頭是沉在水底的。

生：鐵塊是沉在水底的。

師：老師準(zhǔn)備了一些材料，這些物體你們認(rèn)識嗎？大膽猜想一下，它們放到水里是沉還是浮呢？

（出示玻璃球、氣球、木頭積木、乒乓球、橡皮、鉤碼。）

生：我猜玻璃球、積木、橡皮、鉤碼是沉的，氣球、乒乓球是浮的。

生：我認(rèn)為積木是浮的。

生：我認(rèn)為橡皮是浮的。

師：同一個物體，你猜是沉的，他猜是浮的，到底是沉還是??？你想怎么做呢？

生：我想把它們放到水里試一試。

師：放的時候我們應(yīng)該注意哪些問題呢？

生：不要把水弄灑了，要輕輕地往水里放，小組成員要團(tuán)結(jié)合作，要有分工。

師：想得非常周到，老師補(bǔ)充幾點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)時要輕拿輕放;按照順序，一個一個進(jìn)行;把物體放在水中央，放手后仔細(xì)觀察;在探究學(xué)習(xí)單上記下你看到的現(xiàn)象。

（小組分工合作，開始實(shí)驗(yàn)。）

生：我們組通過實(shí)驗(yàn)知道，玻璃球、橡皮、鉤碼是沉的，氣球、乒乓球、積木是浮的。

師：通過實(shí)驗(yàn)?zāi)銈冇惺裁窗l(fā)現(xiàn)？

生：通過實(shí)驗(yàn)我們知道，生活中的物體有些是沉在水底的，如鉤碼、橡皮等，有些是浮在水面上的，如乒乓球、氣球等。

生：我還感受到剛才的猜想有的是正確的，如鉤碼、氣球等，有的是錯誤的，如橡皮、積木等。

師：看來，科學(xué)僅僅有猜想是不夠的，合理的猜想加上科學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，才能得出正確的結(jié)論。

評析：教師先調(diào)查學(xué)生的已有認(rèn)知水平，了解學(xué)生已經(jīng)知道的生活中的浮和沉的現(xiàn)象，再出示幾種常見物品讓學(xué)生進(jìn)行猜測，通過猜測引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終得出正確的結(jié)論。不僅讓學(xué)生知道了生活中的物體在水中有的是浮的有的是沉的，而且知道了僅僅靠猜測是不行的，大膽的猜測加上科學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證才能得出正確的結(jié)論。

2探究浮力及其方向

師：物體之所以能夠浮起來是因?yàn)橛泄缮衩氐牧α吭谕浦瑢W(xué)們想不想親身感受一下這股神秘的力量呢？用手按壓浮在水面上的氣球說說你的感受。

生：我感覺氣球壓不下去。

生：我感覺氣球被一種力量往上推。

師：這種力量是誰給的？

生：水給的。

師：方向是向著哪兒的？

生：向上。

師：大家都認(rèn)為是向上的。為了讓大家更加直觀地感受浮力的方向，我做了一個用細(xì)線拴住的乒乓球（出示自制教具：乒乓球用細(xì)線拴住，線的另一端固定在教具盒上），現(xiàn)在乒乓球和細(xì)線是直直地浮在水面上的，如果傾斜盒子，你猜細(xì)線和乒乓球會怎么樣？

生：可能會隨著水的方向傾斜。

生：可能會傾斜到相反的方向。

生：可能沒有變化，還是這樣。

師：到底會怎么樣呢？老師在盒子的后面放了一根黑色的木棍作為標(biāo)志物，仔細(xì)觀察，你看到了什么？

生：我看到無論怎樣傾斜，細(xì)線和乒乓球上浮的方向始終沒變。

師：可能有的同學(xué)看不太清楚，老師截取了三張圖片，仔細(xì)看看，你有什么發(fā)現(xiàn)？（出示圖片，一張平放的，兩張傾斜的。）

生：無論怎樣傾斜，細(xì)線和乒乓球都是豎直向上的。

師：這種神秘的力量就是浮力。（物體在水中受到豎直向上托起的力，這種力就是浮力。）

評析：浮力是看不到、摸不著的，只能通過學(xué)生向下按壓浮在水面上的物體去親身感受浮力的存在，這對學(xué)生是有效且有趣的。而對于浮力的方向是向上的，學(xué)生很容易感受到，但對于豎直向上的方向卻很難理解，所以借助自制教具觀察乒乓球和細(xì)線的方向，從而解決了這個問題。

3再探究沉在水中的物體的浮力

師：現(xiàn)在你們知道為什么氣球、積木、乒乓球能浮在水面上了吧？浮起來的物體受到了豎直向上的浮力，那么沉在水中的物體是否受到浮力呢？我們以鉤碼為例。想一想，我們第一個實(shí)驗(yàn)是怎樣進(jìn)行探究的。（出示探究實(shí)驗(yàn)單，見表1）我們要研究的問題是什么？

生：沉在水中的鉤碼受不受水的浮力？

師：你的猜想是什么？

生：我認(rèn)為沉在水中的鉤碼受到水的浮力，因?yàn)槲矬w在水中都受水的浮力。

生：我認(rèn)為沉在水中的鉤碼不受水的浮力，因?yàn)殂^碼沉在水中。

師：（出示皮筋、鉤碼、尺子、測力計(jì)、水槽）請同學(xué)們自主選擇材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

生：我選擇測力計(jì)、鉤碼和水槽。先把鉤碼掛在測力計(jì)上讀出數(shù)值，再將鉤碼完全浸入水中讀出數(shù)值，如果數(shù)值不變說明不受水的浮力，如果數(shù)值變小說明受水的浮力。

生：我選擇皮筋、尺子、鉤碼和水槽。先把鉤碼掛在皮筋上，用尺子量出皮筋的長度，然后把鉤碼完全浸入水中，再測量皮筋的長度，如果皮筋長度不變說明不受水的浮力，如果皮筋長度變短說明受水的浮力。

師：我補(bǔ)充一些注意事項(xiàng)：鉤碼浸入水中后，不要碰水槽壁或底，要保持穩(wěn)定;讀數(shù)時，眼睛要平視，并及時記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（小組根據(jù)選擇的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并匯報。）

生：鉤碼浸入水中之后和原來相比數(shù)值變小了，說明在水中下沉的物體受水的浮力。

生：用皮筋拴住的鉤碼浸入水中和原來相比皮筋變短了，結(jié)論是在水中下沉的物體受到水的浮力。

師：無論浮在水面上的物體還是沉在水中的物體，只要是在水中的物體都受到水的浮力。

評析：學(xué)生很容易知道浮在水面上的物體受到水的浮力，但是不知道沉在水中的物體是不是受水的浮力，大部分學(xué)生認(rèn)為沉在水中的物體不受水的浮力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也是本環(huán)節(jié)的一個難點(diǎn)，對于三年級學(xué)生有一定的挑戰(zhàn)性。第一個實(shí)驗(yàn)是教師帶著學(xué)生經(jīng)歷的，而這個實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)并探究，由扶到放的教學(xué)，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。

4浮力在生活中的應(yīng)用

師：科學(xué)知識來源于生活又運(yùn)用于生活，你們知道生活中哪些地方運(yùn)用了浮力？

生：游泳圈可以讓不會游泳的人自由地在水面游泳。

生：魚漂可以判斷魚兒是否上鉤。

生：木筏可以在水面漂浮。

（課件展示救生圈、浮橋、水上漫步球、潛水艇等，重點(diǎn)介紹潛水艇的原理，觀看載人潛水艇“蛟龍?zhí)枴钡囊曨l。）

師：看完視頻你有什么感受？

生：我感覺我們祖國很偉大，科技很發(fā)達(dá)。

生：好好學(xué)習(xí)，將來造出更先進(jìn)的潛水艇。

生：努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，將來讓國家以我為榮。

評析：學(xué)習(xí)科學(xué)最重要的作用是解決生活中的實(shí)際問題，通過播放載人潛水艇“蛟龍?zhí)枴奔ぐl(fā)了學(xué)生熱愛祖國的情感和為祖國繁榮富強(qiáng)而奮斗的愿望。

5總評

5.1遵循基本理念，強(qiáng)化科學(xué)探究

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生自主探究是本課遵循的基本理念。浮沉現(xiàn)象是學(xué)生非常熟悉的，教師能夠充分激活學(xué)生已有知識，挖掘已有經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)—探究—再發(fā)現(xiàn)—再探究”這樣一個不斷深入的過程，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的基本思路，而且激發(fā)了他們學(xué)習(xí)科學(xué)的強(qiáng)烈欲望。

5.2巧借直觀教具，突破教學(xué)難點(diǎn)

學(xué)生體會浮力的方向是豎直向上的是有困難的，但通過觀察“細(xì)線和乒乓球的傾斜方向”很好地解決了這個難點(diǎn)。學(xué)生自主設(shè)計(jì)沉在水中的物體也受到水的浮力的實(shí)驗(yàn)方案，是有難度的。如果在教學(xué)中直接告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方法，就限制了學(xué)生思維，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性。因此，教師在教學(xué)中巧妙設(shè)計(jì)器材讓學(xué)生自主選擇，不僅降低了設(shè)計(jì)難度，而且調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017.