《小船與浮力》是四年級“開心游樂場”單元的第一課。教材首先通過一段對話引出小船漂浮的情境，介紹向上的托力就是浮力，為浮力下定義。學(xué)生通過活動探究生活中物體的沉浮情況，發(fā)現(xiàn)物體的沉浮情況不同可能與浮力不同有關(guān)。然后進行實驗，學(xué)生提出問題并設(shè)計實驗方案，探究沉入水中的物體是否受到浮力，再次感受浮力的作用，從而了解在水中的物體都會受到大小不等的浮力作用。同時，討論如何通過改變物體的形狀來改變浮力的大小，從而改變物體的沉浮狀態(tài)，對浮力有更深入的理解和應(yīng)用。最后反思提升，既是對本課探究過程和結(jié)果的反思，也是對探究結(jié)論的應(yīng)用遷移。

一、初步感知，體驗浮力

師：今天老師帶來了一個小游戲，想考考大家。老師這有一些小球，他們雖然看起來都一樣，但卻是兩種材質(zhì)的小球混在一起的。給你們20秒時間，你們能快速把這兩種材質(zhì)的小球分開嗎？

生：這些球大小、顏色一樣，不好區(qū)分。

生：我用手掂一掂，發(fā)現(xiàn)它們都差不多重，不能區(qū)分開。

師：老師有個好辦法（端出水盆，將小球倒入水中），此時有的小球浮在水面，有的小球沉入水底。這個小游戲其實蘊含著科學(xué)道理，老師這種區(qū)分小球的方法，你們知道運用了什么科學(xué)知識嗎？

生：是浮力。

師：是的，就是用到了浮力的知識。我們已經(jīng)認(rèn)識了推力和拉力，思考一下，關(guān)于浮力，你們有哪些想要探究的問題？

生：什么是浮力呢？

生：我想知道下沉的物體有沒有受到浮力。

生：我想知道浮力在生活中有什么作用。

師：先來看第一個問題。什么是浮力呢？生活中有誰體驗過？

生：我在游泳的時候，感受到水的浮力。

生：小船浮在水面，受到了浮力。

師：說得真好，我們來現(xiàn)場體驗一下。大家請一起來看活動要求。

（出示課件：用手慢慢向下壓泡沫塊，體會手的感覺；泡沫塊完全浸入水中，停止用力，體會手的感覺；小組成員每人體驗一次，然后交流體會。）

師：請小組長從材料框中拿出泡沫塊，按照活動要求開始體驗，然后交流分享。

生：往下按的時候受到了阻力，很難把泡沫塊按入水中。

生：感覺泡沫塊被水托著，按下去松開手，泡沫塊就又浮起來了。

師：水對泡沫塊有一種向上的托力，這種力就叫浮力。泡沫塊就是受到了水的浮力，浮在水面上。老師還準(zhǔn)備了一些生活中常見的物體（課件呈現(xiàn)：玻璃球、鉤碼、胡蘿卜、土豆、塑料塊、橡皮泥、蘋果），猜一猜，它們放在水里的沉浮情況是怎樣的？

生：我猜想橡皮泥、塑料塊會浮在水面。

生：我認(rèn)為土豆和胡蘿卜會浮起來。

師：同學(xué)們有著不同的猜想，下面我們可以通過實驗來驗證。誰愿意上來幫助老師驗證？

（學(xué)生演示。）

師：通過實驗驗證，我們發(fā)現(xiàn)只有蘋果浮了起來?？磥?，科學(xué)探究僅憑感覺是不行的，還需要通過實驗來驗證。

評析：快速把兩種外形相同的小球分開這一游戲活動，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究興趣，同時能引起他們深入思考。按壓泡沫板的活動，讓學(xué)生的對浮力有直接的感官體驗，他們在按壓的過程中感受水對泡沫板向上托舉的力，從而對浮力有清晰的感知。科學(xué)源自生活，應(yīng)用于生活，學(xué)生依據(jù)生活經(jīng)驗猜想各種物體的沉浮情況，并通過實驗驗證猜想，知道了科學(xué)探究的重要性。

二、自主探究，驗證浮力

師：剛才我們探究了什么是浮力，并且知道蘋果、泡沫塊因為受到水的浮力而浮在水面。弄清楚第一個問題，再來看看第二個問題，下沉的物體是否受到浮力？誰來猜猜看？

生：沒有受到浮力。

生：我認(rèn)為沉下去的物體也受到了浮力，但是因為它們太重了，所以沉了下去。

師：同學(xué)們有著不同的猜想，要想說服對方，我們可以通過做實驗來驗證。動手操作前我們先來設(shè)計實驗方案，請看要求（如圖1）。弄明白的小組開始設(shè)計吧。

生：我們小組的實驗猜想是下沉的物體受到了水的浮力。我們選擇的實驗材料有測力計、水槽、鉤碼。實驗步驟是：先把鉤碼和測力計連起來，在空氣中讀出測力計的讀數(shù)，再把鉤碼放入水里讀出測力計的讀數(shù)，對比兩次的測量數(shù)據(jù)。

生：我們小組的實驗猜想和實驗步驟和他們一樣，只是實驗材料不同，我們選擇的是測力計、水槽和胡蘿卜。

師：實驗前，我們要注意以下事項：把探究物體完全浸入水中，不能觸碰到水槽底部，測力計不能浸入水中；記錄員及時填寫實驗任務(wù)單（如圖2）。

（學(xué)生實驗，教師巡視指導(dǎo)。）

師：完成的小組，請小組長將實驗材料收回到材料袋里。老師選三個小組匯報一下他們的實驗成果。

生：我們小組探究的下沉物體是鉤碼和胡蘿卜，鉤碼在空氣中測出的是0.5牛，在水中測量的是0.4牛；胡蘿卜在空氣中測出的是0.5牛，在水中測量的是0.02牛。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，下沉的物體在水中的讀數(shù)小于在空氣中的讀數(shù)。我們的實驗結(jié)論是：下沉的物體受到了水的浮力。

生：我們小組探究的下沉物體是胡蘿卜和土豆，胡蘿卜在空氣中測出的是0.5牛，在水中測量的是0.03牛；土豆在空氣中測出的是0.4牛，在水中測量的是0.02牛。我們得出的結(jié)論是：物體在水里的讀數(shù)比在空氣里小，下沉的物體受到了水的浮力。

生：我們小組探究的下沉物體是土豆和鉤碼，鉤碼在空氣中測出的是0.5牛，在水中測量的是0.4牛；土豆在空氣中測出的是0.4牛，在水中測量的是0.04牛。我們的實驗現(xiàn)象是：物體在水里的讀數(shù)比在空氣里小。得到的結(jié)論是：下沉的物體受到了水的浮力。

師：對比他們的實驗任務(wù)單，你有什么發(fā)現(xiàn)？

生：雖然他們用到的實驗材料不同，但他們的實驗現(xiàn)象和結(jié)論是相同的。

師：可是這些物體既然受到了浮力，為什么還會沉下去呢？

生：這些物體太重了。

生：浮力是向上托的，這些物體自身有重量，浮力托不住了就沉到水里了。

師：你們的意思是這些物體受到的浮力小于重力嗎？當(dāng)浮力不足以托起它的重力就會怎么樣？

生：沉下去。

師：如果浮力大于重力呢？

生：浮起來。

師：就像泡沫塊松開手就會怎么樣？

生：浮起來。

評析：該環(huán)節(jié)安排了三個活動幫助學(xué)生逐步探究下沉物體是否受到水的浮力。首先，學(xué)生對“下沉的物體是否受到浮力”進行猜想與假設(shè)，一種觀點認(rèn)為下沉的物體沒有受到浮力，另一種觀點認(rèn)為下沉的物體受到浮力。然后，引導(dǎo)學(xué)生針對這兩種猜想展開交流，幫助他們明確：不管選擇哪種沉入水中的物體進行實驗，如果受到浮力，物體從空氣中到沉入水中，測力計上的讀數(shù)會發(fā)生變化，反之讀數(shù)則不會變化。最后，組織學(xué)生小組內(nèi)合作探究完成實驗，驗證猜想，并依據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。此時探究活動并未終止，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考：既然物體受到了浮力，為什么還會沉下去？學(xué)生通過思辨明白物體在水中沉浮的原理，這讓他們經(jīng)歷了一次完整的科學(xué)探究歷程，在獲得科學(xué)知識的同時發(fā)展科學(xué)思維，在與他人合作的過程中培養(yǎng)責(zé)任意識。

三、拓展延伸，應(yīng)用浮力

師：同學(xué)們，這節(jié)課你們有哪些收獲？

生：我知道了什么是浮力。

生：我知道了浮在水面的物體受到浮力，沉入水里的物體也受到浮力。

生：我知道了當(dāng)浮力大于重力時，物體就會浮在水面；當(dāng)浮力小于重力時，物體就會沉入水中。

師：剛才我們把橡皮泥放入水中，沉下去了，說明它受到的浮力還不夠大。老師這里還有一塊橡皮泥，你有辦法讓它浮起來嗎？

生：捏成小船，因為生活中的小船就是浮在水面的。

師：我來進行技術(shù)加工，把它制作成小船形狀。（將橡皮泥小船放入水中，浮起來了）同學(xué)們看，小船的中間是空心的，這是為了增加它的浮力。增加浮力的方法還有很多，在今后的學(xué)習(xí)中我們將繼續(xù)探究。這個橡皮泥小船的承載能力怎么樣呢？我們來試一試。

（演示：向橡皮泥小船上逐一添加玻璃球，直至小船沉入水中。）

師：這個橡皮泥小船為什么會沉入水里呢？根據(jù)這一現(xiàn)象，你有什么要提醒大家的嗎？

生：浮在水面上物體受到的重力大于浮力了就會沉下去。

生：以后坐船的時候要注意安全，不能超過船的承載量。

師：是啊，這個實驗提醒我們，在水面游玩尤其是在浮在水面的設(shè)施上，一定要注意安全。其實生活中我們經(jīng)常會應(yīng)用到浮力，誰來說一說？

生：游泳圈。

生：浮橋。

生：釣魚的浮漂。

師：是呀，浮力在我們的生活中有著廣泛的應(yīng)用?！坝钪孑啞笔俏覈诟叨舜敖ㄔ祛I(lǐng)域的新突破，最大承載量為19.8萬噸?！吧裰凼颂枴背晒Πl(fā)射，這是中國太空探索史上的重要里程碑，我國與航天技術(shù)齊名的深海探索技術(shù)也是世界領(lǐng)先的，一起來看。

（播放視頻：中國“奮斗者號”載人潛水器。）

生：我為我們國家的先進科技而感到自豪，我們一定會越來越強大。

師：正是我們國家的科技工作者發(fā)揚刻苦鉆研的科學(xué)精神，實現(xiàn)了“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”的夢想。世上無難事，只要肯登攀。作為新時代的少年，我們當(dāng)下要勇當(dāng)小科學(xué)家，未來爭當(dāng)大科學(xué)家，為國家的科技進步作出自己的貢獻。

評析：該環(huán)節(jié)關(guān)注生活中的浮力現(xiàn)象和人們對浮力知識的應(yīng)用，通過橡皮泥小船的承載力實驗，適時進行安全教育。再將學(xué)生的視野從課堂引入生活實際，讓他們進一步體驗科學(xué)與生活之間的聯(lián)系，感受科學(xué)研究的價值。同時，教師順勢介紹我們國家在高科技領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造，弘揚科學(xué)家精神，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。

總評

該課通過多次探究實踐活動，讓學(xué)生認(rèn)識浮力，知道物體的沉浮現(xiàn)象，了解浮力原理。在探究過程中激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望，使他們經(jīng)歷了科學(xué)探究的全過程。

1.突出科學(xué)研究的真實性

教學(xué)中，教師安排了幾次體驗活動，讓學(xué)生真實感受和體會浮力的存在，從而激發(fā)了探究的興趣。新課伊始，設(shè)計的分球游戲，有的球沉入水里，有的球浮在水面，給了學(xué)生直觀的視覺體驗，這也是觀察事物的基本方法之一。接著讓學(xué)生用手按壓泡沫塊，則是將“無形”的浮力轉(zhuǎn)化為“有形”的感官體驗，使他們感受到浮力的真實存在。最后在實驗探究環(huán)節(jié)，通過彈簧測力計測量出物體在空氣中和浸沒在水中重量的變化，用真實的數(shù)據(jù)進一步讓學(xué)生認(rèn)識浮力。這些體驗活動的設(shè)計和安排，突出了科學(xué)研究的真實性。

2.體現(xiàn)探究過程的完整性

該課讓學(xué)生通過分球游戲和猜想物體浮沉的活動體驗浮力、認(rèn)識浮力。浮在水面的物體受到了水的浮力，那么沉入水里的物體有沒有受到水的浮力呢？學(xué)生自然而然地提出猜想，提出猜想不僅要清楚地表達依據(jù)，還要向別人說清楚驗證的過程。通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出沉入水里的物體也受到了水的浮力，再通過思辯明白物體的沉浮原理。學(xué)生經(jīng)歷了一個完整的探究過程：提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計方案、實驗驗證、得出結(jié)論、反思提升，這幫助他們掌握科學(xué)探究的一般方法。

3.彰顯科學(xué)精神的延續(xù)性

該課的明線是科學(xué)知識的學(xué)習(xí)和科學(xué)探究各要素的培養(yǎng)，暗線則是科學(xué)精神的培養(yǎng)。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄窟^程本身就是科學(xué)精神的一種體現(xiàn)，課的結(jié)尾介紹我國的“宇宙輪”和“奮斗者號”等，激發(fā)了學(xué)生的民族自豪感和自信心。至此，學(xué)生的情感得到升華，真正將科學(xué)的種子播在他們的心間，實現(xiàn)了科學(xué)精神從課內(nèi)向課外的延伸。

（作者：戴之兵，點評，安徽省滁州市教育科學(xué)研究院；李青，執(zhí)教，安徽省滁州市第二小學(xué)）

自然筆記

編輯手記 小作者通過細(xì)膩的筆觸，呈現(xiàn)了銀杏葉片的顏色和光澤變化。觀察銀杏葉的特征時運用了對比觀察法，如春天銀杏葉為淺綠色，葉脈清晰可見，到了秋天，葉子變?yōu)榱咙S色，同時通過繪畫呈現(xiàn)雄球花枝與雌球花枝的區(qū)別。除了視覺觀察外，還通過觸覺發(fā)現(xiàn)葉片摸上去是光滑的，但又有凹凸感。在作品的下方，還呈現(xiàn)了銀杏種子在萌發(fā)過程中的幾個關(guān)鍵階段。美中不足的是，作品中引用了許多通過查閱資料得到的信息，如銀杏的生長環(huán)境和藥用價值等，卻忽視了自己的第一手感官體驗。另外，作品宜突出自己當(dāng)時觀察到的銀杏狀態(tài)，全面、完整地呈現(xiàn)銀杏四季的變化，前提是追蹤觀察、記錄。