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视频标签：浮力
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视频课题：小学科学《浮力》说课视频及说课稿_徐莉莎.
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《浮力》实验改进与创新
湖州市吴兴区太湖小学 徐莉莎
《浮力》一课是教科版小学科学五年级下册《沉与浮》单元的第五课时，是学生在学习了“沉浮现象、沉浮与什么因素有关、改变橡皮泥在水中的沉浮”等知识后，继续研究“浮力产生的原因、浮力的方向以及通过测量方法计算出浮力大小”的实验探究课。
本课采用实验教学法，是让学生通过在测量物体受到的重力和拉力大小的基础上（如图1所示），计算出物体受到的浮力，即浮力＝重力＋拉力（如图2所示），来引导学生初步认知浮力与排开的水量的关系（如表1所示）。通过本课的学习，能为学生今后学习浮力的阿基米德定律打下良好的感性认识和理性基础。
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小部分浸入水中 |
大部分浸入水中 |
全部浸入水中 |
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拉力大小 |
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浮力大小 |
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排开的水量 |
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（一）科学知识目标
1.上浮物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。
2.物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。
3.当物体在水中受到的浮力大于重力时就上浮，浮在水面的物体，浮力等于重力。
（二）科学探究目标
1.学会用弹簧测力计测量泡沫塑料块在水中受到的浮力。
2.运用浮力和重力的概念，解释物体在水中的沉浮。
（三）科学态度目标
1.懂得方法的改进有利于研究的顺利进行。
2.懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。
（四）科学、技术、社会与环境目标
激发学生运用科学知识设计并制作创新教具的兴趣。
学生前概念：对物体的沉浮现象有所了解，也知道“浮力”这个词语，知道物体的沉浮与什么因素有关，具备了一定的实验操作能力，掌握对比实验的方法，有一定的分析与推理能力。
改进的方向：学生对“浮力”的方向、产生的原因、测量的方法知道的不多；学生思维还缺乏严谨性，知识迁移的水平也有较大的差距。因此，在设计中我着重强化了对学生实验操作方法的培养和提升科学思维的发展水平。
1.将本教具组装后放置在平稳的桌面上。
2.接打开电子秤，将显示屏数值归零，将泡沫柱放入空水槽中，此时电子秤上显示的数值就是泡沫柱的重力（gf），即G，如图3所示。
3.打开一个溢水孔，往水槽里加水（可添加少量洗洁精）至溢水孔处，将多余的水排出，封闭溢水孔，把水倒空，量筒放回原位，将电子秤显示屏数值再次归零，如图4所示。
4.根据泡沫柱的大小进行预测，选择一个溢水孔打开，将泡沫柱放入水中压至A处，此时量筒中水的体积就是泡沫柱少部分浸入水中时排开的水量（ml），即V
a，电子秤上显示的数值就是泡沫柱少部分浸入水中时受到的压力（gf），即F
a；将泡沫柱继续往下压，压至B处，读出大部分浸入时排开的水量（ml），即V
b，记录此时受到的压力（gf），即F
b；最后将泡沫柱压至C处，读出全部浸入水中时排开的水量（ml），即V
c，记录此时的压力（gf），即F
c，如图5和6所示。
5.实验结束后，整理教具。关闭电子秤，打开排水阀，将水槽中的水排出，如图7所示。
6.将实验数据记录在记录表中（见表2），并运用“浮力＝重力＋压力”的公式计算出浮力大小，并引导学生将浮力大小的单位由gf换算成N。最终找出浮力与排开的水量之间的关系。
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泡沫柱在水中受到的浮力记录表（自重： gf） |
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小部分浸入水中（A处） |
大部分浸入水中（B处） |
全部浸入水中（C处） |
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压力大小（gf） |
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浮力大小（gf） |
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浮力大小（N） |
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排开的水量（ml） |
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原本实验存在的问题
1.弹簧测力计（如图8所示）
（1）拉力方向：测量泡沫浸入水中的拉力时，拉的角度倾斜，会影响实验数据。
（2）自身特点：使用弹簧测力计时的校零和读数，以及弹簧的自身老化都
会影响实验数据。
2.泡沫块（如图9所示）
（1）重量太轻：用弹簧测力计不容易测出它的重力。
（2）体积太小：小部分、大部分和全部浸入水中难于确定。
（3）绑绳不便：用绳子绑泡沫的操作费时费劲，且绳子在干与湿前后重量会发生变化，影响实验数据。
3.操作规范性
（1）吸盘问题：置于水槽底部的吸盘很容易脱落，影响学生实验操作。
（2）滑轮问题：拉的绳子在滑轮上容易滑落且有摩擦力，会对实验数据造成干扰。（如图10所示）
（3）水槽特点（如图9所示）：实验操作相对简单，但排开的水量不易测量。
（4）烧杯特点（如图11所示）：排开的水量可以从烧杯刻度上读数，但会遇到泡沫没有全部浸入水中，就已经触到底部的滑轮，影响实验操作；同时烧杯刻度比较粗略，无法精确测量。
针对以上问题，我在不偏离教材的基础上进行了实验改进，通过三次绘图设计（如图12）、材料选择（如图13）、动手制作（如图14）、下水测试（如图15）和改进优化等一系列过程，最终制作出这款创新教具（如图16）。
具体的优势如下：
1.将弹簧测力计改成电子秤(如图17所示）
用电子秤测泡沫柱的重量，只是将教材中的测量重力变成了测量重量，只需要在实验结束后用“1N≈100gf”公式换算即可。它的优势在于：
（1）可避免由于泡沫块太轻读不出数的情况。
（2）可避免操作时拉力角度的问题。
（3）可避免学生在操作时校零和读数误差问题。
（4）可避免弹簧测力计时间久老化问题。
（5）电子秤清零方便，只需按一个键；电子秤读数也方便，无需估算。
（6）方便测量泡沫柱浸入水中不同体积时的压力（gf）。
2.将泡沫块改成泡沫柱(如图18所示）
将泡沫柱压入水中时，电子秤上显示的数值就是泡沫柱此时受到的压力，因为手压泡沫柱时，泡沫柱对水向下的力正好传递到电子秤上，这是力的传递。它的优势在于：
（1）泡沫的重量能直接在电子秤上显示，不会出现弹簧测力计读不出数据的情况。
（2）泡沫选择高密泡沫，同时在泡沫柱上标记A/B/C三个位置，不同位置表示实验中少部分、大部分和全部浸入水中。
（3）泡沫柱自带手持瓶盖，直接按压瓶盖，可以避免用手按压时触及水面而影响实验数据。
3.水槽/烧杯改成溢水槽量筒一体装置
水槽上有溢水孔，将泡沫柱压入水中后，上升的水会从溢水孔溢出，溢出后直接流入有刻度的容器中，此时的水量就是排开的水量。它的优势在于：可直接读出排开的水量（ml），操作方便，节约时间。
4.改进装置的小小细节（如图20所示）
（1）量筒：三只不同容量的量筒，为了让学生在面对不同体积的泡沫柱时学会选择，为了使排开的水量数值变化明显，便于读数。
（2）排水孔：为了便于实验结束后清空水槽。
（3）洗洁精：水中加入少量洗洁精，为了减少水表面张力而影响溢水，同时也便于排水时尽可能排干净。
（一）教学效果
1.实验材料：创新教具一体化，既能节约教师准备实验材料的时间，又能为教师开展教学活动带来便利。
2.实验操作：实验设计未脱离和偏离教材本身，只是在课本教材原有基础上进行了改进与创新。实验操作便捷，实验达成率高，还能提高学生的实验积极性。
3.实验数据：不管是测泡沫柱的重力，还是测泡沫柱浸入水中的压力，都能直接在电子秤上读出数据；还能在量筒上直接读出泡沫柱浸入水中时排开的水量。便于学生收集数据、分析数据和得出结论。
4.额外收获：能让学生在经历本实验流程的过程中，在原有实验的基础上获得一定的提升；同时能激发学生运用科学知识设计并制作创新教具的兴趣。
（二）反思评价
1.实验流程：实验步骤需要教师多花费时间讲述清晰，且需要一步步详细说明和指导。
2.实验原理：此教具的实验原理对小学生来说可能较复杂，比如作用力与反作用力、力的传递等。让学生能理解透彻还是比较有难度的。
3.教具自身：是否还能在此教具的基础上，得到进一步的优化和改进，能让学生在操作时更加便利，能让教师在讲解原理时更加轻松。
针对以上三点思考，我将会坚持不懈地对此创新教具进行全面、深入和持久的探索与修正！
以上是我的实验说课内容，谢谢！
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