Para resolver el problema de la flotabilidad, debes aprender a utilizar el análisis de principios de Arquímedes. Para comprender la diferencia entre flotar y suspender, analizar las fuerzas sobre un objeto sumergido en un líquido es una forma importante de resolver problemas de flotabilidad.
Mide con una balanza de resorte: f float = g-f. G es el peso del objeto en el aire, y f es el puntero de la balanza de resorte cuando el objeto está sumergido en líquido.
Según las causas de la flotabilidad, encuentra la flotabilidad de los sólidos regulares. F flotar = F arriba - F abajo.
Según el principio de Arquímedes: F flotador = G drenaje = ρ líquido g V drenaje. Esta fórmula se puede utilizar para calcular la flotabilidad de cualquier objeto sumergido en un líquido.
De acuerdo con la condición de que el objeto flote en la superficie del líquido o en el líquido, F flotador = G objeto, y el conocimiento del equilibrio de dos fuerzas se utiliza para calcular la flotabilidad del objeto.
En el agua, la madera flota y las rocas se hunden; el plástico flota y el hierro se hunde... El hundimiento y la flotación son fenómenos muy familiares que los estudiantes han visto con sus propios ojos. Tienen una rica experiencia de vida y una base de aprendizaje de "altibajos". El hecho de que un objeto se hunda o flote en el agua (Ciencias de quinto grado, Volumen 2) se basa en la rica experiencia de vida de los estudiantes. Es una actividad cognitiva típica que permite a los estudiantes pasar de la experiencia a la comprensión científica y aprender métodos de investigación científica, lo cual es de gran importancia para cultivar la alfabetización científica de los estudiantes.
En una discusión grupal colaborativa sobre el nuevo plan de estudios de ciencias de la escuela primaria en la ciudad de Jiaxing, los maestros Chen y Dong de la Escuela Primaria Experimental de Jiashan enseñaron "¿Los objetos se hunden o flotan en el agua?" El ingenioso diseño experimental del maestro guió a los estudiantes. Para explorar de forma independiente, especialmente el maestro mejoró creativamente los materiales experimentales e hizo diseños ingeniosos para los experimentos preliminares de contraste de percepción de los estudiantes de secundaria. Si un objeto se hunde o flota en el agua implica el elemento del experimento comparativo, qué está cambiando (diferente) y qué permanece sin cambios (lo mismo). Teniendo en cuenta la capacidad receptiva de los estudiantes de secundaria, es posible que el libro de texto no plantee directamente esta cuestión, pero este problema inevitablemente se encontrará en la enseñanza real. El maestro Chen realmente usó su cerebro y resolvió bien este problema utilizando los materiales comunes de los estudiantes, lo que les permitió percibir inicialmente "variables" e "invariantes".
Actividad 1: Observa el hundimiento y flotación de dos botellas, una grande y otra pequeña, en el agua.
La maestra sacó dos botellas, una grande y otra pequeña, y preguntó, ¿qué pasaría si la maestra pusiera estas cosas en el agua? Pida a los estudiantes que adivinen qué podría pasar. Esta actividad les dio a los estudiantes una comprensión preliminar de la relación entre el tamaño y los altibajos de los objetos. Debido a que los estudiantes de tercer grado todavía están confundidos acerca del concepto de "tamaño", este diseño allana el camino para que los estudiantes establezcan inicialmente el concepto de tamaño y el aprendizaje posterior, lo cual es muy necesario desde la perspectiva del efecto de la enseñanza.
Actividad 2: Observa las subidas y bajadas del primer grupo de materiales en el agua.
La maestra preguntó: ¿Qué pasará si se ponen los siguientes objetos en agua? La maestra proporcionó a los alumnos el primer conjunto de materiales: espuma plástica, zanahorias, gorros de alambre, bloques de goma, clips, palillos, velas, etc. Pida a los estudiantes que adivinen: ¿Qué objetos se hundirán hasta el fondo del agua? ¿Qué objetos flotan hacia la superficie? ¿En qué basas tu suposición? Basándose en las propias experiencias de los estudiantes, la mayoría intentó especular que podría estar relacionado con la gravedad, y muy pocos estudiantes pensaron que podría estar relacionado con el tamaño. ¿Es este realmente el caso? Los estudiantes comenzaron a operar, pero obtuvieron resultados inesperados: ¡los altibajos del objeto no tenían nada que ver con el tamaño y el peso del objeto! Todos parecían confundidos y tenían la necesidad de explorar activamente, y se encendió la chispa del pensamiento.
Actividad 3: Observa las subidas y bajadas del segundo grupo de materiales en el agua.
¿Existe relación entre las subidas y bajadas de un objeto y su tamaño y peso? La profesora preparó un segundo conjunto de materiales para los alumnos: cinco botellas de diferentes tamaños (tres de las cuales eran del mismo tamaño) y varias nueces, y pidió a los alumnos que hicieran dos experimentos respectivamente:
Experimento 1: Elija tres tamaños Diferentes botellas con el mismo peso (la maestra pone arcilla de colores de diferentes pesos en las botellas), ponga cantidades iguales de nueces en las botellas. Como resultado, uno se hundió hasta el fondo, otro flotó en la superficie y el otro pesaba un poco. Cuando se presentaron los resultados experimentales a los estudiantes, descubrimos que la ondulación del objeto todavía estaba relacionada con su tamaño.
Experimento 2: Elige tres botellas del mismo tamaño, ponles diferentes cantidades de frutos secos y luego mételas en agua. Los niños descubrieron que la subida y bajada de los objetos también estaba relacionada con su peso.
Ahora a los alumnos les parece increíble. ¿Por qué son tan diferentes los resultados experimentales de los dos grupos de materiales? Esto provocó "pensamiento y discusión" entre los estudiantes.
Actividad 4: Comparación y análisis de dos conjuntos de materiales
¿Por qué no podemos ver el efecto del tamaño del objeto en las fluctuaciones al comparar el conjunto de materiales anterior? ¿Cuál es la diferencia entre este conjunto de materiales y el conjunto de materiales anterior? En este momento, los tentáculos de investigación de los estudiantes se extienden a una nueva profundidad de investigación, es decir, al explorar si los altibajos de un objeto están relacionados con el peso, se deben controlar los factores de "tamaño" que afectan sus altibajos. ; por el contrario, hay que controlar la "severidad". Para los estudiantes de tercer grado, es un gran logro si el maestro puede guiarlos para que exploren hasta este punto, ¡o cerca de este nivel!
En esta clase, el profesor utiliza el tamaño de la botella para controlar la variable "tamaño" y el número de nueces en la botella para controlar la variable "peso", lo que proporciona garantía para el conocimiento científico y actividades de exploración efectivas. Los materiales experimentales son simples y claros, lo cual es lo más destacado de toda la clase. En segundo lugar, los materiales se presentan en lotes de acuerdo con las características de edad de los estudiantes, lo que no sólo mantiene el interés de los estudiantes en la investigación, sino que también desempeña un papel en la gestión organizacional. Realmente mata dos pájaros de un tiro.
Después de escuchar la conferencia, tengo algunas dudas y quiero comentarlas con los expertos. En esta clase, aunque el maestro diseñó cuidadosamente y mejoró creativamente los materiales experimentales para guiar a los estudiantes a explorar, y los estudiantes también exploraban activamente impulsados por contradicciones y nuevos problemas, fue difícil para los estudiantes realmente "pensar y discutir" Comprensión: Al explorar si los altibajos de un objeto están relacionados con la gravedad, es necesario controlar los factores de "tamaño" que afectan sus altibajos; por el contrario, es necesario controlar la "severidad". ¿Por qué es esto?