小小浮力秤（大班）
郁玲玲
设计意图：
大班幼儿通过玩水游戏以及集体教学活动，已经积累了很多关于沉浮的感性经验，比如，哪些物体沉、哪些物体浮，或者怎样让沉下去的浮起来，让浮起来的沉下去等。不过大多数活动局限于关注沉浮的材料，而忽略“排水”这一科学现象。而“排水”正是阿基米德发现浮力定理的重要突破口，是隐藏在沉浮现象背后的一个值得探究的内容。
于是，我设计、组织了这个制作浮力秤的科学探索活动，引导幼儿关注“排水”现象，激活幼儿的科学思维，在水位与入水物体重量之间建立联系，积累科学经验，生成更丰富的探究活动。
“发现水位上升，关注排水现象”是幼儿跳一跳能够达到的目标。该活动把“水位”作为教学活动的线索，按照“发现水位变化——探究水位高低与物体轻重的关系——依据水位称重——发现水位记录的不同地方”的顺序来组织教学，让幼儿始终处于积极主动的思维和探索之中，学习通过观察、比较、操作、实验等方法发现问题、分析问题和解决问题。
活动中的纸杯、透明塑料水杯、水、小石块、夹子等材料简单易得。为了有利于幼儿观察、比较、判断、推理等，我对操作材料进行了筛选，排除了不必要的干扰。比如，把标记线画在盛水的容器外侧，这样就可以将水和标记线隔开。考虑到如果放入纸杯的材料不够多、不够重，容器里水位上升会很不明显，所以必须放入重量合适的材料才有利于观察水位的变化。但是，材料过多又容易转移孩子的注意。后来，我想到了阿基米德称金冠的故事，阿基米德进入浴缸时水溢出来的细节启发了我，如果盛水的容器小一些，那么水位的上升就会很明显。经过反复尝试，最后我确定用直径相差不大的透明塑料水杯和纸杯制作浮力秤，以确保探索活动的有效进行。为了让幼儿发现水位高低与物体轻重的关系，我准备了两种重量的材料：较重的小石块为30克左右，红夹子和蓝夹子均为18克，这样可确保三种材料的总重不会使纸杯沉到透明塑料水杯的杯底，而且每样材料放入纸杯后水位有明显变化。
目标：
1.探索水位高低与入水物体轻重的关系。
2.尝试制作简易浮力秤，解决实际生活中有关称重的问题。
3.对科技小制作产生兴趣，体验合作探索的乐趣。
准备：
1.透明塑料水杯（内装适量水，杯外侧竖着贴有白色和黄色的两根标签条），纸杯，小石块（30克左右），红色、蓝色两种夹子（均为18克）各一，红、蓝、黑色水彩笔;散装玉米（60克），袋装玉米（每袋50克）和自封空袋（分別贴有写着“50克”字样的标签）。以上所有材料每两人一份。
2.PPT课件，用于水位上升演示、水位线记录演示、称玉米的步骤演示等。
3.动画短片《曹冲称象》。
过程：
一、了解材料，产生兴趣
教师出示装有少量水的透明塑料水杯和空纸杯，请幼儿猜测。
师：把空纸杯放到水杯里，是会浮还是会沉？
幼：会浮。
师：你们都觉得会浮，我们一起来看看。（师幼共同验证。）
师：为什么空纸杯会浮在水面上？
幼：因为纸杯轻。
师（小结）：对，水有一种神奇的力量，叫浮力，水的浮力能让东西浮在水面上。
师：如果往纸杯里加些东西会怎么样呢？
幼：会沉下去。
师：你们的猜测对不对呢？请去玩一玩、看一看。
（析：该环节让幼儿通过猜测对操作结果进行预判，有助于他们在操作过程中集中注意，仔细观察和比较，增强操作的目的性。）
二、操作探索，获取经验
（一）探索纸杯沉浮，发现水位变化
1.明确要求。
师：两人一组，把篮子里的小石块、红夹子、蓝夹子三个物体都放到纸杯里，仔细观察纸杯和水有什么变化。注意不用手压纸杯。
2.第一次操作。
3.交流讨论，关注重点。
师：你们在操作中发现了什么？
幼：纸杯往下沉了很多。
师：有没有沉到最底下？
幼：没有。
师：纸杯还是浮在水中。还有什么不一样的发现吗？水有没有发生变化？
幼：水往上了。
师：是吗？我也来放一放，请你们仔细观察，等会儿说说发现了什么。
（教师演示PPT课件，幼儿集体观察纸杯下沉的同时水位上升的现象。）
师：水面原来在透明杯子的什么地方？现在在透明杯子的什么地方？
师：为什么水面会升高？
幼：因为纸杯往下沉了。
幼：纸杯里的东西越重，水面就会升得越高。
师（小结）：原来纸杯里放进东西后变重了，会往下沉一些，水杯里的水被压得没地方去，只能往上爬，水面就升高了。
（析：幼儿操作后，教师利用PPT课件动态演示纸杯下降和水位上升，有助于幼儿回忆操作过程中的发现，重点关注水位的变化，并分析、判断、推导水位与入水物体重量的关系。）
（二）记录水位高低，比较物体轻重
1.观察猜测。
师：刚才我们把小石块、红夹子、蓝夹子全都放进了纸杯里，如果每次只放一个，你觉得哪一个会让水面升得最高？
幼：小石块会让水面升得最高。
师：为什么？
幼：我觉得小石块最重。
2.明确要求。
师：你们猜得对不对呢？需要去玩一玩，请你们边玩边把每一个物体让水面升高的位置记录下来，在水杯外白色标签纸上齐水面的地方画一根短线。（教师播放PPT课件动态演示水位线的记录。）
师：我为你们准备了黑色、红色、蓝色三种颜色的笔用来画标记线，猜猜我为什么要准备三种颜色的笔？
幼：黑色笔记录小石块让水面升高的位置，红色笔记录红夹子让水面升高的位置，蓝色笔记录蓝夹子让水面升高的位置。
师：对，一种颜色对应一个物体让水面升高的位置。
师：那你们就试一试，把每一个物体让水面升高的位置记录下来，再比一比。
3.第二次操作，记录并比较水位高度。
（教师提醒幼儿将透明塑料水杯放在桌上，在水杯外齐水面的地方画一根短线作记录。）
4.展示记录，交流结果。
师：哪种颜色的标记线高？哪种颜色的标记线低？
幼：黑色的标记线最高，红色和蓝色的标记线一样高。
师：这三根线能告诉我们什么秘密呢？
幼：小石块重，红夹子和蓝夹子轻。
师：红线和蓝线一样高又说明了什么？
幼：红夹子和蓝夹子一样重。
师（小结）：黑色标记线比红色标记线和蓝色标记线都高，说明小石块最重;红色标记线和蓝色标记线一样高，说明红夹子和蓝夹子一样重。你们根据水位的高低来比较物体的轻重，还能知道是不是一样重，很棒！
（析：记录水面升高的位置，目的在于帮助幼儿重点关注排水现象，并在水位高低与物体重量之间建立联系，由此推导出新经验“水位高，物体重;水位低，物体轻;水位一样高，物体一样重”，为下一个环节解决实际的称重问题提供思路。）
三、迁移经验，解决问题
1.教师出示袋装玉米和散装玉米，交代任务。
师：现在要交给你们一个任务：这是宠物超市的袋装玉米样品，每袋重50克，还需要再装几袋。怎样利用纸杯和透明塑料水杯从这些散装的玉米中称出50克的玉米呢？
2.师幼讨论并梳理操作步骤。
（教师播放PPT课件演示称玉米的步骤：把50克小包装样品袋放入纸杯——水面升高后在透明塑料水杯外齐水面的地方画标记线——取走小包装样品——将散装玉米慢慢加入纸杯——直到透明塑料水杯中的水面与刚才画的标记线齐平，就称出了重50克的玉米——把纸杯中的玉米倒入空袋。）
3.幼儿操作。
师：两人一组，看哪一组合作得好，称得快。
4.总结提炼。
师：你们刚才用透明塑料水杯和纸杯帮助宠物超市解决了一个问题，称出了50克重的玉米。其实两个杯子加上水也是一种秤，可以利用水的浮力来称东西，我们叫它浮力秤。
师：今天我们制作了称50克重量的浮力秤，以后我們在科学区、在家里可以继续研究，做出能称不同重量的浮力秤。
（析：利用“水位一样高的物体一样重”这个新经验去解决实际情境中的称重问题，既可以培养幼儿分析解决问题的能力，让他们获得成就感，又可以促使他们将新经验与生活实际相联接，从而开阔视野，增长见识。）
四、欣赏故事，拓展思维
1.观看动画短片《曹冲称象》。
师：用水的浮力解决称重的问题很早就有人做了。在古代，有个人要称大象的重量，但由于大象太重了，没有那么大的秤，所以称不了。这时，有个叫曹冲的小朋友想出了称大象的好办法。我们一起来看一看曹冲是怎么称大象重量的。（幼儿观看动画片。）
2.交流讨论。
师：曹冲是怎么称象的？
师：曹冲称象的办法和我们刚才称玉米的方法一样吗？
幼：一样。
师：什么地方一样？
幼：都是在水里称的。
幼：我们是在水杯上做标记线，曹冲是在船舷上做标记线。
师：曹冲称象和我们称玉米也有不一样的地方。哪里不一样呢？
师（小结）：曹冲称象和我们称玉米都是利用水的浮力来称重，我们的纸杯和透明塑料水杯是一个小浮力秤，那么船和小河就是一个大浮力秤。我们今天的小浮力秤是在透明塑料水杯上做标记的，如果我们要和曹冲一样，那么应该在哪里做标记呢？这个问题有点难，你们以后可以慢慢想想，动手试试。
（析：通过“小朋友称玉米”与“曹冲称象”两种“浮力秤”材料的对比，让幼儿产生认知冲突，由此产生新的探究兴趣。）
延伸活动：
在科学区投放材料，供幼儿继续探究、制作能称不同重量的浮力秤。
