2022年7月19日，華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院團(tuán)委學(xué)生會服務(wù)隊開展了下鄉(xiāng)期間的第一節(jié)特色課程。為了在小朋友們的心中埋下探索科學(xué)、熱愛科學(xué)、熱愛祖國的種子，華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院團(tuán)委學(xué)生會服務(wù)隊教務(wù)組成員趙即洋與洪森在釘釘2022年星槎小學(xué)暑假成長營中為星槎小學(xué)的小朋友們準(zhǔn)備了一節(jié)以“舉國歡騰福建艦，航海原理快搞掂”為題的特色課程。
2022年恰逢國產(chǎn)第三代航母福建艦下水，標(biāo)志著我國在航海及海洋軍事領(lǐng)域正式邁入新時代，在此背景下，物電團(tuán)學(xué)服務(wù)隊著眼于培養(yǎng)小朋友們探索科學(xué)，求知悟理的興趣和用科學(xué)思想看待現(xiàn)實問題的思維方式。以福建艦的問世為背景，從航空母艦背后的科學(xué)原理出發(fā)，物電團(tuán)學(xué)服務(wù)隊教務(wù)組設(shè)計了一堂有趣又有料的科學(xué)特色課，帶領(lǐng)順德星槎小學(xué)的小朋友一起走進(jìn)神奇的航海世界。
 
（圖1：老師正在分享我國海軍建設(shè)的成就的視頻）
通過一段激動人心的中國海軍宣傳片，洪森老師以“龐大的航空母艦為什么能輕松漂浮海面之上”這一問題開啟了今天的課程，同學(xué)們踴躍發(fā)言，積極討論，但意見不一，帶著這個疑問，洪森老師帶領(lǐng)大家走入了航海世界，探究其背后的浮力原理。
雞蛋沉�。嚎吹靡姷�“浮力”
除了前進(jìn)的巨輪，還有暢游的鯨魚，游戈的小鴨子，同學(xué)們先是感受到它們都受到了浮力，但立馬又陷入了沉思，“不同的物體受到的浮力大小一樣嗎，那什么東西會影響浮力的大小呢？”洪森老師就此拋出了第一節(jié)特色課程的中心問題——“影響浮力的因素”。
首先，洪森老師讓大家準(zhǔn)備了鹽、墨汁、生雞蛋和一個裝滿水的小瓶子和大臉盆，準(zhǔn)備借用雞蛋的沉浮，將浮力生動形象地呈現(xiàn)給同學(xué)們。最開始進(jìn)行的是顏色對浮力影響的探討，同學(xué)們往小瓶子里投入雞蛋，發(fā)現(xiàn)雞蛋“毫不猶豫”的就沉入了水底，接著大家往里面滴入少許墨汁，即使整個瓶子都變得“黑不溜秋”了，雞蛋還是沒有浮起來的意思。緊接著大家開始對液體的多少對浮力影響的探討，大家將之前的廢液處理干凈后，將雞蛋取出，放入與小瓶子形成鮮明對比的大臉盆，盡管水比原來多了不少，但是雞蛋依舊是“我行我素”，靜靜的躺在水底。由此看來，無論是液體的顏色、還是液體的多少，對雞蛋的沉浮都沒有太大的影響。
（圖2:同學(xué)們探究液體顏色及多少是否影響浮力）
“那液體的咸淡會影響浮力的大小嗎？”當(dāng)洪森老師提出這個問題時，即使還沒有開始有趣的小實驗，許多同學(xué)都毫不猶豫的表示肯定。那實際上果真若此嗎？洪森老師開始指導(dǎo)同學(xué)們往水里加鹽、攪拌，待鹽分充分溶解后，同學(xué)們驚呼，“老師，我的雞蛋浮起來了！”看來，液體的咸淡真的會影響液體的浮力。
 
（圖3：同學(xué)們展示雞蛋的沉浮情況）
勤奮好學(xué)的同學(xué)們繼續(xù)追問，“為什么液體的咸淡會影響浮力的大小呢？”洪森老師借用棉花的故事，人掉進(jìn)蓬松的棉花堆里，會深深陷入里面，而將棉花編織成緊密的床墊時，大家就可以自在地躺在上面，不會沉下去。其實我們往水里加鹽，就是讓水變得更加緊密，密度更加大了，鹽水就把雞蛋托起來了！
（圖4：洪森老師展示棉花從采摘到成品的圖片）
曹沖稱象：跨越歷史的浮力妙用
在完成了有趣的雞蛋沉浮小實驗后，即洋老師帶領(lǐng)大家由認(rèn)識浮力的內(nèi)容來到了體會浮力的妙用，而為了讓大家更好地領(lǐng)略人們在利用浮力時的智慧，小羊老師用曹沖稱象的故事作為線索，有小朋友說自己已經(jīng)學(xué)過這個故事，即洋老師提醒大家，同樣的故事，用科學(xué)原理的角度去看待，可能會有不一樣的收獲喲。課堂上，大家先觀看了曹沖稱象的視頻，隨后老師拋出問題：為什么曹沖可以用石塊代替大象的重量呢？認(rèn)真的小朋友們立刻根據(jù)剛才所學(xué)的浮力知識回答了大象和船受到了同樣大的浮力。于是老師進(jìn)一步發(fā)問：那么我們在不知道石頭和大象是否一樣重的情況下，如何判斷兩次的船受到了一樣大的浮力的呢？而在這里，即洋老師沒有立刻說出答案，而是帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行了下一項實驗——有趣的“翻版”曹沖稱象的實驗。
（圖5：小朋友們觀看曹沖稱象的動畫視頻）
在實驗的演示視頻中，即洋老師先準(zhǔn)備好水盆和空碗，將空碗放在裝水的水盆中，然后放入用瓶蓋托住的雞蛋，碗相應(yīng)地向下沉了一部分，于是我們在碗和水面的交界處畫一條線，再拿出雞蛋，向碗中慢慢加入水直至碗沉沒到和第一次同樣的位置，此時，將碗內(nèi)的液體倒入量杯中，就可以由水的的體積得到水的質(zhì)量，從而得到雞蛋的重量啦。
（圖6: 即洋老師演示用相同原理稱量雞蛋質(zhì)量的實驗）
在老師示范的同時，積極認(rèn)真的小朋友們也跟著老師的步驟一步一步地完成實驗，雖然這個實驗的操作難度比雞蛋沉浮的實驗更大，但不怕困難的同學(xué)們依然努力嘗試著，也有同學(xué)做出了和正確答案相近的結(jié)果，看著同學(xué)們在熱烈討論和積極動手的樣子，即洋老師和洪森老師都露出了欣慰的笑容。
“現(xiàn)在，同學(xué)們明白曹沖是如何判斷兩次船受到的浮力大小相等的嗎？”
“因為船下沉得同樣多”聰明的小朋友在評論區(qū)答道。
“沒錯！”接著，即洋老師講解了物體沒入水中體積與物體所受浮力大小的關(guān)系，并指出物體沒入水中的體積越大，物體受到的浮力也就越大。隨后，老師又帶大家學(xué)習(xí)了阿基米德與皇冠的故事，學(xué)習(xí)神奇的阿基米德原理。在觀看視頻的過程中，老師特別叮囑同學(xué)們注意阿基米德是如何測量皇冠體積的。
（圖7:同學(xué)們觀看阿基米德與皇冠故事的視頻）
接下來，老師帶領(lǐng)小朋友們用阿基米德的方法測量雞蛋的體積，同學(xué)們一邊觀看老師的示范視頻，一邊自己動手，用排水法測量出了雞蛋放入裝滿水的杯子后，杯子溢出水的體積，從而得到了雞蛋的體積。
   “那么同學(xué)們，在曹沖稱象的實驗里，我們用到了一條線——水面的位置線；在測雞蛋體積的實驗里，我們又認(rèn)識了一個量——物體排開水的量。而這一線一量在航海世界中有著非常重要的作用哦！”隨后，洪森老師帶著小朋友們學(xué)習(xí)了船舶的吃水線和排水量的概念。
（圖8：同學(xué)們展示上述兩實驗結(jié)果）
走向深藍(lán)：乘風(fēng)破浪的中國海軍
在認(rèn)識浮力的內(nèi)容并體會浮力的妙用之后，洪森老師帶領(lǐng)同學(xué)們揚帆起航，走入神秘的航海世界，了解中國海軍建設(shè)新征程。
雖然同學(xué)們都聽說過航空母艦，但是大家都沒有深入了解航空母艦，對它的功能和構(gòu)造都不清楚。洪森老師給大家播放了建黨百年海軍宣傳片《大海向黨旗報告》，有敏銳的同學(xué)發(fā)現(xiàn)航空母艦上面放滿了戰(zhàn)斗機(jī)，戰(zhàn)斗機(jī)就在甲板上完成起飛降落和�？咳蝿�(wù)。于是洪森老師總結(jié)出航空母艦就是一個“浮動的海上機(jī)場”，它的武器就是甲板上那些驍勇的戰(zhàn)機(jī)。
“那大家有沒有了解過艦載機(jī)的分類呀？”隨著洪森老師展示出一張張不同戰(zhàn)機(jī)的圖片，不少“小軍迷”非常積極回答問題，迫不及待地想要了解更多相關(guān)的知識，于是洪森老師從轟炸機(jī)、武裝直升機(jī)到軍用運輸機(jī)，分別講述不同種類的飛機(jī)特點和作戰(zhàn)本領(lǐng)，進(jìn)而引出艦載機(jī)在航母上滑躍起飛和彈射起飛這兩種特別的起飛方式，展現(xiàn)出科學(xué)家和工程師的智慧。
（圖9:洪森老師講解航母相關(guān)軍事知識）
時光荏苒，當(dāng)年小艇打大艦的無奈，已經(jīng)成為了歷史，曾經(jīng)困擾海軍建設(shè)的科技難題，現(xiàn)已陸續(xù)解決。人民海軍，如今還將繼續(xù)走向深藍(lán)。小朋友們的積極互動、踴躍發(fā)言，都讓兩位老師感受到大家對于走入航海世界、了解海軍建設(shè)的熱情，相信通過這樣一節(jié)生動有趣的特色課，充分鍛煉了小朋友們的動手實踐能力和實驗探究能力，不僅啟發(fā)了小朋友們要多多用科學(xué)的角度看待問題，探究現(xiàn)象背后的本質(zhì)，學(xué)會用實驗的方法解決疑問，也能在孩子們心里種下一顆揚帆起航的航海夢和國防建設(shè)的軍旅夢的種子。