小区泳池边,我和10岁儿子聊透了浮力计算

上周六带儿子去小区游泳,刚换好衣服站在池边,他攥着半块啃过的绿豆冰,突然蹲下来戳了戳水面,扔进去他挂钥匙的小公仔。塑料公仔浮着,钥匙沉底。他转头看我,问出那个问题:“妈妈,钥匙才十克,公仔有五十克,为什么重的浮着,轻的沉了?浮力到底多大能算出来吗?”我当时擦头发的毛巾都停了。很多家长心里,浮力计算是初二物理课本上的考题,跟小学生沾不上边,太早讲就是拔苗助长。可真的是这样吗?

摸到水的提问,比背公式有用多了

我想起前阵子帮编辑审稿,看到很多小学生的科学作业,就是对着网课抄结论,连盛水的杯子都没碰过。维果茨基提出的最近发展区,很多人理解成超前学课本,其实根本不是。孩子能摸得到、感受得到的问题,才是刚好够得着的成长台阶。浮力计算哪里只是初二的考点?它是孩子推翻自己之前“重沉轻浮”错误认知的第一步,是孩子第一次学会找两个变量之间的隐藏关系。你看,小孩子一开始都觉得,重的东西一定会沉,直到你带他看到万吨巨轮的照片,看到满载的货轮浮在港口,他的好奇心就被勾起来了——这不对啊,为什么这么重还能浮?浮力计算就是帮孩子回答这个“不对”的工具。不是要他一开始就记住F浮=G排=ρ液gV排那个公式,是要他明白,原来这件事不是只看东西本身有多重,还要看它占了水里多少地方,挤走了多少水。
亲子泳池边观察浮力生活化场景
亲子泳池边观察浮力生活化场景
说实话,我之前也觉得,小孩子没必要碰这个,直到儿子那次提问,我才发现,他已经自己在琢磨这个问题了,你只需要陪他验证一下,比他两年后坐在教室里死记硬背印象深一百倍。

四个随手能做的浮力计算小游戏

1. 一碗水称浮力
适用年龄:5-7岁
准备物品:厨房电子秤、大碗、空矿泉水瓶、马克笔
步骤:先给碗里装水,装到距离碗口一厘米的位置,放在电子秤上,按清零。把空矿泉水瓶轻轻放进水里,水会漫出来流到台面对吧?用马克笔在瓶身上画出水面的位置。这时候看电子秤跳出来的数字,就是这个位置下瓶子受到的浮力。再把瓶子往水里按一点,让更多水漫出来,再看数字。你猜孩子会发现什么?按得越深,数字越大,手往上顶的力气也越大呀。
预期效果:不用讲公式,孩子自己就能摸出来:浮力大小,跟挤走多少水有关系。 2. 盐水浮鸡蛋算浮力
适用年龄:8-10岁
准备物品:生鸡蛋、透明大玻璃杯、食用盐、电子秤、勺子
步骤:先称好鸡蛋的重量,记下来。玻璃杯装半杯清水,把鸡蛋放进去,鸡蛋直接沉底。一点点往水里加盐,边加边搅,直到鸡蛋刚好浮在水面上,不沉底也不露出太多。倒出多余的盐水,把鸡蛋拿出来,算出排出去的盐水有多重。你会发现,排出去的盐水重量,几乎刚好等于鸡蛋的重量。
预期效果:孩子能自己摸透浮体的浮力计算逻辑:浮着的东西,浮力刚好等于自己的重量。这个逻辑刻进脑子里,以后学公式根本不用背。 3. 纸盒船载硬币测浮力
适用年龄:11-13岁
准备物品:硬快递纸盒、透明胶带、大洗衣盆、电子秤、一元硬币
步骤:让孩子自己折一艘纸盒船,用胶带粘好缝隙,称好船本身的重量。把船放进装满水的洗衣盆,慢慢往船里加硬币,直到船刚好沉进水底。数一数一共加了多少硬币,算出硬币的总重量,加上船的重量得到总重量,再和排出去的水的重量比一比。几乎不会差太多,误差都是洒出来的水导致的。
预期效果:快要学物理的孩子,能亲手验证阿基米德原理,知道课本上的公式不是凭空编出来的,是能拿秤称出来的。 4. 自己身上测浮力
适用年龄:所有学龄孩子
准备物品:浴缸或者齐腰深的泳池、防水电子秤
步骤:先称好孩子岸上的体重,记下来。让孩子站在放满水的浴缸里,电子秤放在脚底下,站稳了读数。用岸上的体重减去水里称出来的体重,就是孩子身体受到的浮力。再让孩子把半个身体露出水面,再称一次,浮力变小了对不对?
预期效果:把抽象的浮力计算,变成孩子自己的身体感受,这辈子都忘不掉这个逻辑。
儿童用厨房电子秤做浮力计算实验
儿童用厨房电子秤做浮力计算实验

比起算对答案,看见孩子的好奇更重要

比起算对答案,看见孩子的好奇更重要
比起算对答案,看见孩子的好奇更重要
不过话说回来,现在很多家长做这件事,做着做着就变味了。刚陪孩子玩了两分钟,就开始提问:浮力等于什么呀?排开水的重量是多少呀?算错了还要说两句。本来好好的游戏,变成了随堂考,孩子瞬间就没兴趣了。瑞吉欧教育提到,环境是孩子的第三任教师,你只要把东西准备好,让孩子自己玩自己试就够了,错了也好,有误差也好,都是孩子自己的收获。现在很多家长慌慌张张给孩子提前学物理,报一堆超前班,孩子把公式背得滚瓜烂熟,却从来没自己捞过沉底的钥匙,没按过浮在水上的瓶子,碰到稍微灵活一点的题就懵,这不是白学吗?多孩家庭其实反而有优势,老大做实验,老二在旁边递硬币,大的学计算,小的看现象,各有各的收获,比一个人对着课本有意思多了。数字媒体时代,孩子随便刷个短视频就能看完一百个实验,可那都是别人的体验,你沾一身水,洒一厨房水弄出来的结果,跟看视频完全是两码事。如果只能做一件事,我建议,这个周末,抽十五分钟,翻出你家厨房的电子秤,接点水,陪孩子玩一次就够。不用追求学会什么,让孩子知道,物理不是书本上的考题,是藏在生活每一滴水里的小秘密。 你家孩子有没有问过你类似这种奇奇怪怪的生活问题呀?
给孩子的1句话版:浮力计算就是数一数,你放进水里的东西挤走了多少水,挤走的水有多重,浮力就有多大。
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文章名称:小区泳池边,我和10岁儿子聊透了浮力计算
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