2022年7月19日，华南师范大学物理与电信工程学院团委学生会服务队开展了下乡期间的第一节特色课程。为了在小朋友们的心中埋下探索科学、热爱科学、热爱祖国的种子，华南师范大学物理与电信工程学院团委学生会服务队教务组成员赵即洋与洪森在钉钉2022年星槎小学暑假成长营中为星槎小学的小朋友们准备了一节以“举国欢腾福建舰，航海原理快搞掂”为题的特色课程。

2022年恰逢国产第三代航母福建舰下水，标志着我国在航海及海洋军事领域正式迈入新时代，在此背景下，物电团学服务队着眼于培养小朋友们探索科学，求知悟理的兴趣和用科学思想看待现实问题的思维方式。以福建舰的问世为背景，从航空母舰背后的科学原理出发，物电团学服务队教务组设计了一堂有趣又有料的科学特色课，带领顺德星槎小学的小朋友一起走进神奇的航海世界。

（图1：老师正在分享我国海军建设的成就的视频）

通过一段激动人心的中国海军宣传片，洪森老师以“庞大的航空母舰为什么能轻松漂浮海面之上”这一问题开启了今天的课程，同学们踊跃发言，积极讨论，但意见不一，带着这个疑问，洪森老师带领大家走入了航海世界，探究其背后的浮力原理。 

鸡蛋沉浮：看得见的“浮力”

除了前进的巨轮，还有畅游的鲸鱼，游戈的小鸭子，同学们先是感受到它们都受到了浮力，但立马又陷入了沉思，“不同的物体受到的浮力大小一样吗，那什么东西会影响浮力的大小呢？”洪森老师就此抛出了第一节特色课程的中心问题——“影响浮力的因素”。

首先，洪森老师让大家准备了盐、墨汁、生鸡蛋和一个装满水的小瓶子和大脸盆，准备借用鸡蛋的沉浮，将浮力生动形象地呈现给同学们。最开始进行的是颜色对浮力影响的探讨，同学们往小瓶子里投入鸡蛋，发现鸡蛋“毫不犹豫”的就沉入了水底，接着大家往里面滴入少许墨汁，即使整个瓶子都变得“黑不溜秋”了，鸡蛋还是没有浮起来的意思。紧接着大家开始对液体的多少对浮力影响的探讨，大家将之前的废液处理干净后，将鸡蛋取出，放入与小瓶子形成鲜明对比的大脸盆，尽管水比原来多了不少，但是鸡蛋依旧是“我行我素”，静静的躺在水底。由此看来，无论是液体的颜色、还是液体的多少，对鸡蛋的沉浮都没有太大的影响。

（图2:同学们探究液体颜色及多少是否影响浮力) 

“那液体的咸淡会影响浮力的大小吗？”当洪森老师提出这个问题时，即使还没有开始有趣的小实验，许多同学都毫不犹豫的表示肯定。那实际上果真若此吗？洪森老师开始指导同学们往水里加盐、搅拌，待盐分充分溶解后，同学们惊呼，“老师，我的鸡蛋浮起来了！”看来，液体的咸淡真的会影响液体的浮力。

（图3：同学们展示鸡蛋的沉浮情况）

勤奋好学的同学们继续追问，“为什么液体的咸淡会影响浮力的大小呢？”洪森老师借用棉花的故事，人掉进蓬松的棉花堆里，会深深陷入里面，而将棉花编织成紧密的床垫时，大家就可以自在地躺在上面，不会沉下去。其实我们往水里加盐，就是让水变得更加紧密，密度更加大了，盐水就把鸡蛋托起来了！

（图4：洪森老师展示棉花从采摘到成品的图片）

曹冲称象：跨越历史的浮力妙用

在完成了有趣的鸡蛋沉浮小实验后，即洋老师带领大家由认识浮力的内容来到了体会浮力的妙用，而为了让大家更好地领略人们在利用浮力时的智慧，小羊老师用曹冲称象的故事作为线索，有小朋友说自己已经学过这个故事，即洋老师提醒大家，同样的故事，用科学原理的角度去看待，可能会有不一样的收获哟。课堂上，大家先观看了曹冲称象的视频，随后老师抛出问题：为什么曹冲可以用石块代替大象的重量呢？认真的小朋友们立刻根据刚才所学的浮力知识回答了大象和船受到了同样大的浮力。于是老师进一步发问：那么我们在不知道石头和大象是否一样重的情况下，如何判断两次的船受到了一样大的浮力的呢？而在这里，即洋老师没有立刻说出答案，而是带领同学们进行了下一项实验——有趣的“翻版”曹冲称

象的实验。

（图5：小朋友们观看曹冲称象的动画视频）

在实验的演示视频中，即洋老师先准备好水盆和空碗，将空碗放在装水的水盆中，然后放入用瓶盖托住的鸡蛋，碗相应地向下沉了一部分，于是我们在碗和水面的交界处画一条线，再拿出鸡蛋，向碗中慢慢加入水直至碗沉没到和第一次同样的位置，此时，将碗内的液体倒入量杯中，就可以由水的的体积得到水的质量，从而得到鸡蛋的重量啦。

（图6: 即洋老师演示用相同原理称量鸡蛋质量的实验）

在老师示范的同时，积极认真的小朋友们也跟着老师的步骤一步一步地完成实验，虽然这个实验的操作难度比鸡蛋沉浮的实验更大，但不怕困难的同学们依然努力尝试着，也有同学做出了和正确答案相近的结果，看着同学们在热烈讨论和积极动手的样子，即洋老师和洪森老师都露出了欣慰的笑容。

“现在，同学们明白曹冲是如何判断两次船受到的浮力大小相等的吗？”

“因为船下沉得同样多”聪明的小朋友在评论区答道。

“没错！”接着，即洋老师讲解了物体没入水中体积与物体所受浮力大小的关系，并指出物体没入水中的体积越大，物体受到的浮力也就越大。随后，老师又带大家学习了阿基米德与皇冠的故事，学习神奇的阿基米德原理。在观看视频的过程中，老师特别叮嘱同学们注意阿基米德是如何测量皇冠体积的。

（图7:同学们观看阿基米德与皇冠故事的视频）

接下来，老师带领小朋友们用阿基米德的方法测量鸡蛋的体积，同学们一边观看老师的示范视频，一边自己动手，用排水法测量出了鸡蛋放入装满水的杯子后，杯子溢出水的体积，从而得到了鸡蛋的体积。

“那么同学们，在曹冲称象的实验里，我们用到了一条线——水面的位置线；在测鸡蛋体积的实验里，我们又认识了一个量——物体排开水的量。而这一线一量在航海世界中有着非常重要的作用哦！”随后，洪森老师带着小朋友们学习了船舶的吃水线和排水量的概念。

（图8：同学们展示上述两实验结果）

走向深蓝：乘风破浪的中国海军

在认识浮力的内容并体会浮力的妙用之后，洪森老师带领同学们扬帆起航，走入神秘的航海世界，了解中国海军建设新征程。

虽然同学们都听说过航空母舰，但是大家都没有深入了解航空母舰，对它的功能和构造都不清楚。洪森老师给大家播放了建党百年海军宣传片《大海向党旗报告》，有敏锐的同学发现航空母舰上面放满了战斗机，战斗机就在甲板上完成起飞降落和停靠任务。于是洪森老师总结出航空母舰就是一个“浮动的海上机场”，它的武器就是甲板上那些骁勇的战机。

“那大家有没有了解过舰载机的分类呀？”随着洪森老师展示出一张张不同战机的图片，不少“小军迷”非常积极回答问题，迫不及待地想要了解更多相关的知识，于是洪森老师从轰炸机、武装直升机到军用运输机，分别讲述不同种类的飞机特点和作战本领，进而引出舰载机在航母上滑跃起飞和弹射起飞这两种特别的起飞方式，展现出科学家和工程师的智慧。

                                                          (图9：洪森老师讲解航母相关军事知识）

时光荏苒，当年小艇打大舰的无奈，已经成为了历史，曾经困扰海军建设的科技难题，现已陆续解决。人民海军，如今还将继续走向深蓝。小朋友们的积极互动、踊跃发言，都让两位老师感受到大家对于走入航海世界、了解海军建设的热情，相信通过这样一节生动有趣的特色课，充分锻炼了小朋友们的动手实践能力和实验探究能力，不仅启发了小朋友们要多多用科学的角度看待问题，探究现象背后的本质，学会用实验的方法解决疑问，也能在孩子们心里种下一颗扬帆起航的航海梦和国防建设的军旅梦的种子。

撰稿人：洪森，赵即洋

初审人：廖德铭，林振朗

复审人：郭琦琪

终审人：唐小煜

来稿单位：华南师范大学物理与电信工程学院团委学生会服务队

2022年7月19日