四則實驗的設(shè)計

實驗器材是科學(xué)教師上課的“道具”，創(chuàng)新器材，用活器材，科學(xué)課堂才會更“出彩”。下面是筆者創(chuàng)新改進(jìn)的4個實驗器材，在教學(xué)中收到了很好的效果，可供同行參考。

1 空氣占據(jù)空間

實驗器材：礦泉水瓶、水、高錳酸鉀、透明水槽、紙巾。

實驗步驟：

1. 上課前，老師在礦泉水瓶底端側(cè)面相對位置開兩個孔；上課時，老師拿出礦泉水瓶子，截取下半段當(dāng)杯子，在杯子底部（可以貼雙面膠）塞入紙巾，在紙巾中包著高錳酸鉀，（或者在杯底貼遇水變色貼紙），老師用拇指中指按住兩個小孔，倒扣垂直插入裝水的透明水槽中5--10秒鐘，輕輕搖晃一下，讓學(xué)生猜一猜紙巾會濕嗎？再取出讓學(xué)生驗看，好奇怪哦，說明什么呢？（空氣占據(jù)空間）

2.讓學(xué)生上臺實驗，學(xué)生不明白礦泉水瓶子底端有孔，拿著杯子倒扣垂直插入水中，占據(jù)杯子中的空氣從孔中排出，水就進(jìn)入杯中了，水溶解了紙巾中高錳酸鉀，一會兒杯中的水就成紅色了（貼紙遇水變色），即使教室后排學(xué)生也能看得明白，那里還需要近距離驗看紙巾是否濕了，一目了然也，通過師生前后實驗對比，睜大好奇眼睛的是學(xué)生。

2 會轉(zhuǎn)動的線圈

1. 問題揭示： 教科版六年級下冊的《神奇的電動機(jī)》一課，實驗提供辦法是拆解拼裝電動機(jī)，拆電動機(jī)，容易損毀，再用架子支撐組合展示，試轉(zhuǎn)成功也不容易，如果要進(jìn)行分組實驗，備好這些材料，著實不易。

2.裝置構(gòu)成： 簡單又神奇的電動機(jī)，由電池、線圈、釹鐵硼磁鐵（釹磁體）組成，示意圖、實物圖如下：

3. 制作材料： 電池為5號或者7號電池，釹磁體，演示的線圈用粗一些的銅線，分組實驗的線圈，可以用廢棄的銅網(wǎng)線去掉外皮來制作線圈，既能廢物利用，又因為銅線小，彎折容易成型。

4. 制作步驟：

“布袋”線圈制作：見示意圖、實物圖。銅線像扎布口袋一樣繞長圈，絞兩下，銅線頭翻折過來，調(diào)整線圈，上面接點頂電池正極，下面接點靠在磁鐵上。

“卡環(huán)”（抱環(huán)）線圈制作：見實物圖。取20厘米長的銅線，對折，對稱彎折，比5號電池長一點再彎折，下端制成抱磁鐵的“卡環(huán)”，“卡環(huán)”太松通不了電，太緊會卡住。

5. 轉(zhuǎn)動實驗：調(diào)整線圈，用砂紙打磨連接點，電池的正極銅帽壓凹，線圈轉(zhuǎn)動時線頭不容易滑出，釹磁體貼電池負(fù)極，置放平穩(wěn)，放線圈試轉(zhuǎn)，簡單神奇的電動機(jī)，就轉(zhuǎn)起來了。更神奇的是，反貼磁鐵，線圈會反轉(zhuǎn)。

6. 效果與啟示：教學(xué)中，形成一個“看——做——悟”體會過程。材料易得，制作不難，簡單卻神奇……學(xué)生實驗成功后很興奮，下課了依然舍不得離開，調(diào)皮的學(xué)生課后悄悄央求，我想再玩再實驗，釹鐵硼磁鐵能送一個，或者借一個，好嗎？老師還有其它玩法嗎？

3 一順一逆偏轉(zhuǎn)的指南針

1. 問題呈現(xiàn)： 教科版六年級上冊第四單元第一課《電與磁》一課，用通電導(dǎo)線經(jīng)過指南針上面的方法進(jìn)行實驗，效果不盡人意。實驗時，在指南針南北方向上面，用手壓住導(dǎo)線，如果把圓的導(dǎo)線放在指南針下方，難以使指南針保持平穩(wěn)，指南針放不平穩(wěn)，自然會影響其偏轉(zhuǎn)，一人壓導(dǎo)線與指南針，還得一人接電池，容易形成遮擋，影響觀察，如果老師一人進(jìn)行實物投影展示，操作就更加不便。實驗只用了一個指南針，沒有對比呈現(xiàn)的展示效果。

2. 組成材料：“幾”字型回折鋁框，粘膠（或者透明膠），兩個盒式指南針，一節(jié)干電池。鋁條選取長30厘米、寬0.5厘米至2厘米的鋁薄片。

3. 制作步驟：見示意圖與實物圖，“幾”字型彎折鋁條上下面各一個指南針，正面朝上，按南北標(biāo)志方向粘貼，鋁條兩端回卷接電池，電池連接處，用砂紙打磨一新。

4. 使用方便：裝置簡潔，放置平穩(wěn)，操作觀察都方便，可以單手接電池通電實驗，指南針偏轉(zhuǎn)20-60度，偏轉(zhuǎn)角度與電池電量及指南針大小厚薄有關(guān)。

5. 展示效果：讓學(xué)生上臺連接電池投影演示，為這一神奇的電與磁現(xiàn)象驚嘆？學(xué)生的好奇心被激發(fā)，從對比實驗進(jìn)入到奧斯特的故事里……

6. 制作反思： 選擇鋁片，比銅片便宜，且易得；用柔性膠（或者透明膠）粘貼，指南針不容易掉；鋁薄片比導(dǎo)線更靠近指南針，平穩(wěn)放置，易操作，實驗效果自然好。用兩個指南針，一個指南針順時針偏轉(zhuǎn)，一個指南針逆時針偏轉(zhuǎn)，奇了，反接電池，指南針偏轉(zhuǎn)又剛好相反了，對比呈現(xiàn)生疑，感悟科學(xué)的神奇魅力。

4 會提醒的模型

1. 問題來源：教科版四年級下冊第一單元第二課《點亮小燈泡》一課，用現(xiàn)有小燈泡與電池做演示實驗，實物太小，影響觀察，演示擺放不便，操作不便，效果不佳。

2. 制作材料：紙板、卡紙、光盤（或者有機(jī)玻璃）、鋁片、導(dǎo)線、膠布、電池、LED燈、話筒、喇叭、錄放電路及電源輸出短路觸發(fā)電路等材料。

3. 制作步驟：

①燈泡模具制作，用鋁片制作燈泡螺口及燈泡金屬觸頭連接點，燈泡螺口與燈泡金屬觸頭連接點用絕緣材料隔開，并固定在光盤的一邊，用一個或者多個LED燈固定在光盤中間，燈泡螺口連接點與燈泡金屬觸頭連接點經(jīng)過正負(fù)轉(zhuǎn)換的整流橋后連接至LED燈兩端，裝置背面有燈泡連線標(biāo)注，裝置背面有吸附磁鐵。

②電池模具制作，鋁片做電池模型的正極與負(fù)極的連接點，模型背面有吸附磁鐵與電池，有電源輸出短路觸發(fā)電路與語音提示裝置。

4. 使用效果：模具吸附在磁性黑板上，演示方便，模型大，便于觀察，電池模具輸出端形成短路連接時，聲光提醒，形象具體。見實物圖。

上課導(dǎo)入后，讓多個學(xué)生依次嘗試多種連接演示，連接錯誤，聲光提醒。提醒語音可以按需要錄制，如：“糟糕，短路了，趕快斷開?！薄霸愀猓氵B錯了。”“這位同學(xué)，你的連接不正確，斷開連接，重試?！?/p>

電路連接的三種狀態(tài)：

①連接正確，LED燈亮，電路形成完整的回路。

②連接錯誤，導(dǎo)線兩端連接到電池的側(cè)面，或者連接到燈泡玻璃泡上，連接到絕緣部分，沒有聯(lián)通，電路沒有形成完整的回路。

③連接錯誤，造成電池模具兩端短路，聲光提醒。

演示導(dǎo)入后，再認(rèn)識燈泡的構(gòu)造，電流怎樣流過完整的回路，也就不難了。

總之，科學(xué)探究是核心，實驗是基礎(chǔ)，不論是利用會變色的水來增加學(xué)生視覺沖擊，來揭示空氣的“占據(jù)”空間，更有可視性；不論是化繁為簡的電動機(jī)，簡單又神奇，更有可操作性；不論是上下貼板的指南針，一順一逆偏轉(zhuǎn)讓人疑，更具對比性；還是溫馨提示的模具裝置，更具人性化。這些都讓學(xué)生入迷，原來科學(xué)這么好玩。創(chuàng)新實驗器材，能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，體驗科學(xué)的無窮魅力和樂趣。

作者簡介

蘭如根（1966-），男，武平縣永平中心學(xué)校高級教師，研究方向：小學(xué)科學(xué)教學(xué)電子電器專利。