創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在生活實(shí)踐中的應(yīng)用

夏梓達(dá) 龐洪友

摘 要：高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，重視在真實(shí)情境中培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)物理模型，運(yùn)用科學(xué)思維形成問(wèn)題解決方案，在問(wèn)題解決過(guò)程中實(shí)現(xiàn)能力遷移.通過(guò)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，以提升學(xué)生的關(guān)鍵能力.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);捕鼠籠模型;設(shè)計(jì)思路與過(guò)程

中圖分類號(hào)：G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B???? 文章編號(hào)：1008-4134（2021）13-0053-02

基金項(xiàng)目：黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度重點(diǎn)課題“中學(xué)物理課堂教學(xué)科學(xué)思維進(jìn)階培養(yǎng)的實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：JJB1319015）.

作者簡(jiǎn)介：夏梓達(dá)（1999-），男，黑龍江哈爾濱人，本科生在讀，研究方向：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn);

龐洪友（1982-），男，黑龍江哈爾濱人，碩士，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：高中物理教學(xué).

隨著高中物理新課程的不斷落實(shí)和推進(jìn)，學(xué)生的關(guān)鍵能力、必備品格和價(jià)值觀念通過(guò)課內(nèi)與課外活動(dòng)逐步進(jìn)行培養(yǎng)滲透，物理實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用逐漸凸顯其重要的作用，不僅可以讓學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)物理概念及物理規(guī)律的理解，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高學(xué)生實(shí)踐意識(shí)，有利于利用物理知識(shí)解釋問(wèn)題及解決問(wèn)題.

基于控制鼠災(zāi)的愿望和目的，研究一種新型自動(dòng)捕鼠籠非常必要.老鼠在鄉(xiāng)村司空見(jiàn)慣，鼠害造成的損失很大.現(xiàn)有的捕鼠工具或多或少存在一些不足：老式的鼠籠和鼠夾子靈敏度不夠高，它必需在老鼠咬食的過(guò)程中觸發(fā)，但對(duì)于拇指大小的小品種老鼠幾乎起不到作用;鼠藥和電網(wǎng)誤傷家畜和人類的情況時(shí)有發(fā)生，尤其鼠藥在食物豐富的區(qū)域達(dá)不到理想的效果;粘鼠板對(duì)大鼠粘不牢、小鼠能粘，但使用幾次后就不能再次使用;連續(xù)捕鼠器對(duì)小品種鼠無(wú)效;電子超聲捕鼠器只能起到驅(qū)趕的作用.本次筆者設(shè)計(jì)的是一種自動(dòng)捕鼠籠模型.

1 模型制作

模型所需材料及工具：瓦楞硬紙板、竹簽、電子蜂鳴器、干簧管、磁鐵、小電動(dòng)機(jī)、電池盒、細(xì)銅線、圓木柱、細(xì)繩、硬塑料、硬紙板、熱熔膠槍（含膠棒）、502膠水、鉗子、壁紙刀、電烙鐵.

1.1 模型設(shè)計(jì)思路

如圖1所示.將自制踩踏式開(kāi)關(guān)放入捕鼠籠中，將食物放在自制踩踏式開(kāi)關(guān)上吸引老鼠，當(dāng)老鼠進(jìn)入鼠籠子覓食，觸碰自制踩踏式開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)閉合，電路連通電動(dòng)機(jī)工作，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)纏繞在圓木柱上的細(xì)繩關(guān)閉籠門，將老鼠關(guān)在籠子中.將干簧管和磁鐵分別固定在捕鼠籠門的兩側(cè)，籠門關(guān)閉磁鐵促使干簧管接通，電子蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音，提示老鼠捕捉到.

1.2 踩踏式開(kāi)關(guān)的制作

踩踏式開(kāi)關(guān)的制作：將塑料硬紙板裁成16cm×5cm的長(zhǎng)方形，按長(zhǎng)邊中線對(duì)折，制作成兩個(gè)可以活動(dòng)的折片，注意：在此過(guò)程中，不能太用力折，否則會(huì)使兩片活動(dòng)的折片失去彈性.將扁接線銅片用熱溶膠固定在兩個(gè)折片內(nèi)部.

1.3 捕鼠籠模型制作

籠體材料準(zhǔn)備階段如圖2所示.

（1）將瓦楞硬紙板裁成20cm×10cm的長(zhǎng)方形1片;30cm×20cm的長(zhǎng)方形2片;30cm×10cm的長(zhǎng)方形1片;50cm×10cm的長(zhǎng)方形1片.

（2）將兩片30cm×20cm的長(zhǎng)方形片分別沿對(duì)角線用壁紙刀劃斷，成為4片直角三角形，其中兩片邊緣留出2cm將其內(nèi)部挖去（黑色部分）（如圖3）.

（3）將竹簽從瓦楞紙板縫隙中均勻穿過(guò)，制作成兩扇網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，利用鉗子將長(zhǎng)出部分剪斷并用熱熔膠封閉邊緣（如圖4）.

（4）將30cm×10cm的長(zhǎng)方形片和30cm×10cm的長(zhǎng)方形片邊緣留出2cm將其內(nèi)部挖去，同樣用竹簽在瓦楞紙板縫隙中均勻穿過(guò)，制作成兩扇網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并用熱熔膠封閉邊緣.

（5）將50cm×10cm的長(zhǎng)方形片，在距離邊緣20cm處用壁紙刀輕劃一刀，注意此過(guò)程一定不要將長(zhǎng)方形片劃斷，使兩部分可以自由對(duì)折即可.

1.4 籠體組裝階段

用熱熔槍將制作好的材料組裝成一個(gè)長(zhǎng)方體鼠籠模型，如圖5所示.籠體由兩個(gè)大小不同的活動(dòng)部分組成.

1.5 電路組裝階段

（1）將圓木柱一端打小孔，小孔直徑與小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸直徑接近，將轉(zhuǎn)動(dòng)軸涂502膠水后插入圓木柱小孔中.將細(xì)繩一端利用502膠水粘在圓木柱上.此操作目的是為了使小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)快速將繩纏繞其上迅速關(guān)閉鼠籠.將小電動(dòng)機(jī)利用熱熔膠固定在鼠籠可以活動(dòng)部分的外側(cè)，約為籠高一半處，圓木柱一端朝下.靠近圓木柱打一小孔，將細(xì)繩穿過(guò)小孔固定在籠體另一側(cè).

（2）將電池盒用熱熔膠固定在籠體外側(cè)合適的位置，注意安裝時(shí)貼近籠底，此操作目的是可以使鼠籠更加牢固地站立.

（3）將自制踩踏式開(kāi)關(guān)固定在鼠籠內(nèi)底板合適的位置處.

（4）用電烙鐵將自制踩踏式開(kāi)關(guān)、小電動(dòng)機(jī)、電池盒依次用軟銅線焊接起來(lái).

（5）將干簧管和磁鐵分別固定在捕鼠籠活動(dòng)門口的兩側(cè)，將電子蜂鳴器固定在籠身外側(cè)，用電烙鐵將干簧管、電子蜂鳴器用軟銅線與電池盒焊接起來(lái).

完成以上的步驟，一個(gè)自動(dòng)的捕鼠籠模型就制作成功了.

2 創(chuàng)新點(diǎn)

傳統(tǒng)的捕鼠裝置在捕鼠后不能發(fā)出警報(bào)，而筆者所設(shè)計(jì)的電動(dòng)捕鼠籠模型采用簡(jiǎn)單的并聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)捕鼠后發(fā)出警報(bào)，自制踩踏式開(kāi)關(guān)的應(yīng)用使老鼠在不知不覺(jué)中被困于籠中，在小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定圓木柱更是在轉(zhuǎn)速不變的前提下，增大轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，達(dá)到增大細(xì)繩所在處的線速度，使鼠籠快速閉合，達(dá)到快速將老鼠困于籠中的目的.

筆者所設(shè)計(jì)的電動(dòng)捕鼠籠僅停留在模型階段，在實(shí)際應(yīng)用中還需在選材方面和其他設(shè)計(jì)方面進(jìn)一步改進(jìn)，筆者希望所設(shè)計(jì)的電動(dòng)捕鼠籠能盡快應(yīng)用到實(shí)際捕鼠中去，為早日控制鼠災(zāi)、鼠害貢獻(xiàn)力量.

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京： 人民教育出版社，2018.

[2]田成良，夏偉寧.回歸物理教學(xué)的本原[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2021.

（收稿日期：2021-04-27）