四則實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)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(huì)更“出彩”。下面是筆者創(chuàng)新改進(jìn)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)器材：礦泉水瓶、水、高錳酸鉀、透明水槽、紙巾。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1. 上課前，老師在礦泉水瓶底端側(cè)面相對(duì)位置開兩個(gè)孔；上課時(shí)，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(gè)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(huì)濕嗎？再取出讓學(xué)生驗(yàn)看，好奇怪哦，說明什么呢？（空氣占據(jù)空間）

2.讓學(xué)生上臺(tái)實(shí)驗(yàn)，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(huì)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(yàn)看紙巾是否濕了，一目了然也，通過師生前后實(shí)驗(yàn)對(duì)比，睜大好奇眼睛的是學(xué)生。

2 會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈

1. 問題揭示： 教科版六年級(jí)下冊(cè)的《神奇的電動(dòng)機(jī)》一課，實(shí)驗(yàn)提供辦法是拆解拼裝電動(dòng)機(jī)，拆電動(dòng)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(shí)驗(yàn)，備好這些材料，著實(shí)不易。

2.裝置構(gòu)成： 簡(jiǎn)單又神奇的電動(dòng)機(jī)，由電池、線圈、釹鐵硼磁鐵（釹磁體）組成，示意圖、實(shí)物圖如下：

3. 制作材料： 電池為5號(hào)或者7號(hào)電池，釹磁體，演示的線圈用粗一些的銅線，分組實(shí)驗(yàn)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?yàn)殂~線小，彎折容易成型。

4. 制作步驟：

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

“卡環(huán)”（抱環(huán)）線圈制作：見實(shí)物圖。取20厘米長(zhǎng)的銅線，對(duì)折，對(duì)稱彎折，比5號(hào)電池長(zhǎng)一點(diǎn)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(huì)卡住。

5. 轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：調(diào)整線圈，用砂紙打磨連接點(diǎn)，電池的正極銅帽壓凹，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(jiǎn)單神奇的電動(dòng)機(jī)，就轉(zhuǎn)起來了。更神奇的是，反貼磁鐵，線圈會(huì)反轉(zhuǎn)。

6. 效果與啟示：教學(xué)中，形成一個(gè)“看——做——悟”體會(huì)過程。材料易得，制作不難，簡(jiǎn)單卻神奇……學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，釹鐵硼磁鐵能送一個(gè)，或者借一個(gè)，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(jí)上冊(cè)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(shí)驗(yàn)，效果不盡人意。實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(huì)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(shí)物投影展示，操作就更加不便。實(shí)驗(yàn)只用了一個(gè)指南針，沒有對(duì)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(gè)盒式指南針，一節(jié)干電池。鋁條選取長(zhǎng)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(shí)物圖，“幾”字型彎折鋁條上下面各一個(gè)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(jiǎn)潔，放置平穩(wěn)，操作觀察都方便，可以單手接電池通電實(shí)驗(yàn)，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(tái)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(duì)比實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)效果自然好。用兩個(gè)指南針，一個(gè)指南針順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，一個(gè)指南針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，奇了，反接電池，指南針偏轉(zhuǎn)又剛好相反了，對(duì)比呈現(xiàn)生疑，感悟科學(xué)的神奇魅力。

4 會(huì)提醒的模型

1. 問題來源：教科版四年級(jí)下冊(cè)第一單元第二課《點(diǎn)亮小燈泡》一課，用現(xiàn)有小燈泡與電池做演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)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(diǎn)，燈泡螺口與燈泡金屬觸頭連接點(diǎn)用絕緣材料隔開，并固定在光盤的一邊，用一個(gè)或者多個(gè)LED燈固定在光盤中間，燈泡螺口連接點(diǎn)與燈泡金屬觸頭連接點(diǎn)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(diǎn)，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(shí)，聲光提醒，形象具體。見實(shí)物圖。

上課導(dǎo)入后，讓多個(gè)學(xué)生依次嘗試多種連接演示，連接錯(cuò)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?，你連錯(cuò)了?！薄斑@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(cuò)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(cuò)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(shí)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(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，不論是利用會(huì)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(jiǎn)的電動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)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(duì)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(shí)驗(yàn)器材，能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，體驗(yàn)科學(xué)的無窮魅力和樂趣。

作者簡(jiǎn)介

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