王春華
要培養(yǎng)學生創(chuàng)新的科學素養(yǎng),激發(fā)他們對科學的好奇心與學習興趣,僅僅只停留在課堂上是遠遠不夠的。我們應該讓學生多參加課外的實踐活動,才能讓他們對科學創(chuàng)新有更深刻的認識。
破解“下火?!敝i
在一次去杭州動物園春游的過程中,同學們觀看到了一場表演,其中“下火?!边@個節(jié)目引起了大家的注意。大家看到演員把手放在火把上燒,而他的手居然沒有燒傷,吞火把的時候也沒有燙傷嘴巴。這是怎么一回事呢?
當時學生就提出了這個問題,我并沒有作出解答,而是讓他們自己多觀察演員的動作,并且多多思考。
回到學校后,我們就這個問題來到實驗室尋找答案。
首先,同學們觀察到那個演員的手一直都是放在火焰下面燃燒,并沒有把手放到火把的上面,有學生就想是不是火焰的下面溫度比較低呢?通過酒精燈的實驗,同學們發(fā)現果然火焰的下方即內焰的溫度是最低的,所以把手放在火焰下方不容易燒傷,而用口吞火焰時,也是從內焰的位置把火吞入口中的,絕不敢讓火把的外焰對著自己的嘴。
這樣的解釋就足夠了嗎?那熄滅火把卻沒有燒壞嘴巴又是怎么回事呢?
接下來我做了實驗,將一塊濕潤的布放在酒精中燃燒,然后在酒精快燒完時,撲滅余火,這時大家發(fā)現布并沒有受損。這是怎么回事呢?
原來我在酒精中加入了白醋,當酒精燒起來時,白醋和布上的水汽化,吸收大量的熱,所以盡管火焰看起來很猛,實際上溫度并不高,而布又是處在內焰這個位置,溫度低于著火點。所以等火焰快熄滅時把余火拍滅,布還是完好的。
經過這個實驗,同學們終于破解了“下火?!敝i。但是,我最后還是提醒大家千萬不要模仿嘗試,畢竟那是專業(yè)演員的特長。
220伏的電壓真的很危險嗎?
一次科學課上,有同學問我,電真的危險嗎?我當時覺得很奇怪,詳細詢問后得知這位同學在看電視節(jié)目時,看到一個人拿著一個燈泡,在220伏電壓的作用下,燈泡亮了,而人卻沒有被電倒,而且后來主持人讓二十多個人手拉著手,然后把220伏的電壓作用在這些人身上,這些人也毫發(fā)無傷。因為同學們一直都被告知電很危險,不能亂摸亂碰,所以這位同學覺得很不可思議。
在下一次科學課上,我就用實驗為同學們做出了解答。我先是將一個燈泡和一個電阻并聯在一個220伏電壓上,然后用萬用電表檢測出絕大部分的電流通過了燈泡,而通過電阻的只有幾毫安而已。我告訴大家,燈泡的電阻非常小,而另一個電阻卻很大,有1萬5千歐左右,這相當于一個短路電路,所以才會出現上面的情況。而人的電阻在干燥的情況下,絕對遠遠高于1萬5千歐,而50毫安以下的電流對人來講是安全的,所以在這種情況下,人是安全的。
二十多個人手拉手就相當于一個串聯電路,二十多人分擔了220伏的電壓,每個人身上的電壓都低于36伏,所以人是安全的。在此,我同樣提醒各位,沒有專家的指導,千萬不能模仿。
倒扣的水真的會流出來嗎?
有一次實驗課引起了大家很大的興趣。當時我將一個玻璃杯中加滿水,杯口放一片塑料片,接著我問大家把杯子倒過來會發(fā)生什么?幾乎所有的學生都不約而同地回答,水會把杯口沖開而流出來。我讓大家再考慮清楚,結果還是這個答案。于是我將杯子倒了過來,結果水并沒有流出來,甚至把杯口與水接觸的塑料片去掉后,水還是沒有流出來。
第一次水沒有流出來,學生想到了是大氣壓的作用,水受到平衡力作用的結果。而第二次水沒有流出來,學生有點懵了。
原來在杯口,水的表面張力和水分子間的相互作用力,形成一層水膜,這水膜就相當于蓋住瓶口的塑料片。我們在實驗室中常常用到的膠頭滴管,吸滿水后,倒過來,水不是也沒有流出來嗎?這種最常見的操作,卻沒有引起注意,所以科學素養(yǎng)的培養(yǎng)真的需要從生活入手。
人哪里去了?
平時讓學生制作一些實物模型,舉行科技小制作比賽,也能極大地激發(fā)起學生的創(chuàng)新思維。比如讓學生制作水火箭、魔鏡或地球儀等,學生在開心玩的同時也了解到了其中的科學知識。
魔鏡很值得一提,因為有一年有個魔術團到我們學校來演出,一個女演員藏到了一個箱子的里面,可是一打開箱子,人卻不見了。學生百思不得其解,主持人也只是鼓勵大家好好學習,學好了科學知識就能探究其中的奧秘了。
學了平面鏡成像規(guī)律后,同學們回去制作了一些魔鏡,魔鏡的關鍵處是在盒子的中間斜放著一塊傾斜45°角的平面鏡。從正面看過去,會錯誤地認為這是一個空心的正方體盒子。當同學從盒子的上端向盒子投入硬幣,從正面看,沒有看到硬幣落入盒子中。硬幣哪里去了呢?其實它落到平面鏡的后面去了。
同理,那個女演員就像這錢幣一樣藏在鏡子的后面,而我們的視覺還誤以為盒子是空心的正方體。通過這個魔鏡的制作,魔術節(jié)目中的玄機就變得不再神秘。
課間玩的陀螺,三月放的風箏,哪個沒有隱含著科學知識呢?所以,只要用心地去觀察、發(fā)現,認真地去思考、探索,這些科學之謎都會乖乖地在你面前得出答案。