夏梓達 龐洪友

摘 要：高中物理新課程標準強調(diào)發(fā)展學生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，重視在真實情境中培養(yǎng)學生建構(gòu)物理模型，運用科學思維形成問題解決方案，在問題解決過程中實現(xiàn)能力遷移.通過解決生活中的實際問題來培養(yǎng)學生的科學思維，以提升學生的關(guān)鍵能力.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實驗;捕鼠籠模型;設(shè)計思路與過程

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）13-0053-02

基金項目：黑龍江省教育科學“十三五”規(guī)劃2019年度重點課題“中學物理課堂教學科學思維進階培養(yǎng)的實踐研究”（項目編號：JJB1319015）.

作者簡介：夏梓達（1999-），男，黑龍江哈爾濱人，本科生在讀，研究方向：中學物理實驗;

龐洪友（1982-），男，黑龍江哈爾濱人，碩士，中學一級教師，研究方向：高中物理教學.

隨著高中物理新課程的不斷落實和推進，學生的關(guān)鍵能力、必備品格和價值觀念通過課內(nèi)與課外活動逐步進行培養(yǎng)滲透，物理實驗及其應(yīng)用逐漸凸顯其重要的作用，不僅可以讓學生獲得豐富的感性認識，加深對物理概念及物理規(guī)律的理解，還可以培養(yǎng)學生的科學思維能力，提高學生實踐意識，有利于利用物理知識解釋問題及解決問題.

基于控制鼠災(zāi)的愿望和目的，研究一種新型自動捕鼠籠非常必要.老鼠在鄉(xiāng)村司空見慣，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程中觸發(fā)，但對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有發(fā)生，尤其鼠藥在食物豐富的區(qū)域達不到理想的效果;粘鼠板對大鼠粘不牢、小鼠能粘，但使用幾次后就不能再次使用;連續(xù)捕鼠器對小品種鼠無效;電子超聲捕鼠器只能起到驅(qū)趕的作用.本次筆者設(shè)計的是一種自動捕鼠籠模型.

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、小電動機、電池盒、細銅線、圓木柱、細繩、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)計思路

如圖1所示.將自制踩踏式開關(guān)放入捕鼠籠中，將食物放在自制踩踏式開關(guān)上吸引老鼠，當老鼠進入鼠籠子覓食，觸碰自制踩踏式開關(guān)，開關(guān)閉合，電路連通電動機工作，電動機帶動纏繞在圓木柱上的細繩關(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)出報警聲音，提示老鼠捕捉到.

1.2 踩踏式開關(guān)的制作

踩踏式開關(guān)的制作：將塑料硬紙板裁成16cm×5cm的長方形，按長邊中線對折，制作成兩個可以活動的折片，注意：在此過程中，不能太用力折，否則會使兩片活動的折片失去彈性.將扁接線銅片用熱溶膠固定在兩個折片內(nèi)部.

1.3 捕鼠籠模型制作

籠體材料準備階段如圖2所示.

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

（2）將兩片30cm×20cm的長方形片分別沿對角線用壁紙刀劃斷，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，制作成兩扇網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，利用鉗子將長出部分剪斷并用熱熔膠封閉邊緣（如圖4）.

（4）將30cm×10cm的長方形片和30cm×10cm的長方形片邊緣留出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，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的長方形片，在距離邊緣20cm處用壁紙刀輕劃一刀，注意此過程一定不要將長方形片劃斷，使兩部分可以自由對折即可.

1.4 籠體組裝階段

用熱熔槍將制作好的材料組裝成一個長方體鼠籠模型，如圖5所示.籠體由兩個大小不同的活動部分組成.

1.5 電路組裝階段

（1）將圓木柱一端打小孔，小孔直徑與小電動機轉(zhuǎn)動軸直徑接近，將轉(zhuǎn)動軸涂502膠水后插入圓木柱小孔中.將細繩一端利用502膠水粘在圓木柱上.此操作目的是為了使小電動機轉(zhuǎn)動快速將繩纏繞其上迅速關(guān)閉鼠籠.將小電動機利用熱熔膠固定在鼠籠可以活動部分的外側(cè)，約為籠高一半處，圓木柱一端朝下.靠近圓木柱打一小孔，將細繩穿過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關(guān)、小電動機、電池盒依次用軟銅線焊接起來.

（5）將干簧管和磁鐵分別固定在捕鼠籠活動門口的兩側(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.

完成以上的步驟，一個自動的捕鼠籠模型就制作成功了.

2 創(chuàng)新點

傳統(tǒng)的捕鼠裝置在捕鼠后不能發(fā)出警報，而筆者所設(shè)計的電動捕鼠籠模型采用簡單的并聯(lián)電路實現(xiàn)捕鼠后發(fā)出警報，自制踩踏式開關(guān)的應(yīng)用使老鼠在不知不覺中被困于籠中，在小電動機轉(zhuǎn)動軸上固定圓木柱更是在轉(zhuǎn)速不變的前提下，增大轉(zhuǎn)動半徑，達到增大細繩所在處的線速度，使鼠籠快速閉合，達到快速將老鼠困于籠中的目的.

筆者所設(shè)計的電動捕鼠籠僅停留在模型階段，在實際應(yīng)用中還需在選材方面和其他設(shè)計方面進一步改進，筆者希望所設(shè)計的電動捕鼠籠能盡快應(yīng)用到實際捕鼠中去，為早日控制鼠災(zāi)、鼠害貢獻力量.

參考文獻：

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

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

（收稿日期：2021-04-27）