阜陽幼兒師范高等專科學校(236015) 付紅波

1 創(chuàng)新設計背景

小學科學中的物質科學領域內容的學習，有助于增強學生探究物質世界奧秘的好奇心，形成“世界是物質的，物質是運動的”的觀點。根據課標要求，空氣和水是最重要和常見的物質，三四年級的學生應知道空氣占據一定空間?？諝?看不見也摸不著,對于小學生而言是一個非常抽象的概念。

人教版和蘇教版小學科學課本都設計了實驗探究方案：把紙團塞在杯子底部，然后把杯子豎直倒扣在水槽中，通過觀察紙團是否浸濕，來判斷空氣占據空間。小學生操作過程中，往往容易因錯誤操作而使紙團浸濕導致實驗失敗。

2 創(chuàng)新設計方案

通過容器、水等介質,可以將部分空氣封閉在一定的范圍內,從而顯示出空氣是占據空間的。實驗設計過程中，充分體現小實驗、大科學理念，注重實驗的簡單方便，易操作。課后，學生可以安全自主地進行探究實驗，鍛煉動手能力。

方案1：漏斗不漏水

實驗器材：2個礦泉水瓶、1根吸管、熱熔膠等。

實驗步驟:

(1)如圖1所示,取1個礦泉水瓶，將其瓶蓋開洞。再用1個礦泉水瓶和1根吸管做1個漏斗，插入第一個水瓶中，接口處用熱熔膠密封。

圖1 方案1實驗裝置

(2)在水中滴入幾滴紅墨水，然后向漏斗內倒入適量的紅色水。若漏管較細,水幾乎不會流入瓶中；若漏管較粗,開始會有部分水流入，持續(xù)向漏斗內加入水,慢慢水不再流入。由此可見，瓶內的空氣占據空間。

方案2：直管中的空氣柱

實驗器材：玻璃管(或透明塑料吸管)1根(粗細適當)、水杯1只等。

實驗步驟：

(1)如圖2所示將玻璃管(或透明塑料吸管)豎直拿在手中,用手指(或塞子)堵住下端管口,向管中迅速倒水，會在吸管中出現幾段水柱，說明空氣占據空間。向管中倒水時一定要迅速，玻璃管(或透明塑料吸管)的粗細要適當。

圖2 方案2實驗裝置

(2)水中滴入幾滴紅墨水，把玻璃管(或透明塑料吸管)2/3高度插入水中，用手指堵住上端管口，把玻璃管(或透明塑料吸管)翻轉，在玻璃管(或透明塑料吸管)底部會有空氣柱封閉，水柱不能下來，說明空氣占據空間。

方案3：U型管中的空氣柱

實驗器材：U型玻璃管1只(粗一些較好,一端開口或兩端開口都可以),內裝適量的染色水。

實驗步驟：

(1)如圖3所示，將U型管中倒?jié)M染色水，用一只手封閉一個管口，慢慢傾斜倒立，管口向下，然后管口向上，U型管封閉管口的半邊充滿水。

圖3 方案3實驗裝置

(2)將U型管拿在手中,適當傾斜后用手指堵住一端管口,然后逆時針旋轉傾斜，觀察管中的封閉段空氣柱，水柱不能進來，說明空氣柱占據空間。

3 小結

以上實驗方案，所需實驗器材常見，操作簡單安全，效果明顯。既可以作為教師課堂演示實驗，也可以作為課后小實驗，由學生課后自己動手探究，激發(fā)學生對科學的興趣，使學生經歷探究過程，體驗實驗成功的喜悅，發(fā)掘學生的創(chuàng)新能力。