探究“土包子”為什么會(huì)吃草？

同學(xué)、老師們，這里提供一個(gè)探究性學(xué)習(xí)的案例——“土包子”為什么會(huì)吃草？它來(lái)源于鄉(xiāng)村兒童生活中常玩的游戲，通過(guò)它，讓我們來(lái)共同感悟如何提取、開(kāi)發(fā)我們身邊的探究性學(xué)習(xí)資源吧！

1 生活情境

下地鋤草的鄉(xiāng)村兒童，在田頭林蔭下休息時(shí)常做一種游戲（橫截面如圖1所示）：在地上用鋤草的鐵鏟挖個(gè)小坑（坑口的大小以鏟面能完全蓋住為宜），找根細(xì)小圓滑的木棒橫放在小坑口（橫截面如圖2所示）；再把鐵鏟平放在小坑上蓋住坑口，并用濕潤(rùn)的細(xì)沙土掩埋鐵鏟， 堆起個(gè)小土包，并夯實(shí)之（鏟柄不能埋上，應(yīng)露出）；小心抽走細(xì)木棒，使得坑內(nèi)與外界之間可通過(guò)木棒留下的小孔進(jìn)行氣息交換；在靠近小孔處，順著小孔方向放一節(jié)節(jié)節(jié)草，上下輕輕拍動(dòng)鏟柄，節(jié)節(jié)草就會(huì)慢慢地被小土包“吃進(jìn)去”。

2 問(wèn)題

土包子為什么會(huì)“吃草”呢？它果真像牛羊那樣具有生命氣息嗎？你能揭示其中的奧秘嗎？請(qǐng)發(fā)表你自己或小組的看法。

3 形成初步的解釋

經(jīng)過(guò)一番討論后，同學(xué)們能形成一種帶有疑惑性的解釋，也由此產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心和探究的欲望。

3.1鐵鏟翹起時(shí)，坑內(nèi)壓強(qiáng)減小，外界空氣由小孔進(jìn)入坑內(nèi)，形成氣流，把節(jié)節(jié)草吸了進(jìn)去。

3.2上面的解釋似乎又不妥，原因是：當(dāng)鐵鏟復(fù)位時(shí)，坑內(nèi)壓強(qiáng)變大，空氣又必然從小孔流出，會(huì)把節(jié)節(jié)草再吹出來(lái)。

3.3可能還與節(jié)節(jié)草的某種結(jié)構(gòu)有關(guān)，不然，這里為什么要選擇節(jié)節(jié)草呢？

4 實(shí)施探究

星期天，讓同學(xué)自愿結(jié)合成2~5人的學(xué)習(xí)小組，設(shè)法創(chuàng)造條件，去探究“土包子吃草”的奧秘。要求各學(xué)習(xí)小組把他們的探究方法、對(duì)問(wèn)題的解釋以及新發(fā)現(xiàn)在班上與其他小組交流、討論，并準(zhǔn)備回答其他小組的質(zhì)疑，也要隨時(shí)向他人提出疑問(wèn)。

5 交流、解釋

教學(xué)實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)小組的探究和相互間的進(jìn)一步交流、討論，大家對(duì)“土包子為什么會(huì)吃草？”能作出一個(gè)圓滿的解釋：

5.1桿狀的節(jié)節(jié)草表面有毛茸茸的小刺，小毛刺沿生長(zhǎng)方向。沿節(jié)節(jié)草的生長(zhǎng)方向即順刺方向，摩擦阻力較小，容易滑動(dòng)；反之，摩擦阻力較大，難滑動(dòng)。對(duì)節(jié)節(jié)草的這一特征，有的小組拿出事先準(zhǔn)備好的節(jié)節(jié)草讓其他同學(xué)觀察，并用手、甚至用嘴唇讓他們驗(yàn)證。

5.2把節(jié)節(jié)草順刺的方向放在小坑入口處，當(dāng)鐵鏟翹起時(shí)，坑內(nèi)壓強(qiáng)減小，外界空氣經(jīng)小孔進(jìn)入坑內(nèi)，形成氣流，該方向節(jié)節(jié)草對(duì)地摩擦阻力較小，氣流就帶動(dòng)節(jié)節(jié)草而被吸進(jìn)坑內(nèi)。當(dāng)鐵鏟復(fù)位時(shí)，空氣從小孔外流，由于此方向節(jié)節(jié)草對(duì)地摩擦阻力較大，節(jié)節(jié)草便不會(huì)被外出的氣流帶出來(lái)。

6 新發(fā)現(xiàn)

同學(xué)在探究中除了能給出上面的解釋外，而且還有新的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。

6.1把節(jié)節(jié)草逆刺方向放進(jìn)小孔，會(huì)形成土包子“吐草”現(xiàn)象。

6.2 和節(jié)節(jié)草有相似特征的，如車前草、麥芒、魚(yú)刺等也可做上述游戲。

6.3可用薄木板、薄鐵片或乒乓球拍等代替“鐵鏟”做實(shí)驗(yàn)。

6.4用諸如熱水袋、可樂(lè)瓶等做氣囊代替小坑和鐵鏟，在瓶口處接一適宜的塑料軟管也可做此游戲。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。”