現行北師大版物理教材八年級下冊第八章第六節《物體的浮沉條件》的探究性實驗中,為了說明密度比水大的輪船能浮在水面上,以及鋼制的潛水艇能在水中隨意地下潛和上浮,書中用一只鋁制的廢牙膏袋來做實驗,因為鋁的密度為2.7×103kg/m3,與鋼鐵類似,都比水的密度大,由于鋁制牙膏袋比較柔軟,可以隨意變形,因而可以模擬鋼鐵來做這個實驗,因為牙膏皮是日常用品,學生便于就地取材,隨手拈來,得心應手,體現了“瓶瓶罐罐”做物理實驗的思想。上世紀八、九十年代都是采用這個方法做實驗,效果非常好,形象生動,通俗易懂,收到了很好的效果。
可是隨著工農業生產的發展和科學技術的進步,市場上現在幾乎見不到鋁制的牙膏袋了,我對附近的大小商場都進行了詳細地調查,幾乎都是用塑料代替了鋁制材料做牙膏袋。
由于用做牙膏袋(含蓋子)的塑料密度略小于水的密度(高露潔的測量結果約為0.98×103kg/m3),跟水的密度非常接近。這樣,根據物體的浮沉條件,塑料牙膏袋擠癟以后在水中不容易下沉,因而就不適合做這個實驗,成功率不高。而教材中對用什么材料的牙膏袋也未加說明,學生就會盲目地拿塑料牙膏袋來做,結果導致實驗失敗。難怪我們實驗前讓學生收集鋁制的牙膏袋,絕大多數學生都沒有完成這個任務,導致這個分組實驗無法進行,或者有少數的同學用了塑料的牙膏袋來做,成功率比較低。這樣就把簡單的問題復雜化了,給教學帶來了諸多不便。那么,有沒有別的辦法來做這個實驗呢?
有,用新鮮的橡皮泥來代替牙膏袋做這個實驗,問題就迎刃而解了。 因為橡皮泥可以任意變形,密度大于水的密度,我專門測了常用的一種橡皮泥的密度,大約為1.24×103kg/m3,且不溶于水,學生從小就接觸橡皮泥,美術課上經常用到,而且價格也不是很貴。可以隨手得到。實驗具體操作跟牙膏袋類似,取大約100克橡皮泥,一次把它捏成圓球狀,另一次把它捏成小船狀(或別的半空心狀態)放水中,通過對兩次實驗的浮沉比較,就可以順利的完成這個實驗。
用橡皮泥來做這個實驗,效果比牙膏袋會更好,因為它的可塑性強,可以隨意地捏成學生喜歡的各種形狀,學生的興趣會更高,而教材中用鋁制牙膏袋的實驗顯然已經過時了,需要盡快做出調整,以適應社會生活的發展,不能一成不變。