四則實驗的設計

實驗器材是科學教師上課的“道具”，創新器材，用活器材，科學課堂才會更“出彩”。下面是筆者創新改進的4個實驗器材，在教學中收到了很好的效果，可供同行參考。

1 空氣占據空間

實驗器材：礦泉水瓶、水、高錳酸鉀、透明水槽、紙巾。

實驗步驟：

1. 上課前，老師在礦泉水瓶底端側面相對位置開兩個孔；上課時，老師拿出礦泉水瓶子，截取下半段當杯子，在杯子底部（可以貼雙面膠）塞入紙巾，在紙巾中包著高錳酸鉀，（或者在杯底貼遇水變色貼紙），老師用拇指中指按住兩個小孔，倒扣垂直插入裝水的透明水槽中5--10秒鐘，輕輕搖晃一下，讓學生猜一猜紙巾會濕嗎？再取出讓學生驗看，好奇怪哦，說明什么呢？（空氣占據空間）

2.讓學生上臺實驗，學生不明白礦泉水瓶子底端有孔，拿著杯子倒扣垂直插入水中，占據杯子中的空氣從孔中排出，水就進入杯中了，水溶解了紙巾中高錳酸鉀，一會兒杯中的水就成紅色了（貼紙遇水變色），即使教室后排學生也能看得明白，那里還需要近距離驗看紙巾是否濕了，一目了然也，通過師生前后實驗對比，睜大好奇眼睛的是學生。

2 會轉動的線圈

1. 問題揭示： 教科版六年級下冊的《神奇的電動機》一課，實驗提供辦法是拆解拼裝電動機，拆電動機，容易損毀，再用架子支撐組合展示，試轉成功也不容易，如果要進行分組實驗，備好這些材料，著實不易。

2.裝置構成： 簡單又神奇的電動機，由電池、線圈、釹鐵硼磁鐵（釹磁體）組成，示意圖、實物圖如下：

3. 制作材料： 電池為5號或者7號電池，釹磁體，演示的線圈用粗一些的銅線，分組實驗的線圈，可以用廢棄的銅網線去掉外皮來制作線圈，既能廢物利用，又因為銅線小，彎折容易成型。

4. 制作步驟：

“布袋”線圈制作：見示意圖、實物圖。銅線像扎布口袋一樣繞長圈，絞兩下，銅線頭翻折過來，調整線圈，上面接點頂電池正極，下面接點靠在磁鐵上。

“卡環”（抱環）線圈制作：見實物圖。取20厘米長的銅線，對折，對稱彎折，比5號電池長一點再彎折，下端制成抱磁鐵的“卡環”，“卡環”太松通不了電，太緊會卡住。

5. 轉動實驗：調整線圈，用砂紙打磨連接點，電池的正極銅帽壓凹，線圈轉動時線頭不容易滑出，釹磁體貼電池負極，置放平穩，放線圈試轉，簡單神奇的電動機，就轉起來了。更神奇的是，反貼磁鐵，線圈會反轉。

6. 效果與啟示：教學中，形成一個“看——做——悟”體會過程。材料易得，制作不難，簡單卻神奇……學生實驗成功后很興奮，下課了依然舍不得離開，調皮的學生課后悄悄央求，我想再玩再實驗，釹鐵硼磁鐵能送一個，或者借一個，好嗎？老師還有其它玩法嗎？

3 一順一逆偏轉的指南針

1. 問題呈現： 教科版六年級上冊第四單元第一課《電與磁》一課，用通電導線經過指南針上面的方法進行實驗，效果不盡人意。實驗時，在指南針南北方向上面，用手壓住導線，如果把圓的導線放在指南針下方，難以使指南針保持平穩，指南針放不平穩，自然會影響其偏轉，一人壓導線與指南針，還得一人接電池，容易形成遮擋，影響觀察，如果老師一人進行實物投影展示，操作就更加不便。實驗只用了一個指南針，沒有對比呈現的展示效果。

2. 組成材料：“幾”字型回折鋁框，粘膠（或者透明膠），兩個盒式指南針，一節干電池。鋁條選取長30厘米、寬0.5厘米至2厘米的鋁薄片。

3. 制作步驟：見示意圖與實物圖，“幾”字型彎折鋁條上下面各一個指南針，正面朝上，按南北標志方向粘貼，鋁條兩端回卷接電池，電池連接處，用砂紙打磨一新。

4. 使用方便：裝置簡潔，放置平穩，操作觀察都方便，可以單手接電池通電實驗，指南針偏轉20-60度，偏轉角度與電池電量及指南針大小厚薄有關。

5. 展示效果：讓學生上臺連接電池投影演示，為這一神奇的電與磁現象驚嘆？學生的好奇心被激發，從對比實驗進入到奧斯特的故事里……

6. 制作反思： 選擇鋁片，比銅片便宜，且易得；用柔性膠（或者透明膠）粘貼，指南針不容易掉；鋁薄片比導線更靠近指南針，平穩放置，易操作，實驗效果自然好。用兩個指南針，一個指南針順時針偏轉，一個指南針逆時針偏轉，奇了，反接電池，指南針偏轉又剛好相反了，對比呈現生疑，感悟科學的神奇魅力。

4 會提醒的模型

1. 問題來源：教科版四年級下冊第一單元第二課《點亮小燈泡》一課，用現有小燈泡與電池做演示實驗，實物太小，影響觀察，演示擺放不便，操作不便，效果不佳。

2. 制作材料：紙板、卡紙、光盤（或者有機玻璃）、鋁片、導線、膠布、電池、LED燈、話筒、喇叭、錄放電路及電源輸出短路觸發電路等材料。

3. 制作步驟：

①燈泡模具制作，用鋁片制作燈泡螺口及燈泡金屬觸頭連接點，燈泡螺口與燈泡金屬觸頭連接點用絕緣材料隔開，并固定在光盤的一邊，用一個或者多個LED燈固定在光盤中間，燈泡螺口連接點與燈泡金屬觸頭連接點經過正負轉換的整流橋后連接至LED燈兩端，裝置背面有燈泡連線標注，裝置背面有吸附磁鐵。

②電池模具制作，鋁片做電池模型的正極與負極的連接點，模型背面有吸附磁鐵與電池，有電源輸出短路觸發電路與語音提示裝置。

4. 使用效果：模具吸附在磁性黑板上，演示方便，模型大，便于觀察，電池模具輸出端形成短路連接時，聲光提醒，形象具體。見實物圖。

上課導入后，讓多個學生依次嘗試多種連接演示，連接錯誤，聲光提醒。提醒語音可以按需要錄制，如：“糟糕，短路了，趕快斷開。”“糟糕，你連錯了。”“這位同學，你的連接不正確，斷開連接，重試。”

電路連接的三種狀態：

①連接正確，LED燈亮，電路形成完整的回路。

②連接錯誤，導線兩端連接到電池的側面，或者連接到燈泡玻璃泡上，連接到絕緣部分，沒有聯通，電路沒有形成完整的回路。

③連接錯誤，造成電池模具兩端短路，聲光提醒。

演示導入后，再認識燈泡的構造，電流怎樣流過完整的回路，也就不難了。

總之，科學探究是核心，實驗是基礎，不論是利用會變色的水來增加學生視覺沖擊，來揭示空氣的“占據”空間，更有可視性；不論是化繁為簡的電動機，簡單又神奇，更有可操作性；不論是上下貼板的指南針，一順一逆偏轉讓人疑，更具對比性；還是溫馨提示的模具裝置，更具人性化。這些都讓學生入迷，原來科學這么好玩。創新實驗器材，能激發學生的好奇心和求知欲，體驗科學的無窮魅力和樂趣。

作者簡介

蘭如根（1966-），男，武平縣永平中心學校高級教師，研究方向：小學科學教學電子電器專利。