破解身邊的科學(xué)

王春華

要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)他們對科學(xué)的好奇心與學(xué)習(xí)興趣，僅僅只停留在課堂上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們應(yīng)該讓學(xué)生多參加課外的實(shí)踐活動，才能讓他們對科學(xué)創(chuàng)新有更深刻的認(rèn)識。

破解“下火海”之謎

在一次去杭州動物園春游的過程中，同學(xué)們觀看到了一場表演，其中“下火海”這個節(jié)目引起了大家的注意。大家看到演員把手放在火把上燒，而他的手居然沒有燒傷，吞火把的時候也沒有燙傷嘴巴。這是怎么一回事呢？

當(dāng)時學(xué)生就提出了這個問題，我并沒有作出解答，而是讓他們自己多觀察演員的動作，并且多多思考。

回到學(xué)校后，我們就這個問題來到實(shí)驗(yàn)室尋找答案。

首先，同學(xué)們觀察到那個演員的手一直都是放在火焰下面燃燒，并沒有把手放到火把的上面，有學(xué)生就想是不是火焰的下面溫度比較低呢？通過酒精燈的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)果然火焰的下方即內(nèi)焰的溫度是最低的，所以把手放在火焰下方不容易燒傷，而用口吞火焰時，也是從內(nèi)焰的位置把火吞入口中的，絕不敢讓火把的外焰對著自己的嘴。

這樣的解釋就足夠了嗎？那熄滅火把卻沒有燒壞嘴巴又是怎么回事呢？

接下來我做了實(shí)驗(yàn)，將一塊濕潤的布放在酒精中燃燒，然后在酒精快燒完時，撲滅余火，這時大家發(fā)現(xiàn)布并沒有受損。這是怎么回事呢？

原來我在酒精中加入了白醋，當(dāng)酒精燒起來時，白醋和布上的水汽化，吸收大量的熱，所以盡管火焰看起來很猛，實(shí)際上溫度并不高，而布又是處在內(nèi)焰這個位置，溫度低于著火點(diǎn)。所以等火焰快熄滅時把余火拍滅，布還是完好的。

經(jīng)過這個實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們終于破解了“下火海”之謎。但是，我最后還是提醒大家千萬不要模仿嘗試，畢竟那是專業(yè)演員的特長。

220伏的電壓真的很危險(xiǎn)嗎？

一次科學(xué)課上，有同學(xué)問我，電真的危險(xiǎn)嗎？我當(dāng)時覺得很奇怪，詳細(xì)詢問后得知這位同學(xué)在看電視節(jié)目時，看到一個人拿著一個燈泡，在220伏電壓的作用下，燈泡亮了，而人卻沒有被電倒，而且后來主持人讓二十多個人手拉著手，然后把220伏的電壓作用在這些人身上，這些人也毫發(fā)無傷。因?yàn)橥瑢W(xué)們一直都被告知電很危險(xiǎn)，不能亂摸亂碰，所以這位同學(xué)覺得很不可思議。

在下一次科學(xué)課上，我就用實(shí)驗(yàn)為同學(xué)們做出了解答。我先是將一個燈泡和一個電阻并聯(lián)在一個220伏電壓上，然后用萬用電表檢測出絕大部分的電流通過了燈泡，而通過電阻的只有幾毫安而已。我告訴大家，燈泡的電阻非常小，而另一個電阻卻很大，有1萬5千歐左右，這相當(dāng)于一個短路電路，所以才會出現(xiàn)上面的情況。而人的電阻在干燥的情況下，絕對遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1萬5千歐，而50毫安以下的電流對人來講是安全的，所以在這種情況下，人是安全的。

二十多個人手拉手就相當(dāng)于一個串聯(lián)電路，二十多人分擔(dān)了220伏的電壓，每個人身上的電壓都低于36伏，所以人是安全的。在此，我同樣提醒各位，沒有專家的指導(dǎo)，千萬不能模仿。

倒扣的水真的會流出來嗎？

有一次實(shí)驗(yàn)課引起了大家很大的興趣。當(dāng)時我將一個玻璃杯中加滿水，杯口放一片塑料片，接著我問大家把杯子倒過來會發(fā)生什么？幾乎所有的學(xué)生都不約而同地回答，水會把杯口沖開而流出來。我讓大家再考慮清楚，結(jié)果還是這個答案。于是我將杯子倒了過來，結(jié)果水并沒有流出來，甚至把杯口與水接觸的塑料片去掉后，水還是沒有流出來。

第一次水沒有流出來，學(xué)生想到了是大氣壓的作用，水受到平衡力作用的結(jié)果。而第二次水沒有流出來，學(xué)生有點(diǎn)懵了。

原來在杯口，水的表面張力和水分子間的相互作用力，形成一層水膜，這水膜就相當(dāng)于蓋住瓶口的塑料片。我們在實(shí)驗(yàn)室中常常用到的膠頭滴管，吸滿水后，倒過來，水不是也沒有流出來嗎？這種最常見的操作，卻沒有引起注意，所以科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)真的需要從生活入手。

人哪里去了？

平時讓學(xué)生制作一些實(shí)物模型，舉行科技小制作比賽，也能極大地激發(fā)起學(xué)生的創(chuàng)新思維。比如讓學(xué)生制作水火箭、魔鏡或地球儀等，學(xué)生在開心玩的同時也了解到了其中的科學(xué)知識。

魔鏡很值得一提，因?yàn)橛幸荒暧袀€魔術(shù)團(tuán)到我們學(xué)校來演出，一個女演員藏到了一個箱子的里面，可是一打開箱子，人卻不見了。學(xué)生百思不得其解，主持人也只是鼓勵大家好好學(xué)習(xí)，學(xué)好了科學(xué)知識就能探究其中的奧秘了。

學(xué)了平面鏡成像規(guī)律后，同學(xué)們回去制作了一些魔鏡，魔鏡的關(guān)鍵處是在盒子的中間斜放著一塊傾斜45°角的平面鏡。從正面看過去，會錯誤地認(rèn)為這是一個空心的正方體盒子。當(dāng)同學(xué)從盒子的上端向盒子投入硬幣，從正面看，沒有看到硬幣落入盒子中。硬幣哪里去了呢？其實(shí)它落到平面鏡的后面去了。

同理，那個女演員就像這錢幣一樣藏在鏡子的后面，而我們的視覺還誤以為盒子是空心的正方體。通過這個魔鏡的制作，魔術(shù)節(jié)目中的玄機(jī)就變得不再神秘。

課間玩的陀螺，三月放的風(fēng)箏，哪個沒有隱含著科學(xué)知識呢？所以，只要用心地去觀察、發(fā)現(xiàn)，認(rèn)真地去思考、探索，這些科學(xué)之謎都會乖乖地在你面前得出答案。