小改良大見效

蔡楊

摘 要：筆者利用身邊的材料，一根吸管和膠帶，對四季成因模擬實驗裝置進行了小改良，改良后的實驗器材，地軸公轉模擬大見效，地球自轉模擬大見效，影子長度測量大見效，改進后的實驗裝置實驗成功率高，可以重復使用，而且對于引導學生探究南北半球陽光直射和斜射變化規律，總結歸納出一年四季的成因，也有明顯的優勢。

關鍵詞：四季成因 實驗裝置 改良

在《為什么一年有四季》這一節課中，需要學生模擬地球公轉實驗，發現一年之中影子變化的規律，從而總結出四季的成因。筆者利用身邊的材料，一根吸管和膠帶，對實驗材料進行了小改良，學生利用改良后的實驗器材進行實驗，實驗效果良好。

一、原有實驗器材存在的不足

1.公轉軌道未配置。沒有地球公轉軌道，學生實驗的時候，只能憑感覺大致地放。

2.標桿旋轉受阻滯。地球儀上有白色半圓的固定支架，導致實驗的時候，插在地球儀上的標桿不能沿逆時針方向旋轉過去。

3.地軸標示不明顯。公轉時需保持地軸傾斜方向不變，大致指向北方，地軸標示不明顯，學生實驗理解的深刻性便打折扣。

4.地軸垂直實驗裝置需另準備一套。為了得出四季形成，除了地球公轉，還必須地軸傾斜，還需進行地軸不傾斜的實驗，可是這個地球儀地軸是傾斜的，還需另外準備一套實驗裝置。

二、現有實驗器材小改良的過程

1.改良地球公轉軌道。

畫一幅地球公轉軌道，并且在每個地球的旁邊，點一個小紅點。

2.改良太陽的模擬器材。

選擇蠟燭來模擬太陽，并且把蠟燭按一定高度截取出來后固定在紙杯底部。

3.改良地球儀。

利用吸管和膠帶，對地球儀進行改裝。

原支架改裝后地軸傾斜地軸不傾斜

先用剪刀把原支架上半部分剪掉，裝上吸管，把地球裝回后，上端留出一段長度，多余部分剪下來，在吸管外面纏上膠帶，裝在下端，并在外面纏上一些膠帶（如上圖）。

三、改良后實驗器材的大見效

在教學過程中，筆者先和學生討論并確定實驗步驟——三放兩調一讀。

“三放”：

一放——地球公轉軌道示意圖按“春分”指向西方平放在實驗桌上。

二放——在中心點放一根點燃的蠟燭，模擬太陽。

三放——把地球儀放在圖上春分位置。

“兩調”：

一調——調整地球儀的地軸傾斜指向北方（地軸想下延長線對小紅點）。

二調——調整標桿正對太陽（正午時間影子最短）。

“一讀”：

一讀——讀出同心圓上標桿影子的長度并記錄。

根據上面的實驗步驟，學生利用改良后的器材進行實驗，效果如下：

1.地軸公轉模擬大見效。改良后的器材，每一組的學生地軸都能確保大致地指向北方，而且調整速度較快，公轉情況一目了然。

2.地球自轉模擬大見效。改良后的器材，學生都能順利地按逆時針方向旋轉地球儀，形象真實地模擬了地球自轉運動。

3.影子長度測量大見效。在旋轉地球儀的過程中，立在地球儀上的小鐵釘會產生影子，影子的方向和長度會發生變化，用了自制紙質標尺，學生能快速地調整到小鐵釘影子最短，定量地測出影子長度。實驗數據處理時更有說服力。

此外，改進后的實驗裝置實驗成功率高，可以重復使用，而且對于引導學生探究南北半球陽光直射和斜射變化規律，總結歸納出一年四季的成因，也有明顯的優勢。

結語

科學實驗教學所具有的實踐性、真實性是任何其他方式所無法替代的，是提高學生素質、培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑。作為科學教師，在平時的教學中如果能深入了解科學實驗的原理，不斷探索，一定能對教學中遇到的科學實驗進行合理的改進，使我們的實驗能變得更直觀、更安全、更有趣，更能吸引和引導學生進行科學探究，使科學實驗教學能發揮出更好的成效！

參考文獻

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