降水量為什么要用深度衡量

王海明

《降水量的測量》一課，教學中一般用噴壺模擬降水，用燒杯接水觀察水量，實驗存在較多的不足：

降水難以定量。使用噴壺模擬降水，手持噴壺不穩(wěn)定導致出水不均勻，出水時間短，難以重復操作。

教學材料結(jié)構(gòu)單一。接水用的水杯大多用燒杯代替，學生憑一兩次觀察很難發(fā)現(xiàn)降水量記錄的奧秘。

缺乏思維訓練過程。教材直接告知學生如何做一個雨量器，并用上下口徑一致的透明容器來測降水量。為什么要用這樣的容器？為什么要用深度衡量降水的大小？學生一無所知。

實驗器材

淋浴噴頭、水管、彎頭、三通、閥門、塑料儲水桶、亞克力接水槽、量筒、燒杯、自制幾款上下口徑一致的容器、電磁閥等。

第一次改進

考慮到室內(nèi)上課使用，需要多次模擬降水的特點，我利用常見的水暖器材制作了一個模擬降水裝置（如圖1）。裝置就地取材，不需要復雜的改造和加工，造價低廉、結(jié)實耐用，能夠反復使用。

第二次改進

第一次改進后的裝置，雖然滿足了一般的教學需求，但實驗過程中用秒表計時不夠精確，接水的容器使用燒杯，上下口孔徑并不完全一致，存在誤差。

因此，我對器材進行了第二次改進（裝置效果如圖2，主要部件如圖3）：增加了電磁閥，改用電磁開關(guān)控制出水;增加了時間循環(huán)繼電器精確控制出水時間;制作了透明的亞克力接水槽，便于查看實驗器材的更換和降水后的比較;自制了測量降水量的專用容器，利于得出實驗結(jié)論;增設(shè)了外接水源和儲水桶兩種供水方式，在教室內(nèi)沒有水源的情況下也能進行實驗。

實驗步驟

1.比較時長不同的降水，引出問題

模擬降水10秒，用大口徑的容器承接。模擬降水20秒，用小口徑的容器承接。把兩個容器中的水倒入量筒比較后發(fā)現(xiàn)，降水10秒的水比降水20秒的水多。學生疑惑，問題由此產(chǎn)生。

2.同一降水用不同的容器比較

模擬一次降水并用4個不同口徑的容器承接。學生仔細觀察后發(fā)現(xiàn)4個容器的水位不一致，其中2個燒杯的水位基本一致。再將4個容器的水倒入量筒比較后發(fā)現(xiàn)，它們承接的水量完全不同（如圖4）。學生由此發(fā)現(xiàn)：不能用承接的水量多少來判斷降水的大小。

水量的多少無法判斷降水量，那應(yīng)該如何判斷呢？學生思考：口徑不同的2個燒杯接水，水位怎么會基本相同呢？趨同的水位是否可以衡量本次降水的大小？

3.再次驗證，分析并得出結(jié)論

教師引導學生用自制的幾款上下口徑一致的正方體、長方體、圓柱體容器重復前面的實驗，發(fā)現(xiàn)這3個容器盡管外形不一樣，但是它們承接的水的水位基本相同（如圖5）。

學生分析后認為：上下口徑一致的容器，承接的水的水位是一樣的，這個水位可以衡量降水的大小。

山東省淄博市臨淄區(qū)稷下小學（255400）