“風(fēng)的形成”模擬實(shí)驗(yàn)箱的改進(jìn)

王三妹

你看到過風(fēng)嗎？你知道風(fēng)是怎么形成的嗎？

小學(xué)教材中就有“風(fēng)的形成”模擬實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的主要原理是：箱內(nèi)的空氣受熱上升，外面的冷空氣往熱空氣方向填補(bǔ)，使得空氣流動形成了風(fēng)。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在紙盒的上方和側(cè)面各打一個圓孔，將點(diǎn)燃的蠟燭放到盒中，然后用透明的塑料膜封住紙盒，借助蚊香的煙霧和紙條來觀察空氣的流動，如圖1所示。

一、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及創(chuàng)新

在實(shí)際教學(xué)中，該實(shí)驗(yàn)操作不便、效果不明顯，為此，我重新設(shè)計(jì)并制作了實(shí)驗(yàn)箱，更換了實(shí)驗(yàn)材料，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。

（一）更換實(shí)驗(yàn)箱的材料

用紙箱做的實(shí)驗(yàn)箱容易變形，且易燃不安全。

對比多種材料后，我選擇用透明的亞克力板制作實(shí)驗(yàn)箱。亞克力板不易變形，堅(jiān)固耐用，提高了實(shí)驗(yàn)的安全性。在實(shí)驗(yàn)箱的一面貼上黑色卡紙，學(xué)生觀察起來更清晰。

（二）替換實(shí)驗(yàn)的材料

將點(diǎn)燃的蠟燭放到紙盒中，這一操作步驟存在安全隱患。

為了提高實(shí)驗(yàn)的安全性，我將蠟燭換成了發(fā)熱燈，用燈罩圍住發(fā)熱燈，避免強(qiáng)光刺眼。發(fā)熱燈固定在實(shí)驗(yàn)箱底部，由箱外的開關(guān)控制，這樣實(shí)驗(yàn)操作更加方便，如圖2所示。

目前，市面上出售的蚊香大多為無煙型蚊香，或煙霧較小的蚊香，實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生較難觀察到煙霧的流動情況。

通過市場調(diào)查，我將蚊香換成了煙霧更濃、更環(huán)保的艾條，讓煙霧的流動更清晰，方便學(xué)生觀察。

實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生需要手拿著紙條放在出風(fēng)口，觀察紙條的飄動情況，以此來判斷是否有風(fēng)形成。而在實(shí)際操作時，學(xué)生難以手持紙條保持不動，加上紙條飄動的現(xiàn)象不明顯，導(dǎo)致學(xué)生無法作出準(zhǔn)確的判斷。

我把紙條換成小風(fēng)輪，并將其固定在出風(fēng)口，如圖3所示。當(dāng)箱內(nèi)的空氣流動時，小風(fēng)輪就會轉(zhuǎn)動起來，非常直觀。

（三）設(shè)計(jì)可開關(guān)式的進(jìn)風(fēng)口

在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生很難理解風(fēng)的形成原理。

為了突破教學(xué)難點(diǎn)，我將進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)成可開關(guān)式，如圖4所示。實(shí)驗(yàn)時，打開發(fā)熱燈，將進(jìn)風(fēng)口關(guān)閉，艾條的煙霧往上飄，小風(fēng)輪沒有轉(zhuǎn)動；將進(jìn)風(fēng)口打開，艾條的煙霧往實(shí)驗(yàn)箱里飄，小風(fēng)輪開始轉(zhuǎn)動了。

這就能更好地說明：實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的空氣受熱上升，周圍的冷空氣向熱空氣方向填補(bǔ)，使得空氣流動形成了風(fēng)，從而加深學(xué)生對“風(fēng)的形成”原理的理解。

二、實(shí)驗(yàn)箱改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（一）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)箱材料易得、成本較低，具有經(jīng)濟(jì)性、普適性與可推廣性。

（二）學(xué)生操作簡便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，充分調(diào)動了學(xué)生的感官體驗(yàn)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情。

（三）通過對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更容易理解和掌握知識。

（欄目編輯：李瑚）