“擺的快慢”實驗創新

浙江省湖州市安吉縣第四小學(313300) 王 云 浙江省湖州市安吉縣第八小學(313300) 袁和林

教科版小學科學教材5年級上冊第3單元“計量時間”第5課“擺的快慢”一課,實驗用的器材通常是鐵架臺。實驗裝置如圖1所示。

圖1 擺的快慢教材裝置

1 原教具存在的問題

(1)橫桿固定不容易。用鐵架臺做這個實驗,橫桿一般用鐵棒,A點處用持夾固定。對于小學生來說用持夾固定是個大難題,螺絲容易松動,橫桿容易脫落。

(2)擺繩固定費時間。在B點處,擺繩一般通過纏繞打結固定在橫桿上,或者用纏繞加夾子固定。實驗時需要研究長、中、短3種不同長度擺繩的擺的快慢。將繩子固定在橫桿上,學生通常會用去很多時間,費時。

(3)擺長控制不科學。擺動時,從側面會觀察到。右擺時,擺繩會纏繞在橫桿上,此時擺繩瞬間變短;左擺時,擺繩纏繞解除,擺繩又瞬間變長。擺幅越大,擺繩長度變化就越大,對實驗的結果影響也就越大。究其原因是橫桿直徑過大。如果橫桿的直徑小一點,橫桿就更不易固定。且因為鐵架臺的高度有限,限制了擺繩的長度。

(4)擺錘固定不方便。實驗時,我們通常用螺帽或墊圈做擺錘,用回形針做成1個三角形進行懸掛固定,但這種方式不易固定,且擺幅大時螺帽容易脫落。

2 創新教具設計

(1)所需材料:1根木條(30 cm×3 cm×2 cm),1個墊圈(5 mm×3 mm×0.3 mm);1根線(70 cm),2枚鐵釘(0.8寸);3塊環形黑磁鐵(30 mm×18 mm×5 mm)。

(2)安裝及使用:①如圖2,在A、B兩點各釘一枚鐵釘,且兩點之間的距離為19 cm;②在線的兩頭分別系上墊圈和磁鐵,墊圈和磁鐵兩圓心之間的距離為60 cm;③在木塊左端底面粘上一段長約15 cm的雙面膠,將木塊固定在桌面邊緣即可;④墊圈掛在A鐵釘上,線在B鐵釘上纏繞2圈下垂,此時擺長為40 cm;墊圈掛在B鐵釘處,直接下垂,此時擺長為60 cm;墊圈掛在B鐵釘處,將擺繩拉到A鐵釘處繞一圈,再折返到B鐵釘處繞一圈,此時擺長為20 cm。如此,就有了長、中、短3種不同的擺繩長度;⑤如需改變擺錘質量,則只需再吸上1塊、2塊磁鐵即可。

圖2 擺的快慢創新教具設計

3 創新教具優點

(1)搬運固定方便。木塊質量小,體積小,便于攜帶、搬運。用雙面膠固定,操作難度小,適合小學生操作。

(2)操作方便省時。用掛墊圈的方法固定擺繩和改變擺繩長度,用磁鐵相吸的辦法改變擺錘質量,降低了操作難度,節約了操作時間,學生可以將有限的時間更多地用在自主探究上。

(3)實驗更加科學。可以精準控制擺繩長度,減小了實驗誤差,獲得的數據更加準確,便于學生發現擺的快慢規律。