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(duì)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(dòng)，才能讓他們對(duì)科學(xué)創(chuàng)新有更深刻的認(rèn)識(shí)。

破解“下火海”之謎

在一次去杭州動(dòng)物園春游的過(guò)程中，同學(xué)們觀看到了一場(chǎng)表演，其中“下火?！边@個(gè)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(méi)有燒傷，吞火把的時(shí)候也沒(méi)有燙傷嘴巴。這是怎么一回事呢?

當(dāng)時(shí)學(xué)生就提出了這個(gè)問(wèn)題，我并沒(méi)有作出解答，而是讓他們自己多觀察演員的動(dòng)作，并且多多思考。

回到學(xué)校后，我們就這個(gè)問(wèn)題來(lái)到實(shí)驗(yàn)室尋找答案。

首先，同學(xué)們觀察到那個(gè)演員的手一直都是放在火焰下面燃燒，并沒(méi)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(guò)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(shí)，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(duì)著自己的嘴。

這樣的解釋就足夠了嗎?那熄滅火把卻沒(méi)有燒壞嘴巴又是怎么回事呢?

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

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

經(jīng)過(guò)這個(gè)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(wàn)不要模仿嘗試，畢竟那是專(zhuān)業(yè)演員的特長(zhǎng)。

220伏的電壓真的很危險(xiǎn)嗎?

一次科學(xué)課上，有同學(xué)問(wèn)我，電真的危險(xiǎn)嗎?我當(dāng)時(shí)覺(jué)得很奇怪，詳細(xì)詢(xún)問(wèn)后得知這位同學(xué)在看電視節(jié)目時(shí)，看到一個(gè)人拿著一個(gè)燈泡，在220伏電壓的作用下，燈泡亮了，而人卻沒(méi)有被電倒，而且后來(lái)主持人讓二十多個(gè)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(wú)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(jué)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(gè)燈泡和一個(gè)電阻并聯(lián)在一個(gè)220伏電壓上，然后用萬(wàn)用電表檢測(cè)出絕大部分的電流通過(guò)了燈泡，而通過(guò)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(gè)電阻卻很大，有1萬(wàn)5千歐左右，這相當(dāng)于一個(gè)短路電路，所以才會(huì)出現(xiàn)上面的情況。而人的電阻在干燥的情況下，絕對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1萬(wàn)5千歐，而50毫安以下的電流對(duì)人來(lái)講是安全的，所以在這種情況下，人是安全的。

二十多個(gè)人手拉手就相當(dāng)于一個(gè)串聯(lián)電路，二十多人分擔(dān)了220伏的電壓，每個(gè)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(méi)有專(zhuān)家的指導(dǎo)，千萬(wàn)不能模仿。

倒扣的水真的會(huì)流出來(lái)嗎?

有一次實(shí)驗(yàn)課引起了大家很大的興趣。當(dāng)時(shí)我將一個(gè)玻璃杯中加滿(mǎn)水，杯口放一片塑料片，接著我問(wèn)大家把杯子倒過(guò)來(lái)會(huì)發(fā)生什么?幾乎所有的學(xué)生都不約而同地回答，水會(huì)把塑料片沖開(kāi)而流出來(lái)。我讓大家再考慮清楚，結(jié)果還是這個(gè)答案。于是我將杯子倒了過(guò)來(lái)，結(jié)果水并沒(méi)有流出來(lái)，甚至把杯口與水接觸的塑料片去掉后，水還是沒(méi)有流出來(lái)。

第一次水沒(méi)有流出來(lái)，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(méi)有流出來(lái)，學(xué)生有點(diǎn)懵了。

原來(lái)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?cè)趯?shí)驗(yàn)室中常常用到的膠頭滴管，吸滿(mǎn)水后，倒過(guò)來(lái)，水不是也沒(méi)有流出來(lái)嗎?這種最常見(jiàn)的操作，卻沒(méi)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(shí)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(kāi)心玩的同時(shí)也了解到了其中的科學(xué)知識(shí)。

魔鏡很值得一提，因?yàn)橛幸荒暧袀€(gè)魔術(shù)團(tuán)到我們學(xué)校來(lái)演出，一個(gè)女演員藏到了一個(gè)箱子的里面，可是一打開(kāi)箱子，人卻不見(jiàn)了。學(xué)生百思不得其解，主持人也只是鼓勵(lì)大家好好學(xué)習(xí)，學(xué)好了科學(xué)知識(shí)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(guò)去，會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為這是一個(gè)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(méi)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(gè)女演員就像這錢(qián)幣一樣藏在鏡子的后面，而我們的視覺(jué)還誤以為盒子是空心的正方體。通過(guò)這個(gè)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(gè)沒(méi)有隱含著科學(xué)知識(shí)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(huì)乖乖地在你面前得出答案。