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(zhuǎn)模擬大見效，地球自轉(zhuǎn)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(fù)使用，而且對于引導(dǎo)學(xué)生探究南北半球陽光直射和斜射變化規(guī)律，總結(jié)歸納出一年四季的成因，也有明顯的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：四季成因 實驗裝置 改良

在《為什么一年有四季》這一節(jié)課中，需要學(xué)生模擬地球公轉(zhuǎn)實驗，發(fā)現(xiàn)一年之中影子變化的規(guī)律，從而總結(jié)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(xué)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(zhuǎn)軌道未配置。沒有地球公轉(zhuǎn)軌道，學(xué)生實驗的時候，只能憑感覺大致地放。

2.標(biāo)桿旋轉(zhuǎn)受阻滯。地球儀上有白色半圓的固定支架，導(dǎo)致實驗的時候，插在地球儀上的標(biāo)桿不能沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)過去。

3.地軸標(biāo)示不明顯。公轉(zhuǎn)時需保持地軸傾斜方向不變，大致指向北方，地軸標(biāo)示不明顯，學(xué)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(zhǔn)備一套。為了得出四季形成，除了地球公轉(zhuǎn)，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(zhǔn)備一套實驗裝置。

二、現(xiàn)有實驗器材小改良的過程

1.改良地球公轉(zhuǎn)軌道。

畫一幅地球公轉(zhuǎn)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(xué)過程中，筆者先和學(xué)生討論并確定實驗步驟——三放兩調(diào)一讀。

“三放”：

一放——地球公轉(zhuǎn)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(diào)”：

一調(diào)——調(diào)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(diào)——調(diào)整標(biāo)桿正對太陽（正午時間影子最短）。

“一讀”：

一讀——讀出同心圓上標(biāo)桿影子的長度并記錄。

根據(jù)上面的實驗步驟，學(xué)生利用改良后的器材進行實驗，效果如下：

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

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

3.影子長度測量大見效。在旋轉(zhuǎn)地球儀的過程中，立在地球儀上的小鐵釘會產(chǎn)生影子，影子的方向和長度會發(fā)生變化，用了自制紙質(zhì)標(biāo)尺，學(xué)生能快速地調(diào)整到小鐵釘影子最短，定量地測出影子長度。實驗數(shù)據(jù)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(fù)使用，而且對于引導(dǎo)學(xué)生探究南北半球陽光直射和斜射變化規(guī)律，總結(jié)歸納出一年四季的成因，也有明顯的優(yōu)勢。

結(jié)語

科學(xué)實驗教學(xué)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(xué)生素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑。作為科學(xué)教師，在平時的教學(xué)中如果能深入了解科學(xué)實驗的原理，不斷探索，一定能對教學(xué)中遇到的科學(xué)實驗進行合理的改進，使我們的實驗?zāi)茏兊酶庇^、更安全、更有趣，更能吸引和引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究，使科學(xué)實驗教學(xué)能發(fā)揮出更好的成效！

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