“風的形成”模擬實驗箱的改進

王三妹

你看到過風嗎？你知道風是怎么形成的嗎？

小學教材中就有“風的形成”模擬實驗，該實驗的主要原理是：箱內(nèi)的空氣受熱上升，外面的冷空氣往熱空氣方向填補，使得空氣流動形成了風。在實驗中，學生在紙盒的上方和側(cè)面各打一個圓孔，將點燃的蠟燭放到盒中，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、實驗改進及創(chuàng)新

在實際教學中，該實驗操作不便、效果不明顯，為此，我重新設計并制作了實驗箱，更換了實驗材料，大大提高了實驗效率。

（一）更換實驗箱的材料

用紙箱做的實驗箱容易變形，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驗箱。亞克力板不易變形，堅固耐用，提高了實驗的安全性。在實驗箱的一面貼上黑色卡紙，學生觀察起來更清晰。

（二）替換實驗的材料

將點燃的蠟燭放到紙盒中，這一操作步驟存在安全隱患。

為了提高實驗的安全性，我將蠟燭換成了發(fā)熱燈，用燈罩圍住發(fā)熱燈，避免強光刺眼。發(fā)熱燈固定在實驗箱底部，由箱外的開關控制，這樣實驗操作更加方便，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，實驗過程中，學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，方便學生觀察。

實驗時，學生需要手拿著紙條放在出風口，觀察紙條的飄動情況，以此來判斷是否有風形成。而在實際操作時，學生難以手持紙條保持不動，加上紙條飄動的現(xiàn)象不明顯，導致學生無法作出準確的判斷。

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

（三）設計可開關式的進風口

在實際教學中，學生很難理解風的形成原理。

為了突破教學難點，我將進風口設計成可開關式，如圖4所示。實驗時，打開發(fā)熱燈，將進風口關閉，艾條的煙霧往上飄，小風輪沒有轉(zhuǎn)動；將進風口打開，艾條的煙霧往實驗箱里飄，小風輪開始轉(zhuǎn)動了。

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

二、實驗箱改進后的優(yōu)點

（一）改進后的實驗箱材料易得、成本較低，具有經(jīng)濟性、普適性與可推廣性。

（二）學生操作簡便，實驗現(xiàn)象更明顯，充分調(diào)動了學生的感官體驗，極大地提高了學生的學習興趣和探究熱情。

（三）通過對比實驗，學生更容易理解和掌握知識。

（欄目編輯：李瑚）