“一物多用”具有神奇的功效，它能讓學(xué)生從多種角度、多個(gè)側(cè)面、多種層次產(chǎn)生奇思妙想，拓寬分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的途徑，是促進(jìn)創(chuàng)造性思維的有效方法。筆者所在的“科學(xué)課程低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)”課題組利用隨處可見(jiàn)的廢舊物品，如塑料瓶、塑料袋、鉛筆、紙張、棉線、鏡子、電筒、吸管、乒乓球等，開(kāi)發(fā)出一系列“一物多用”的低成本實(shí)驗(yàn)，在科學(xué)課上呈現(xiàn)出許許多多的一物新用、一物巧用、一物實(shí)用的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用、參與意識(shí)和創(chuàng)新思維。

紙的新用

紙條指向鼻子把白紙剪成一張長(zhǎng)15厘米、寬5厘米的紙條，將紙條的一端貼在下嘴唇上，向下吹紙條，可發(fā)現(xiàn)紙條不是下垂，而是朝上指向鼻子。原理：當(dāng)吹出的空氣拂過(guò)紙上方時(shí)，減少了紙面上的壓力，在大氣壓下，紙面下方的空氣將紙向上推，進(jìn)而使紙卷起，指向鼻子。用這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以探討工程師設(shè)計(jì)飛機(jī)機(jī)翼的原理。

拉不開(kāi)的書(shū)頁(yè)首先將2本書(shū)的開(kāi)口一頁(yè)夾著一頁(yè)地重疊起來(lái)，然后由2人用力向外拉拿著的書(shū)，卻發(fā)現(xiàn)拉不開(kāi)。原理：因?yàn)?本書(shū)的書(shū)頁(yè)與書(shū)頁(yè)之間重疊起來(lái)后，書(shū)頁(yè)之間產(chǎn)生摩擦力，書(shū)頁(yè)重疊得越多，產(chǎn)生的摩擦力就越大，以致用力也無(wú)法拉開(kāi)。用這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以親身體驗(yàn)?zāi)Σ亮Φ拇嬖凇?/p>

捅不破的薄紙把一張薄紙展開(kāi)包住硬紙筒的一端，用橡皮筋固定住，在紙筒中裝近10厘米高的細(xì)沙。一只手握住紙筒，一只手把木棍插進(jìn)細(xì)沙中，會(huì)發(fā)現(xiàn)怎么用力也無(wú)法捅破薄紙。原理：當(dāng)把木棍插入時(shí)，細(xì)沙粒相互碰撞，所用的力被轉(zhuǎn)移到各個(gè)方向，只有極少的一部分力作用在紙上，而這有限的力是無(wú)法捅破薄紙的。通過(guò)研究這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，可以解釋人們用沙袋擋住飛速射來(lái)的子彈的道理。

窄縫讀報(bào)紙?jiān)谝粡埌准埳峡坍?huà)出一條5厘米長(zhǎng)的盡可能窄的縫隙，把白紙蓋在報(bào)紙的一段文字上，然后在報(bào)紙上來(lái)回快速移動(dòng)白紙，發(fā)現(xiàn)通過(guò)窄縫可以看清整篇文章。原理：真正看到的是一組窄條，當(dāng)這組窄條顯現(xiàn)的速度足夠快時(shí)，所有的影像融合成一幅完整的畫(huà)面，所以能讀到整篇報(bào)紙。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，還可以測(cè)量每秒鐘窄縫來(lái)回移動(dòng)的次數(shù)為多少時(shí)，看到的影像最為清晰。

“拱形”的承重將2塊磚放在桌面上，擺成相隔10厘米的“橋墩”，把一張A4紙放在磚頭上，將玻璃杯放在紙的中間，往杯里加細(xì)砂，直到把紙壓彎為止；然后把另一張A4紙彎成拱形，放在兩“橋墩”內(nèi)側(cè)的桌面上，往杯里加細(xì)砂，直到把紙壓彎為止?？砂l(fā)現(xiàn)把拱形的“橋”壓彎需要更多的細(xì)砂。用這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，可以研究石拱橋：由于“拱形”能使重量分布在橋墩上，具有較大的支持力，載重量遠(yuǎn)比平橋要大得多。

吸管的巧用

望“水”止渴將吸管插進(jìn)玻璃瓶里，把橡皮泥塞進(jìn)瓶口的縫隙里，不讓空氣進(jìn)入瓶中。用吸管吸水，會(huì)發(fā)現(xiàn)不管用多大的力氣，也無(wú)法吸上瓶子里的水。原理：當(dāng)瓶口用橡皮泥封住后，外部的空氣無(wú)法進(jìn)入瓶中，就不能對(duì)瓶里的水施加壓力，瓶?jī)?nèi)的水就不能上升而被吸進(jìn)嘴里。用這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，可以對(duì)比得出大氣壓對(duì)日常生活的作用。

“升高”的差別把粗、細(xì)各一的透明吸管并排插進(jìn)臉盆里的水里，可觀察到細(xì)吸管中的水升得比粗吸管中的水高。原理：在玻璃和水之間的附著力作用下，水會(huì)在插入的吸管里上升，由于細(xì)管中的水柱分量比較輕，所以細(xì)管中的水會(huì)升得高。用這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以研究吸管的粗細(xì)程度與水升高的高度的關(guān)系。

草坪灑水器在離吸管一端5厘米處用剪刀剪一個(gè)開(kāi)口，把吸管折成一個(gè)直角。把較短的一端插進(jìn)裝滿水的瓶里，吸管上的開(kāi)口離水面大約6厘米，用口向較長(zhǎng)的那一截吸管用力吹氣?？煽吹轿艿拈_(kāi)口處噴出水，灑向空氣。原理：當(dāng)對(duì)著較長(zhǎng)的那一截吸管吹氣時(shí)，開(kāi)口周?chē)臍鈮航档?，開(kāi)口下面的正常氣壓將瓶里的水壓進(jìn)吸管，水從開(kāi)口處出來(lái)時(shí)，氣流就會(huì)把一顆顆小水珠帶到空氣中。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以了解綠化工人用的灑水器的制作原理。

吸起硬幣將硬幣放進(jìn)裝有水的玻璃杯中，把吸管的一端插入水中，放在硬幣上，吸管的另一端放在嘴里，用力吸，一邊吸，一邊向上提，會(huì)發(fā)現(xiàn)硬幣被吸管慢慢地吸出水面。原理：由于水的內(nèi)聚力和粘合力使水分子緊密結(jié)合，吸住了吸管和硬幣，也讓吸管和硬幣緊密結(jié)合，使硬幣離開(kāi)水底，隨吸管到達(dá)空中。通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，可以感受到水的表面張力的大小。

特大號(hào)吸管將幾段塑料管連接起來(lái)做成一支特大號(hào)吸管，在每段塑料管的一端對(duì)應(yīng)剪開(kāi)2個(gè)1.5厘米長(zhǎng)小口。將一支吸管與另一支吸管連接，用膠帶把接合處粘結(jié)牢固。先將三段吸管連接，然后不斷地加長(zhǎng)。用連接的吸管吸盆里的水，吸到能力極限。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以證明人的吸水高度極限——約2米。原理：用吸管吸水是通過(guò)降低嘴里的壓強(qiáng)來(lái)完成的，水能上升的高度有一定限度，如果水柱被吸取端完全是真空，則水柱可上升約10米左右。然而，人只能讓嘴中達(dá)到部分真空，所以吸水的高度是有限的。

氣球的實(shí)用

讓頭發(fā)豎起來(lái)把氣球吹大，用細(xì)線把口扎緊；用純毛線團(tuán)磨擦氣球表面，然后再把氣球靠近頭發(fā)，會(huì)發(fā)現(xiàn)頭發(fā)豎起來(lái)。原理：由于被毛線團(tuán)磨擦過(guò)的氣球會(huì)帶上電，可以吸引輕小物體，頭發(fā)就是被氣球上的電荷吸引而豎立起來(lái)的。

小氣球吹動(dòng)大氣球把一個(gè)氣球吹得大一些，另一個(gè)氣球吹得小一些，用細(xì)線將2個(gè)氣球口扎緊，并留出一段距離。分別把2個(gè)氣球口套在塑料管上，用細(xì)線扎實(shí)，用剪刀把縛在氣球上的細(xì)線小心地剪斷。不一會(huì)兒，小氣球更小，大氣球更大。原理：相比較而言，小氣球內(nèi)部的壓強(qiáng)較大，大氣球內(nèi)部的壓強(qiáng)較小，當(dāng)2個(gè)氣球連通后，氣體就從壓強(qiáng)大的小氣球通過(guò)塑料管跑到壓強(qiáng)小的大氣球里。用這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明用嘴吹氣球時(shí)，剛開(kāi)始較費(fèi)力，后來(lái)就輕松多了的道理。

刺不爆的氣球?qū)馇虼荡?，用?xì)線扎緊氣球口，并在氣球表面貼上一小片透明膠帶，用針從透明膠帶上刺穿氣球，可發(fā)現(xiàn)氣球里的空氣慢慢地從針孔里漏出來(lái)，但沒(méi)有發(fā)出“砰”的響聲。原理：由于透明膠帶比較結(jié)實(shí)，能抵抗壓縮空氣的力量，所以空氣是慢慢地漏了出來(lái)；而如果空氣從沒(méi)有膠帶的破口沖出時(shí)，由于氣球很薄，就會(huì)爆裂。用這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以解釋防爆輪胎的原理。

氣球擴(kuò)音機(jī)把氣球吹大，用細(xì)線扎緊開(kāi)口，用手指輕輕敲擊氣球，聽(tīng)氣球發(fā)出的聲音。然后把氣球放在耳朵旁邊，用手指輕輕敲擊離耳朵最遠(yuǎn)的氣球部位?？梢园l(fā)現(xiàn)氣球放到耳朵旁邊時(shí)，聽(tīng)到的聲音要大得多。原理：由于氣球內(nèi)的空氣分子間距比氣球外的空氣分子間距要小得多，所以氣球內(nèi)的空氣有著更好的傳播聲音的能力，由此導(dǎo)致氣球放到耳朵旁邊時(shí)，發(fā)出的聲音要大得多。

氣球的反沖將細(xì)竹管插進(jìn)氣球嘴，用細(xì)線扎緊，再用膠帶將回形針粘在氣球上，粘的位置要使氣球能保持平衡，然后將氣球掛在兩個(gè)小朋友用手拉緊的細(xì)鐵絲上，把氣球吹大，突然松手，可見(jiàn)氣球一邊向后噴氣，一邊沿著鐵絲向前飛去。原理：因?yàn)橥蝗凰墒?，氣球里的壓縮空氣就往外噴氣，沖擊空氣，使氣球獲得一個(gè)反沖力，從而使氣球向相反的方向飛去。用這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以研究噴氣式飛機(jī)的工作原理。

創(chuàng)設(shè)學(xué)生喜愛(ài)的玩耍環(huán)境和心理氛圍

要讓學(xué)生能夠開(kāi)發(fā)“一物多用”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，最關(guān)鍵的是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)生善于提問(wèn)、敢于質(zhì)疑、富于聯(lián)想、樂(lè)于探究的玩耍環(huán)境和心理氛圍。

教師可以從4個(gè)方面創(chuàng)設(shè)“一物多用”科學(xué)實(shí)驗(yàn)的玩耍環(huán)境：1）憑借學(xué)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)室建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，定時(shí)向?qū)W生開(kāi)發(fā)，讓學(xué)生自由組合，進(jìn)行探索；2）依托報(bào)廢儀器、閑置儀器、學(xué)生玩具等器材建科學(xué)探究室，讓學(xué)生“開(kāi)膛剖肚”、發(fā)揮聯(lián)想；3）發(fā)動(dòng)學(xué)生收集身邊的生活用品、常見(jiàn)動(dòng)植物、玩具和發(fā)明創(chuàng)造作品等在教室的一角建班級(jí)科技角，讓學(xué)生在課余時(shí)間的玩耍中創(chuàng)新；4）依靠學(xué)生家庭的細(xì)小物品、家庭用具、廚房用品、家用電器等在學(xué)生自己的書(shū)房或臥室建家庭實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在自己的小天地里獨(dú)立思維。

應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)學(xué)生樂(lè)于質(zhì)疑和創(chuàng)新的心理氛圍，讓學(xué)生真正成為探索的主人。無(wú)論學(xué)生提出什么樣的問(wèn)題，教師都應(yīng)給予積極的回應(yīng)，表示由衷的贊賞，鼓勵(lì)他們敢于提出問(wèn)題和勇于實(shí)踐的精神。

（作者單位：重慶市武隆縣教育條件裝備所）