蔡楊

摘 要：筆者利用身邊的材料，一根吸管和膠帶，對(duì)四季成因模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了小改良，改良后的實(shí)驗(yàn)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(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)成功率高，可以重復(fù)使用，而且對(duì)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(shì)。

關(guān)鍵詞：四季成因 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了小改良，學(xué)生利用改良后的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果良好。

一、原有實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的時(shí)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(shí)驗(yàn)的時(shí)候，插在地球儀上的標(biāo)桿不能沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)過去。

3.地軸標(biāo)示不明顯。公轉(zhuǎn)時(shí)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(shí)驗(yàn)理解的深刻性便打折扣。

4.地軸垂直實(shí)驗(yàn)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(jìn)行地軸不傾斜的實(shí)驗(yàn)，可是這個(gè)地球儀地軸是傾斜的，還需另外準(zhǔn)備一套實(shí)驗(yàn)裝置。

二、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)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(gè)地球的旁邊，點(diǎn)一個(gè)小紅點(diǎn)。

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(duì)地球儀進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)桌上。

二放——在中心點(diǎn)放一根點(diǎn)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(duì)小紅點(diǎn)）。

二調(diào)——調(diào)整標(biāo)桿正對(duì)太陽（正午時(shí)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(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生利用改良后的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)針方向旋轉(zhuǎn)地球儀，形象真實(shí)地模擬了地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

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(huì)產(chǎn)生影子，影子的方向和長度會(huì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)更有說服力。

此外，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)成功率高，可以重復(fù)使用，而且對(duì)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(shì)。

結(jié)語

科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所具有的實(shí)踐性、真實(shí)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(shí)踐能力的重要途徑。作為科學(xué)教師，在平時(shí)的教學(xué)中如果能深入了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理，不斷探索，一定能對(duì)教學(xué)中遇到的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的改進(jìn)，使我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏兊酶庇^、更安全、更有趣，更能吸引和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，使科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能發(fā)揮出更好的成效！

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