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降水量為什么要用深度衡量

2020-12-28 02:31王海明
湖北教育·科學課 2020年6期
關鍵詞:噴壺量筒降水量

王海明

《降水量的測量》一課,教學中一般用噴壺模擬降水,用燒杯接水觀察水量,實驗存在較多的不足:

降水難以定量。使用噴壺模擬降水,手持噴壺不穩定導致出水不均勻,出水時間短,難以重復操作。

教學材料結構單一。接水用的水杯大多用燒杯代替,學生憑一兩次觀察很難發現降水量記錄的奧秘。

缺乏思維訓練過程。教材直接告知學生如何做一個雨量器,并用上下口徑一致的透明容器來測降水量。為什么要用這樣的容器?為什么要用深度衡量降水的大???學生一無所知。

實驗器材

淋浴噴頭、水管、彎頭、三通、閥門、塑料儲水桶、亞克力接水槽、量筒、燒杯、自制幾款上下口徑一致的容器、電磁閥等。

第一次改進

考慮到室內上課使用,需要多次模擬降水的特點,我利用常見的水暖器材制作了一個模擬降水裝置(如圖1)。裝置就地取材,不需要復雜的改造和加工,造價低廉、結實耐用,能夠反復使用。

第二次改進

第一次改進后的裝置,雖然滿足了一般的教學需求,但實驗過程中用秒表計時不夠精確,接水的容器使用燒杯,上下口孔徑并不完全一致,存在誤差。

因此,我對器材進行了第二次改進(裝置效果如圖2,主要部件如圖3):增加了電磁閥,改用電磁開關控制出水;增加了時間循環繼電器精確控制出水時間;制作了透明的亞克力接水槽,便于查看實驗器材的更換和降水后的比較;自制了測量降水量的專用容器,利于得出實驗結論;增設了外接水源和儲水桶兩種供水方式,在教室內沒有水源的情況下也能進行實驗。

實驗步驟

1.比較時長不同的降水,引出問題

模擬降水10秒,用大口徑的容器承接。模擬降水20秒,用小口徑的容器承接。把兩個容器中的水倒入量筒比較后發現,降水10秒的水比降水20秒的水多。學生疑惑,問題由此產生。

2.同一降水用不同的容器比較

模擬一次降水并用4個不同口徑的容器承接。學生仔細觀察后發現4個容器的水位不一致,其中2個燒杯的水位基本一致。再將4個容器的水倒入量筒比較后發現,它們承接的水量完全不同(如圖4)。學生由此發現:不能用承接的水量多少來判斷降水的大小。

水量的多少無法判斷降水量,那應該如何判斷呢?學生思考:口徑不同的2個燒杯接水,水位怎么會基本相同呢?趨同的水位是否可以衡量本次降水的大???

3.再次驗證,分析并得出結論

教師引導學生用自制的幾款上下口徑一致的正方體、長方體、圓柱體容器重復前面的實驗,發現這3個容器盡管外形不一樣,但是它們承接的水的水位基本相同(如圖5)。

學生分析后認為:上下口徑一致的容器,承接的水的水位是一樣的,這個水位可以衡量降水的大小。

山東省淄博市臨淄區稷下小學(255400)

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