怎样做趣味实验

名师简介

皇甫宣政，广东省佛山市顺德德胜小学科学教师。2017年“五一”期间，应邀参加中央一台《生活圈》栏目表演实验秀。曾获2016年廣东省中小学生创客教育大赛特等奖，第五届全国科学表演大赛一等奖，第四届全国科学表演大赛一等奖，广东省、河南省青少年科技创新大赛科技辅导员科教创新项目一等奖，以及2014年河南省科学技术普及成果奖二等奖等。在《第二课堂》发表文章数篇，在《动手做》小学版、中学版各开辟专栏，发表作品20余篇。

读者们，在进入正题之前，我先介绍一下我近几年的经历：

在大二的下半学期，我开始与“科学”打交道，并且在老师的推荐下来到焦作市科技馆，当时接到一个概念模糊但非常具有挑战性的任务——“五一”期间表演一场“科学实验秀”，那时离“五一”还有3个月的时间。

说实话，当初我连实验秀是什么都不知道，更何况要“表演”实验秀，这对于理科班出身的我来说难度又增大一截。

再硬的骨头也要啃下来，看视频、查资料、做教具……就这样，焦作市第一个实验秀——《神奇的伯努利》诞生了。

随后，我研发的作品就很多了——《光的秘密》《神奇的光与电》《力的大家族》《重心与平衡》《物理PK化学》《趣味液氮秀》等等。毕业后我在科技馆工作一年，工作期间，每天实验秀演出4～8场。就这样，在这三年内，我对趣味实验的制作技巧、实验材料的选择、新实验的改进和创作有了以下心得。

一、不要眼高手低，从“复制”实验开始

有这样一些人，在杂志上看到一个趣味实验，实验材料与操作都很简单，但他们只把过程和原理看一下就翻过去了，根本都没有想过动手操作，结果这个实验就失去了部分的意义。

比如，我在上选修课的时候，面对三年级33名学生做了“七根钉子”的实验。实验前我先把这一根钉子竖直钉在木头上边，然后问，在不借助道具的情况下，怎样将这6根钉子摆放在这根钉子的上边？学生开始尝试了几次，没人完成。之后我将操作步骤示范了一遍，有学生就不耐烦了，对这个实验失去兴趣，认为操作很简单，没什么意思。于是我说，这位同学我给你两分钟的时间，你能将这个实验做成功，我就送你小礼物。结果是我的礼物没能送出去。

二、在“复制”实验中发现不足，改进实验

还有一些人是通过报刊等途径获得实验的操作方法，找到材料并动手完成实验，但在动手制作的过程中，一部分人以完成实验为目的;另一部分人会在操作实验的过程中遇到困难，并想办法去克服，或换一种途径，换一种方法改进实验。

比如，醋和小苏打发生化学反应可生成二氧化碳，在一些杂志上就用这个反应原理做了二氧化碳火箭的实验，大致内容是这样的：将约20g小苏打装入塑料瓶里，然后迅速向里边倒入约150ml的白醋，迅速用橡胶塞堵住瓶口，瓶口朝下放入火箭发射架上，最后二氧化碳越积越多，冲开橡胶塞，火箭受到反作用力完成发射。我在做这个实验的时候严格按照以上步骤做，有的时候成功了，有的时候失败了，失败的原因在于“迅速用橡胶塞堵住瓶口”，有的时候反应快，根本堵不住;有时候问题出在“瓶口朝下放入火箭发射架上”，也是反应较快，手未离开，橡胶塞就被冲开了，弄脏裤子和鞋子。这个实验的缺点非常明显，那怎样改进呢？我是这样想的：这个实验的关键点就在于怎样控制“瓶口朝下放入火箭发射架上”，然后白醋和小苏打才起反应，让实验者有足够离开的时间。我是用这种方法解决的：

1. 用电钻将塑料瓶打一个直径为0.5cm左右的圆孔。用热熔胶枪通过圆孔把底部密封的小管子粘在塑料瓶的内壁上，小管子的底朝下。

2. 使用时用药勺将小苏打慢慢盛放在塑料瓶内壁的小管子里。

3. 将150ml白醋通过漏斗倒进塑料瓶里（注：不能将白醋和小苏打接触），再将橡胶塞盖紧瓶口。

4. 使用时将瓶口朝下放在发射装置上，小苏打和白醋由于重力的作用，在瓶口处混合发生化学反应生成二氧化碳气体，几秒钟后，由于瓶内气压大于瓶外气压，橡皮塞被冲开而完成发射。

三、就地取材制作实验道具，激发兴趣

我在长时间的“复制”、创作与改进实验的过程中，动手的能力、工具的使用、材料的直观选择都有了很大的提高。在给学生演示实验的过程中，我发现了一个有趣的问题：在网上或实体店买的精美的实验仪器，学生不怎么感兴趣，如果是用身边熟悉的材料，亲手做的实验道具，学生的好奇心，求知欲就会显著提升。我想是因为亲手做的实驗道具所用的材料比较常见，如此常见的材料与所产生的神奇现象的反差给予他们视觉上、思维上的刺激。再者，这些材料很容易找到，回到家中，他们也可以做这类实验。因此，亲手做的实验道具更具有亲和力，如果外观再做得精美些就更能激发学生的兴趣。

我在做实验道具时一般都会将下边的材料与工具想一遍：

塑料瓶、瓶盖、泡沫、KT板、木板、魔术贴、双面胶、透明胶带、电钻、螺丝钉、吸铁石、纸箱、导线、漆包线、马达。

根据这些材料形状、功能、用途的不同，再适当加上其他材料就能做很多个实验了。比如，可以拿塑料瓶做下面几个实验：

1. 《巧用火柴提重物》用到了塑料瓶瓶口形状方便拴线且不易掉落的特点。

2. 《液氮伯努利悬浮球》中用到了塑料瓶抗低温能力强的特点。

3. 《简易酒精小火箭的制作》中用到了塑料瓶轻盈的特点。

4. 《DIY高压水枪》中用到了塑料瓶抗压能力强的特点。

5. 《浮沉子》中用到了塑料瓶透明并容易变形的特点。

实践出真知，在没有头绪的时候，建议大家从“模仿”开始做起，在动手实践中发现问题，克服困难，改进实验，日积月累灵感自会涌现。