小改良大见效

蔡杨

摘 要：笔者利用身边的材料，一根吸管和胶带，对四季成因模拟实验装置进行了小改良，改良后的实验器材，地轴公转模拟大见效，地球自转模拟大见效，影子长度测量大见效，改进后的实验装置实验成功率高，可以重复使用，而且对于引导学生探究南北半球阳光直射和斜射变化规律，总结归纳出一年四季的成因，也有明显的优势。

关键词：四季成因 实验装置 改良

在《为什么一年有四季》这一节课中，需要学生模拟地球公转实验，发现一年之中影子变化的规律，从而总结出四季的成因。笔者利用身边的材料，一根吸管和胶带，对实验材料进行了小改良，学生利用改良后的实验器材进行实验，实验效果良好。

一、原有实验器材存在的不足

1.公转轨道未配置。没有地球公转轨道，学生实验的时候，只能凭感觉大致地放。

2.标杆旋转受阻滞。地球仪上有白色半圆的固定支架，导致实验的时候，插在地球仪上的标杆不能沿逆时针方向旋转过去。

3.地轴标示不明显。公转时需保持地轴倾斜方向不变，大致指向北方，地轴标示不明显，学生实验理解的深刻性便打折扣。

4.地轴垂直实验装置需另准备一套。为了得出四季形成，除了地球公转，还必须地轴倾斜，还需进行地轴不倾斜的实验，可是这个地球仪地轴是倾斜的，还需另外准备一套实验装置。

二、现有实验器材小改良的过程

1.改良地球公转轨道。

画一幅地球公转轨道，并且在每个地球的旁边，点一个小红点。

2.改良太阳的模拟器材。

选择蜡烛来模拟太阳，并且把蜡烛按一定高度截取出来后固定在纸杯底部。

3.改良地球仪。

利用吸管和胶带，对地球仪进行改装。

原支架改装后地轴倾斜地轴不倾斜

先用剪刀把原支架上半部分剪掉，装上吸管，把地球装回后，上端留出一段长度，多余部分剪下来，在吸管外面缠上胶带，装在下端，并在外面缠上一些膠带（如上图）。

三、改良后实验器材的大见效

在教学过程中，笔者先和学生讨论并确定实验步骤——三放两调一读。

“三放”：

一放——地球公转轨道示意图按“春分”指向西方平放在实验桌上。

二放——在中心点放一根点燃的蜡烛，模拟太阳。

三放——把地球仪放在图上春分位置。

“两调”：

一调——调整地球仪的地轴倾斜指向北方（地轴想下延长线对小红点）。

二调——调整标杆正对太阳（正午时间影子最短）。

“一读”：

一读——读出同心圆上标杆影子的长度并记录。

根据上面的实验步骤，学生利用改良后的器材进行实验，效果如下：

1.地轴公转模拟大见效。改良后的器材，每一组的学生地轴都能确保大致地指向北方，而且调整速度较快，公转情况一目了然。

2.地球自转模拟大见效。改良后的器材，学生都能顺利地按逆时针方向旋转地球仪，形象真实地模拟了地球自转运动。

3.影子长度测量大见效。在旋转地球仪的过程中，立在地球仪上的小铁钉会产生影子，影子的方向和长度会发生变化，用了自制纸质标尺，学生能快速地调整到小铁钉影子最短，定量地测出影子长度。实验数据处理时更有说服力。

此外，改进后的实验装置实验成功率高，可以重复使用，而且对于引导学生探究南北半球阳光直射和斜射变化规律，总结归纳出一年四季的成因，也有明显的优势。

结语

科学实验教学所具有的实践性、真实性是任何其他方式所无法替代的，是提高学生素质、培养学生创新精神和实践能力的重要途径。作为科学教师，在平时的教学中如果能深入了解科学实验的原理，不断探索，一定能对教学中遇到的科学实验进行合理的改进，使我们的实验能变得更直观、更安全、更有趣，更能吸引和引导学生进行科学探究，使科学实验教学能发挥出更好的成效！

参考文献

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