“摆的快慢”实验创新

浙江省湖州市安吉县第四小学(313300) 王 云 浙江省湖州市安吉县第八小学(313300) 袁和林

教科版小学科学教材5年级上册第3单元“计量时间”第5课“摆的快慢”一课,实验用的器材通常是铁架台。实验装置如图1所示。

图1 摆的快慢教材装置

1 原教具存在的问题

(1)横杆固定不容易。用铁架台做这个实验,横杆一般用铁棒,A点处用持夹固定。对于小学生来说用持夹固定是个大难题,螺丝容易松动,横杆容易脱落。

(2)摆绳固定费时间。在B点处,摆绳一般通过缠绕打结固定在横杆上,或者用缠绕加夹子固定。实验时需要研究长、中、短3种不同长度摆绳的摆的快慢。将绳子固定在横杆上,学生通常会用去很多时间,费时。

(3)摆长控制不科学。摆动时,从侧面会观察到。右摆时,摆绳会缠绕在横杆上,此时摆绳瞬间变短;左摆时,摆绳缠绕解除,摆绳又瞬间变长。摆幅越大,摆绳长度变化就越大,对实验的结果影响也就越大。究其原因是横杆直径过大。如果横杆的直径小一点,横杆就更不易固定。且因为铁架台的高度有限,限制了摆绳的长度。

(4)摆锤固定不方便。实验时,我们通常用螺帽或垫圈做摆锤,用回形针做成1个三角形进行悬挂固定,但这种方式不易固定,且摆幅大时螺帽容易脱落。

2 创新教具设计

(1)所需材料:1根木条(30 cm×3 cm×2 cm),1个垫圈(5 mm×3 mm×0.3 mm);1根线(70 cm),2枚铁钉(0.8寸);3块环形黑磁铁(30 mm×18 mm×5 mm)。

(2)安装及使用:①如图2,在A、B两点各钉一枚铁钉,且两点之间的距离为19 cm;②在线的两头分别系上垫圈和磁铁,垫圈和磁铁两圆心之间的距离为60 cm;③在木块左端底面粘上一段长约15 cm的双面胶,将木块固定在桌面边缘即可;④垫圈挂在A铁钉上,线在B铁钉上缠绕2圈下垂,此时摆长为40 cm;垫圈挂在B铁钉处,直接下垂,此时摆长为60 cm;垫圈挂在B铁钉处,将摆绳拉到A铁钉处绕一圈,再折返到B铁钉处绕一圈,此时摆长为20 cm。如此,就有了长、中、短3种不同的摆绳长度;⑤如需改变摆锤质量,则只需再吸上1块、2块磁铁即可。

图2 摆的快慢创新教具设计

3 创新教具优点

(1)搬运固定方便。木块质量小,体积小,便于携带、搬运。用双面胶固定,操作难度小,适合小学生操作。

(2)操作方便省时。用挂垫圈的方法固定摆绳和改变摆绳长度,用磁铁相吸的办法改变摆锤质量,降低了操作难度,节约了操作时间,学生可以将有限的时间更多地用在自主探究上。

(3)实验更加科学。可以精准控制摆绳长度,减小了实验误差,获得的数据更加准确,便于学生发现摆的快慢规律。