關于“微小形變”的替代實驗

張亮

1 改進原因

蘇教版小學科學4年級下冊第4單元《物體的形狀改變以后》一課，涉及“彈性”與“彈力”的科學概念。受認知經驗的限制，對于彈性形變較為明顯的物體，學生很容易發現其彈性。然而，有些物體的彈性形變很微小，一般無法用肉眼直接觀察到。

教材中通過“彈硬幣”的活動介紹了物體“微小形變”的存在。實驗是這樣設計的：將3

枚硬幣靠在一起成一排放置在桌上，用1根手指緊緊按住中間的那枚硬幣，取出另2枚硬幣中的任意1枚，沿桌面滑動快速撞擊這枚固定的硬幣，都可以看到第3枚硬幣飛出去一段距離。

教師組織這樣的分組活動，需要準備多枚硬幣，而且受學生操作情況的影響，活動的結果存在著一定的不確定性。更為嚴重的是，這個活動看似很直觀地反映出中間這枚硬幣的“微小形變”情況，其實不然。第3枚硬幣飛出去，并不是中間的硬幣發生微小形變后彈力作用的結果，而是碰撞后能量經中間固定的硬幣傳遞而作用于第3枚硬幣造成的。因此存在著科學性的錯誤，不能用于課堂教學中。

2 改進實驗

筆者經過多次實踐，發現用托盤秤演示“微小形變”現象，效果非常明顯。一般情況下，在托盤上放置物品，底座的刻度盤指針會指向相應的讀數。打開側面的金屬蓋板，可以清楚地看到其內部結構。指針是通過彈簧拉桿的牽引與托盤支架連在一起的，拉桿又通過鉚釘固定在底座內壁一側。整個底座是金屬的，比較堅硬，是一個側面呈梯形的柱體。……