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尧尧的故事之观察思维创造活动抗挫—磁铁排斥食物实验结果为什么不理想

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作者简介:家庭山,即老马,河南大学中文系毕业,原中学一级教师,家庭教育高级指导师、儿童阅读师资级指导师、青少年心理咨询师,家庭教育猜猜看网站“家庭山故事网”站长,短视频(抖音.快手.小红书)账号“家庭山”(ID:jtshancom),微信公众号“家庭山亲子故事”(ID:jtshan888)。

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家庭山父子俩经常做一些小实验。这一次,看了《加油!向未来》后,主持人撒贝宁用钕铁硼磁铁靠近插在平衡棒上的黄瓜片,黄瓜片竟然缓慢旋转起来。父子俩很好奇,决定也来模仿着试一试。可没想到,专门从网上卖来钕铁硼磁铁,找了好多食物后,用了差不多一个小时,磁力却似乎仅仅推动了虾条和豆腐,其他食物一概纹丝不动。实验结果总体上来说,没有达到预期目的。不过,尽管实验不甚理想,但父子俩也还是有收获的。

那么,家庭山父子俩做的钕铁硼磁铁排斥食物实验结果为什么不理想,又有哪些收获呢?家庭山总结如下:

一、实验只是个载体,获取新知是目的

虽然做实验的目的是为了成功,但其实最重要的实验过程。在这个过程中,会遇到很多情况,需要开动脑筋。而且,问题出现的越多,新发现或者新知识就获取的越多。比如,做向上的支架不好寻找的时候,家庭山启发尧尧换个思路,做向下的支架。而做好支架以后,如何悬挂食物能使小棍保持平衡,就涉及到物理或者数学知识。此外,因为这次准备了好多食物,有酸的、甜的、辣的,有生的、熟的,这里面就可以提一些分类性的问题,来训练逻辑思维能力;也可以灌输一些诸如磁力、有机物等基本概念,认识一些食物,增长知识。比如,尧尧这一次就认识了什么是大蒜和洋葱。

二、科学路上无难事,只要有心善多思

做这个磁力排斥食物的实验,难点就在怎么样做一个悬挂食物的平衡架子,而且支点应该方便平衡棒旋转起来。父子俩先是模仿撒贝宁在实验中,寻找两个东西:一个是悬挂食物的小棍子,另一个向上的带尖的东西作支架。而这个作为支架的东西特别不好找。尧尧先是找了一个三角形的积木,小棍虽然可以放在积木上,但没有办法转。于是,尧尧又拿了一根针,针有尖,但既不好转,也不好固定。接下来,在家庭山提示下,尧尧爸针扎在积木上,解决了针的固定问题,但依然没有解决在针尖上旋转的问题。于是,又开始找便于小棍在顶部旋转的东西。结果又找来一节电池和一个牙签瓶子。其中,用电池虽然好平衡摆放小棍,也似乎好旋转,谁曾想,当用磁铁靠近电池的时候,因为电池里面有铁,被磁铁吸倒了。只好再用牙签瓶子,但牙签瓶子顶部的接触面积大,摩擦力也大,不方便旋转。

折腾了这么长时间,父子俩只好改变思路,用逆向思维的方法,把向上的支架改为向下的支架——从上面吊一个棉线,再把下端绑在小棍中间,解决了平衡和支点的问题。可没想到,绑了小棍的棉线自己转个不停。为什么会这样呢?是棉线的弹性还是空气流动?父子俩只好耐心等待悬吊着的小棍静止下来。但眼看小棍根本没有停下来的意思,家庭山只好建议尧尧先用虾条做实验,方法是把磁铁放到原本小棍旋转的对面,如果磁铁能改变小棍旋转的方向,那就说明磁力推动了虾条。果然,这样一做,当磁铁靠近旋转着的虾条时,虾条还真的朝着 方向旋转起来——实验终于成功!

三、实验难点在道具,成功还需强技艺

尽管折腾了一番功夫,虾条实验成功了。但接下来用胡萝卜、橘子、枣、大蒜和山楂条等有机物做实验,都失败了。原因是什么父子俩一时也没有搞清楚,可能是这些食物太沉,钕铁硼磁铁磁力不大的原因;也可能是用作支架的东西不理想(后来把棉线换成铜丝做吊线也是不行,又回过头找向上的支点也还是不行),摩擦力大不方便小棍旋转的原因等等。尽管,父子俩很耐心也很细心了,但依然没有成功把后面的食物推动。父子俩因而没有了一开始的兴奋,尧尧尤其沮丧。甚至怀疑,开始试验虾条和豆腐是不是并没有成功,而是吊线自己旋转的缘故。不过,也由此体悟到了科学家们的不容易,体验到了科学道路的艰难。面对欲哭的尧尧,家庭山只好安慰他,以后有机会了,条件成熟了再做。

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