探究“土包子”为什么会吃草?

同学、老师们，这里提供一个探究性学习的案例――“土包子”为什么会吃草？它来源于乡村儿童生活中常玩的游戏，通过它，让我们来共同感悟如何提取、开发我们身边的探究性学习资源吧！

1 生活情境

下地锄草的乡村儿童，在田头林荫下休息时常做一种游戏（横截面如图1所示）：在地上用锄草的铁铲挖个小坑（坑口的大小以铲面能完全盖住为宜），找根细小圆滑的木棒横放在小坑口（横截面如图2所示）；再把铁铲平放在小坑上盖住坑口，并用湿润的细沙土掩埋铁铲， 堆起个小土包，并夯实之（铲柄不能埋上，应露出）；小心抽走细木棒，使得坑内与外界之间可通过木棒留下的小孔进行气息交换；在靠近小孔处，顺着小孔方向放一节节节草，上下轻轻拍动铲柄，节节草就会慢慢地被小土包“吃进去”。

2 问题

土包子为什么会“吃草”呢？它果真像牛羊那样具有生命气息吗？你能揭示其中的奥秘吗？请发表你自己或小组的看法。

3 形成初步的解释

经过一番讨论后，同学们能形成一种带有疑惑性的解释，也由此产生了强烈的好奇心和探究的欲望。

3.1铁铲翘起时，坑内压强减小，外界空气由小孔进入坑内，形成气流，把节节草吸了进去。

3.2上面的解释似乎又不妥，原因是：当铁铲复位时，坑内压强变大，空气又必然从小孔流出，会把节节草再吹出来。

3.3可能还与节节草的某种结构有关，不然，这里为什么要选择节节草呢？

4 实施探究

星期天，让同学自愿结合成2~5人的学习小组，设法创造条件，去探究“土包子吃草”的奥秘。要求各学习小组把他们的探究方法、对问题的解释以及新发现在班上与其他小组交流、讨论，并准备回答其他小组的质疑，也要随时向他人提出疑问。

5 交流、解释

教学实践证明，经过学习小组的探究和相互间的进一步交流、讨论，大家对“土包子为什么会吃草？”能作出一个圆满的解释：

5.1杆状的节节草表面有毛茸茸的小刺，小毛刺沿生长方向。沿节节草的生长方向即顺刺方向，摩擦阻力较小，容易滑动；反之，摩擦阻力较大，难滑动。对节节草的这一特征，有的小组拿出事先准备好的节节草让其他同学观察，并用手、甚至用嘴唇让他们验证。

5.2把节节草顺刺的方向放在小坑入口处，当铁铲翘起时，坑内压强减小，外界空气经小孔进入坑内，形成气流，该方向节节草对地摩擦阻力较小，气流就带动节节草而被吸进坑内。当铁铲复位时，空气从小孔外流，由于此方向节节草对地摩擦阻力较大，节节草便不会被外出的气流带出来。

6 新发现

同学在探究中除了能给出上面的解释外，而且还有新的发现和创造。

6.1把节节草逆刺方向放进小孔，会形成土包子“吐草”现象。

6.2 和节节草有相似特征的，如车前草、麦芒、鱼刺等也可做上述游戏。

6.3可用薄木板、薄铁片或乒乓球拍等代替“铁铲”做实验。

6.4用诸如热水袋、可乐瓶等做气囊代替小坑和铁铲，在瓶口处接一适宜的塑料软管也可做此游戏。

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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