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永不停歇的分子

来源:华南师范大学物理与电信工程学院 作者:scnuwdtx

2021年7月31日14时20分,室外的温度依旧很高,火辣辣的太阳烤着大地,华南师范大学物理与电信工程学院团委学生会云实践服务队的三下乡已进行到最后一天,但每一位老师和小朋友的热情都丝毫未减,认真对待每一堂课,保证课堂的质量,小朋友也积极参与每一次互动,共同营造出活跃、和谐的课堂氛围。

提前10分钟,子恩老师已经打开了直播与先到的小朋友们互动。作为宣传组的一员,子恩老师一直都参与着幕后的宣传工作,这是第一次走上“讲台”为小朋友们讲课。怀着紧张又期待的心情,子恩老师打开了摄像头,与先到的小朋友问好。简单的自我介绍与寒暄之后,小朋友们也渐渐打开了话匣,“姐姐好”“老师下午好”……随着进来的小朋友越来越多,气氛开始活跃起来。聊到今天是云下乡的最后一天,小朋友和老师们都不免有些伤感,小朋友们纷纷表达了自己对老师们的不舍之情。

指针指向了30分,老师正式开始上课。本节课的主题——扩散现象对于还在上小学的小朋友们来说是一个比较陌生又抽象的概念,于是老师从日常生活中的例子引入,让小朋友们思考人为什么能闻到花香呢?小朋友们开动脑筋,把自己的奇思妙想都发在评论里,“是风把花香吹过来了吗?”……看了小朋友们的回答后,老师揭晓了答案,“其实这就是扩散现象啦!”小朋友们恍然大悟,原来扩散现象就在我们的身边!

紧接着,老师给小朋友们介绍了扩散现象的定义——扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象。对小朋友们来说,还无法很好地理解“从高浓度区域向低浓度区域转移”这个描述,老师巧妙地将分子的运动与排队进行类比,“在排队时我们总是会更偏向于选择人数比较少的队伍,而分子也跟人一样聪明,当分子所在的区域分子数较多时,分子觉得太拥挤了,就会跑到其他低浓度也就是分子数少的地方去。因此,也可以说,扩散现象主要是由于浓度差也就是分子数的差异引起的。小朋友们可以理解吗?”通过这个简单的类比,小朋友们很快就理解了扩散现象的定义,纷纷在评论区表示自己已经听懂了。

小朋友的快速理解使课程得到进一步推进。子恩老师带小朋友们回到了课程的题目——《永不停歇的分子》,小朋友们又产生了新的疑问——分子为什么是永不停歇的呢?分子不用休息吗?他不会累的吗?老师继续用排队来做类比,其实这也和排队时的情况类似,尽管大部分时候两条队伍排队的人数相同,但队伍是在不停的运动的,分子也是如此,分子是在不停地做无规则运动的,也就是说,扩散现象是不停地在发生的。

在认识了扩散现象之后,老师从扩散现象的定义拓展到扩散现象在生活中的应用,举了几个例子分别对应了气体分子、液体分子和固体分子的扩散现象,使得小朋友们都能很好的区分三种状态下的扩散现象。

紧接着,一个神奇的小实验将小朋友们都看呆了——在叶子的末尾滴一滴墨水,放入水中,叶子像装了小马达一样在水中游动。这是什么原理呢?小朋友们对此都十分的好奇,老师引导小朋友们回忆起刚刚讲过的内容,并鼓励他们尝试用扩散现象的原理来解释这个神奇的小实验。在老师的引导下,小朋友们都慢慢打开了思路,在评论区写出了自己的猜想。老师也鼓励小朋友们在课后可以自己动手做实验,在平时也要多多发现生活中的小物理。

很快,扩散现象的课程就到了尾声,老师带着小朋友们对本节课的内容进行了总结,并询问了小朋友们对课程的理解程度,聪明小朋友们都表示大部分能够理解。

通过引入日常生活中的例子,进而引出了课程的主要内容——扩散现象,这次课堂以小朋友比较能理解的形式讲解了扩散现象的定义,也学习并区分了不同状态下的扩散现象。每一个生活中的例子与比喻,以及每一个实验视频,都唤起了小朋友们对日常现象的思考,不仅让大家掌握了相关的理论知识,更促进了他们培养善于观察、积极探索的能力,为同学们以后的物理探究学习铺好了道路,打下了坚实的基础。

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