怎样把鸡蛋竖起来？

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1、者：黄国雄　　作者简介：黄国雄，湖南省株洲市二中特级教师，西南大学兼职教授、硕士生导师，湖南省高中新课程教学指导委员会物理组组长，中国物理学会理事，国家物理课标组核心成员，国家高中物理教材（司南版）副主编。已在美国、日本等国外刊物及国内刊物发表多篇论文，出版专著10余部。主持、参与多项国家级和省级课题研究，多次荣获省部级教学成果奖。先后被评为“全国优秀教师”、“全国中小学名师”，曾获“徐特立教育奖”。　　　　一、怎样把鸡蛋竖起来？　　　　怎样把鸡蛋竖起来？这是一个常见的问题。很多人都进行过这样的尝试，但很少有人将鸡蛋竖起来，把

2、鸡蛋竖起来似乎成了很困难的事情。也正因为如此，历史上关于哥伦布竖鸡蛋的故事变得家喻户晓，他的做法别出心裁，用磕破的方法竖鸡蛋。　　给学生一个生鸡蛋，并且规定不能损坏鸡蛋的外壳，学生有办法把鸡蛋竖起来吗？笔者经过研究，找到了一种简单的方法把鸡蛋竖起来。　　笔者手拿一个鸡蛋，将其放在水平桌面上，然后将鸡蛋较小的一端朝上，双手轻轻扶住鸡蛋，将鸡蛋在桌面上立起来，再缓慢地松开双手，结果鸡蛋随之倒下。第一次失败后，笔者开始第二次尝试，仍然重复前面的过程。当笔者将鸡蛋在桌面上立起来时，再缓慢松开双手，鸡蛋稳稳地竖立在桌面上。　　这个真实的

3、实验过程只用了10秒钟时间，其中的奥秘何在？　　首先，我们应该明确“竖鸡蛋”是一个典型的物体平衡问题，属于物理学中“物体稳度”的范畴。怎样提高物体的稳度？中学物理教材中提到了两种方法，即增大底部面积和降低重心。哥伦布竖鸡蛋采用了第一种方法，他把鸡蛋的底部磕破，增大了底部面积，大大提高了物体的稳度。而我们规定不能损坏鸡蛋的外壳，所以应从降低重心的思路入手。　　能够将一个生鸡蛋的重心降低吗？回答是肯定的。我们知道鸡蛋的结构主要包括蛋黄、蛋清以及蛋壳三个部分，但还有容易被人们遗忘的一个部分，即鸡蛋中较大的一端在两层薄薄的卵膜之间有一

4、个气室，如图1所示。就是这个不太显眼的气室成为了解决问题的突破口。　　　　找到了这个突破口，也就发现了竖鸡蛋的方法：在竖鸡蛋之前，首先手持鸡蛋用力摇晃，使蛋清和蛋黄冲破薄膜，进入气室。然后将鸡蛋放在水平桌面上，使鸡蛋较小的一端朝上，较大的一端朝下，双手轻轻扶住鸡蛋，将鸡蛋在桌面上立起来。这时，蛋清和蛋黄进入了原来气室的位置，因而鸡蛋重心降低了。由于鸡蛋重心降低，鸡蛋就可以稳稳的竖立在桌面上了。　　　　二、校本课程“趣味物理探究”的开发与实践　　　　以上介绍的竖鸡蛋实验是笔者开发的高中校本课程趣味物理探究中的一个案例。从思考怎样

5、把鸡蛋竖起来，到寻找出竖鸡蛋的方法，再到最后把鸡蛋竖起来，整个过程由老师引导学生自主完成。该课的主要程序如下：　　（一）提出问题　　老师向学生提出问题，给你一个生鸡蛋，不允许损坏外壳，怎样把鸡蛋竖起来？　　学生听到这堂课要解决这样一个有趣的问题，非常兴奋。　　（二）尝试失败　　老师给每个学生一只生鸡蛋，学生开始尝试竖鸡蛋。大多数学生积极动手，非常认真。5分钟后，大家都未能将鸡蛋竖起来。这使学生体会到竖鸡蛋是一件有挑战的事情。　　（三）实验探究　　1、复习提高物体稳度的方法　　鸡蛋很难竖起来，说明它的稳度不高。于是教师向学生提问

6、：物体的稳度与哪些因素有关？提高物体的稳度有哪些方法？　　　　2、引导学生观察鸡蛋的内部结构　　将一只熟鸡蛋（生鸡蛋也可以）较大的一端去掉部分蛋壳，要求学生观察鸡蛋的内部结构。教师引导学生发现并关注鸡蛋内部的气室。　　3、启发学生思考提高鸡蛋稳度的方法　　根据鸡蛋的内部结构特征，启发学生从“增大底部面积”和“降低重心”两个方面思考提高鸡蛋稳度的方法。　　学生通过思考与讨论，提出自己的方法。　　4、重新尝试将鸡蛋竖起来　　学生根据自己的方法，重新开始实验，尝试将鸡蛋竖起来。当鸡蛋在学生手中竖起来时，学生露出了欣慰的笑容，如图2所

7、示。　　（四）反思与交流　　这一环节的任务，就是让学生对探究过程的得失进行反思，对实验的成败进行总结，将各自的体会与收获进行交流。学生的体会和收获是多方面的，有自己的探究过程，有合作同伴的影响，有互相交流的启迪。　　与亲手将鸡蛋竖起来之后兴奋不已的学生形成鲜明对照的是，有的学生忙了很久最终也没有将鸡蛋竖起来而显得满脸沮丧，利用学生没有将鸡蛋竖起来这一机会，教师顺势向学生提问：这些同学手中的鸡蛋为什么竖不起来？可能是什么原因？　　问题提出后，学生积极思考，通过讨论与交流提出了各种可能的原因，其中有些原因是教师事先没想到的，如有的

8、学生提出桌子不平、或有振动；有的提出实验室的门窗未关好，有气流影响；有的提出鸡蛋本身有缺陷，形状不规则或气室太小；有的提出可能是实验者本身的问题，实验过程中手发抖，平衡位置没找准或没能控制住呼吸而有气流将鸡蛋吹倒等。　　学生提出的可能原因，有实验的外部环境的影响，实验材料本身