原州区第十八小学教育集团
科学·创新素养展播（六)
科技创新，启迪智慧；梦想启航，扬帆前行。在这个充满挑战与机遇的时代，原州区第十八小学教育集团始终致力于开展丰富多彩的科学实践活动，旨在弘扬科学精神，激发青少年的好奇心与探索欲望，培养他们成为新时代中具有创新精神和实践能力的优秀少年。
为此，原州区第十八小学教育集团微信公众号特别推出了“科创启智 梦想飞扬”专栏，集中展示学校在科学教育方面的亮点成果。我们希望通过这一平台，让更多人见证孩子们在动手实践中体验科学的乐趣，感受科技的魅力。同时，这也为学生们提供了一个展示自我、交流经验的机会，助力他们在探索未知的旅途中不断成长，为未来的发展奠定坚实的基础。
明杨辰曦，原州区第十八小学六年级（6）班学生。他积极向上，热爱运动，团结勇敢，是一个充满正能量的小少年。他的嘴角有一颗痣，被老人们戏称为“馋嘴痣”，因为他对美食有着难以抗拒的喜爱，家人也常笑称他是一个小吃货。
明杨辰曦的兴趣爱好广泛，从街舞到足球，再到书写一手好字，他样样精通。他还热衷于创客乐高机器人和钢琴演奏，展现出多才多艺的一面。然而，在众多爱好中，街舞是他的最爱。他曾在银川、兰州等地参加各种街舞大赛，每一次都能取得优异的成绩，令人瞩目。此外，他的硬笔书法也屡获殊荣，赢得了许多奖项。
这就是明杨辰曦，一个热爱生活、阳光开朗的大男孩，他用自己的热情和才华感染着身边的每一个人。
科创启智 梦想飞扬
消失的画
实验背景
在日常生活中，人们经常会遇到一些看似简单却充满奥秘的现象。例如，在清澈的水中观察物体时，会发现它们的位置似乎发生了变化。这种现象其实是由光的折射引起的。为了帮助大家更直观地理解这一原理，明杨辰曦设计了一个“消失的画”小实验。
实验目的
通过实际操作体验光的折射现象，理解光线在不同介质间传播时的行为变化，激发学生对自然科学的兴趣和探索精神，学习临界角的概念及其应用，掌握使用简单工具进行科学探究的方法，并培养观察能力、记录能力和分析数据的能力。
实验材料
一个透明玻璃杯或塑料杯
一个食品级密封袋
一支油性马克笔或彩色水性笔
一瓶干净的自来水
一张白色A4打印纸
实验过程
步骤一：使用油性马克笔或彩色水性笔在白纸上绘制一个简单的图案，例如一朵花或者一个小动物等。确保图案颜色鲜艳且对比度高，以便后续观察效果更加明显。
步骤二：将画好图案的一面朝下放入密封袋内，并尽量排出里面的空气后封口。这一步非常关键，因为如果袋子内部存在气泡，可能会影响最终的视觉效果。
步骤三：把装有图案的密封袋平铺于杯底。注意要使图案位于杯子中央位置，这样当水倒入时能够均匀覆盖整个画面。
步骤四：缓缓向杯中倒入清水直至完全覆盖住密封袋上的图案为止。此时从侧面看去，随着水位逐渐升高，原本清晰的图像开始变得模糊甚至“消失”。为了增强实验的效果，建议使用手电筒或其他光源照射杯子侧面，这样可以更清晰地看到光线在水中的传播路径以及图案逐渐消失的过程。
步骤五：调整观察角度。尝试改变你站立的位置或倾斜杯子来看是否能看到图案重新出现。这是因为不同的角度可能会导致光线以不同方式折射，从而影响我们的视觉感知。
步骤六：记录数据。如果条件允许的话，可以用相机拍摄下整个过程，包括最开始的清晰图案、加水后的模糊状态以及调整视角后的再次显现。这些照片不仅可以作为实验报告的一部分，也能帮助你更好地理解和解释所观察到的现象。
科学原理
当一束平行光线从一种透明物质（如水）斜射入另一种透明物质（如空气）时，由于两种物质具有不同的密度，因此它们对于光速的影响也不同。根据斯涅尔定律，在这种情况下，入射角与折射角之间存在一定的数学关系。特别地，当入射角达到某个特定值时，折射角将会等于90度，这意味着所有经过该点的光线都将沿着水平方向前进而不再返回空气中。这种情况下，即使物体实际上仍然存在于水中，但由于没有任何光线能够直接到达观察者的眼睛，所以他们看不到它了。这种方法常用于测定透明物质的折射指数，也被称为临界角法。
应用拓展
除了本实验所展示的基本概念外，还有许多其他实际应用是基于相同物理原理工作的。例如：
海市蜃楼：这是一种大气光学现象，通常发生在炎热天气条件下，地面附近的热空气层使得远处景物看起来漂浮在空中。
潜水镜：为了让潜水员能够在水下清晰地看到周围环境，潜水面具的设计必须考虑到光线在水中的折射问题。
光纤通信：利用全内反射原理来传输数据信号，实现高速互联网连接。
眼镜设计与矫正视力：不同类型的眼镜镜片通过特定的曲率来改变进入眼睛的光路，以纠正近视、远视等问题。
显微镜和望远镜：这些光学仪器利用透镜系统聚焦光线，放大图像，帮助人们观察到肉眼无法直接看到的微小细节或远距离物体。
彩虹形成机制：当阳光穿过雨滴时会发生折射、反射及色散作用，最终形成美丽的彩虹。
水下摄影技术：摄影师需要了解光在水中的行为特性，才能更好地捕捉到生动的画面。
实验结论
通过这个有趣且易于操作的小实验，参与者不仅能够亲身体验到光的奇妙之处，更重要的是学会了如何运用科学的方法去观察、思考并解释身边的事物。希望未来大家能够继续保持对世界的好奇心，勇于提问、敢于尝试，在不断学习的过程中发现更多关于自然界的秘密。让科学的种子在我们心中生根发芽，最终成长为参天大树！
探索科学奥秘，激发无限可能。科学不仅是知识的积累，更是思维的飞跃。让我们一起走进科学的世界，感受知识的力量，用科学的眼光看待世界，用创新的精神改变生活。每一次实验都是一次新的旅程，每一次发现都是一次心灵的触动。敬请期待下一期更多精彩内容，让我们共同见证更多科学奇迹的发生！
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爱育幸福 做更好的自己
来源丨六（6）中队
编辑丨赵晓明
初审丨马耀峰
复审丨马林喜
终审丨南 燕
