摘 要:《科學(xué)》課堂離不開實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)《科學(xué)》的基本方法之一。
關(guān)鍵詞:科學(xué)課堂; 小實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào):G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2011)4-055-001
現(xiàn)在很多教師都持有這樣的思想:做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn),講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)。原因有多方面,其中有的實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)(如:八上《粗鹽精制實(shí)驗(yàn)》),有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯(如:八下《空氣通入石灰水實(shí)驗(yàn)》),有的實(shí)驗(yàn)對(duì)于儀器要求很高(七下P7《聲音的傳播實(shí)驗(yàn)》),等等。不少學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)施差,儀器陳舊老化、嚴(yán)重短缺等,這些主觀上和客觀上的因素影響了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的正常開展。課程標(biāo)準(zhǔn)指出:使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和各種實(shí)驗(yàn),可以拉進(jìn)科學(xué)和生活的距離,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性。利用生活中的廢舊物品,如飲料瓶等來(lái)設(shè)計(jì)一些《科學(xué)》課堂的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn),不僅具有成本低的特點(diǎn),而且具有操作簡(jiǎn)便、安全、有創(chuàng)造性等特點(diǎn),在一定程度上值得推廣使用。
例如在上八上第一章《生活中的水》,利用“飲料瓶”就可變化出許多的小實(shí)驗(yàn)。每次在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者大多是“隨手”向?qū)W生要一個(gè)喝光了水的飲料瓶來(lái)做實(shí)驗(yàn),這一舉動(dòng)能讓學(xué)生感到實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和與生活的近距離,也有像魔術(shù)師變魔術(shù)時(shí)向場(chǎng)上觀眾要一個(gè)道具的意境,大大增加了學(xué)生的興趣。以下就以飲料瓶為例介紹幾個(gè)案例:
例1:《探究水的密度》
器材:三只礦泉水瓶、水。
方案:出示裝滿水的、裝一半水的、裝少量水的礦泉水瓶,讓學(xué)生觀察分析物質(zhì)(水)的質(zhì)量與體積的關(guān)系,能順利地得到“同一種物質(zhì),體積越大,質(zhì)量也越大”的定性的結(jié)論。從而可進(jìn)入到探究質(zhì)量與體積的定量的實(shí)驗(yàn)中去。接著可再出示一個(gè)空的瓶子,提問(wèn)內(nèi)部真的什么也沒有嗎?原來(lái)內(nèi)部裝滿空氣,與一個(gè)裝水的瓶子相比,顯然不同的物質(zhì),體積相同時(shí),質(zhì)量是不一樣的。再結(jié)合分析課本中的表格,得出不同的物質(zhì)密度不同結(jié)論。
評(píng)價(jià):本實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便,直觀性強(qiáng)。在引入密度測(cè)量的時(shí)候使用能起到啟發(fā)思維的作用。
例2:《探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)》
器材:海綿塊(洗澡用的那種即可),兩個(gè)礦泉水瓶和水。
方案:①出示海綿塊,兩個(gè)礦泉水瓶和水,兩瓶都正放時(shí),可通過(guò)改變其中的水的多少,比較海綿塊的形變程度,得出受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯。②裝同樣多的水,利用正反放置,比較海綿塊的形變程度,得出壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
評(píng)價(jià):本實(shí)驗(yàn)可以用作學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),器材易得,操作簡(jiǎn)便,直觀性強(qiáng),增強(qiáng)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)壓強(qiáng)的興趣。
例3:《探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)》
器材:礦泉水瓶,剪刀、橡皮膜(可取自廢舊橡皮手套或避孕套)、橡皮筋。
方案:利用這些物品可以設(shè)計(jì)至少四種小實(shí)驗(yàn)來(lái)研究液體對(duì)容器側(cè)壁和容器底有壓強(qiáng),深度越深壓強(qiáng)越大;液體內(nèi)部有壓強(qiáng)等。①可用剪刀或者針在灌滿水的礦泉水瓶側(cè)壁銼三個(gè)孔,觀察水射出的遠(yuǎn)近,得出:液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng),深度越深壓強(qiáng)越大。②取另一空礦泉水瓶,剪去底,用橡皮膜包裹,橡皮筋固定,向其中灌水,發(fā)現(xiàn)水的深度越深,橡皮膜形變?cè)酱螅贸觯阂后w對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng),深度越深壓強(qiáng)越大。③把去底有橡皮膜的“空瓶子”放入水槽中,自上而下深入水中,觀察橡皮膜的形變程度,得出:液體內(nèi)部有壓強(qiáng),深度越深,壓強(qiáng)越大。④在瓶裝一定體積的酒精,再次放入水槽里,使內(nèi)外液面相平,觀察橡皮膜的形變情況,得出深度相同時(shí),液體密度大的壓強(qiáng)大。
利用第四個(gè)設(shè)計(jì)中的裝置還可以變化出幾個(gè)與此相關(guān)的題目,如:“若要使橡皮膜變平,應(yīng)怎么辦?”、“要使橡皮膜向下突出,應(yīng)怎么辦?”、“如果里面灌的是鹽水呢?”……當(dāng)場(chǎng)提問(wèn),效果甚佳。
評(píng)價(jià):可以擺脫傳統(tǒng)的測(cè)量液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)儀器束縛,克服實(shí)驗(yàn)儀器短缺的問(wèn)題。器材廉價(jià),操作簡(jiǎn)便,直觀性強(qiáng)。
例4:《研究膈的升降與呼吸》
器材:大飲料瓶去底,橡皮筋,橡皮膜(與例3同),單孔橡皮塞,兩個(gè)小汽球,分支玻璃管。
方案:分支玻璃管裝入橡皮塞里,塞入去底的飲料瓶口,在分支玻璃管上套上汽球(模擬肺),最后在飲料底部蓋上橡皮膜,用橡皮筋固定。拉動(dòng)橡皮膜,模擬膈肌收縮;松手,讓橡皮膜回復(fù)到原來(lái)的樣子,模擬膈肌舒張,觀察汽球(肺)的形變情況。
評(píng)價(jià):“膈的升降與呼吸”實(shí)驗(yàn)八下第四節(jié)中是難點(diǎn),膈肌的收縮與舒張引起胸腔內(nèi)氣壓的改變,從而引起吸氣和呼氣,這一過(guò)程非常抽象,學(xué)生很難理解。但如果借助自制的“膈的升降與呼吸”模型,就直觀多了。
以上是利用“飲料瓶”這個(gè)小物品的幾個(gè)小設(shè)計(jì),是筆者在教學(xué)中的幾個(gè)片斷。利用飲料瓶可以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)還有許多,如:土電話實(shí)驗(yàn)、瓶吞蛋實(shí)驗(yàn)、慣性實(shí)驗(yàn)、簡(jiǎn)易漏斗、砂石過(guò)濾器、研究氣體對(duì)流實(shí)驗(yàn)等等。真是“小瓶子大用途”啊。同樣的,其他的一些微不足道的小物品在不同的實(shí)驗(yàn)中也可發(fā)揮巨大的作用,對(duì)于這方面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的研究潛力是無(wú)窮的,若能被發(fā)掘出來(lái),并得到推廣、共享,將是巨大的財(cái)富。
備注:作者所用教材為浙教版初中《科學(xué)》課本
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文