初中《科學》課程中開展課外拓展實驗的探索

　　摘 要： 本文分析了農村初中科學教學的現狀，提出了適當開展課外拓展實驗的必要性，并具體設計了人體皮膚電阻的測量、人體血壓的測量、實用小儀器的使用和數碼攝影等四個課外拓展實驗項目。
　　關鍵詞： 初中《科學》課程 課外拓展實驗 教學改革 皮膚電阻
　　
　　1.引言
　　1990年前后，浙江省全面開展義務教育課程改革，重點之一是綜合了物理、化學、生物及地理課程中的自然地理部分內容，以“自然科學”課程取代，課程名稱后來又改為“科學”。在初中科學教育目的中，主要任務不再是為高中階段打好學科基礎，而使學生建立必要的科學觀念，培養科學精神和科學態度才是主要任務［1，2］。
　　農村學生比較特殊，受家庭和社會的影響，對科學的學習興趣和學習積極性普遍不高，這增加了科學教學的難度。尤其是實驗教學，由于受實驗條件的限制，更不能充分發揮其應有的作用。因此，如何提高農村初中的科學教學質量，是擺在教師面前的一個研究課題。我長期從事農村初中的科學教學工作，深感必須重視按課程標準進行教學活動。同時，也有必要適度拋開教材，因地制宜地適當開展課外拓展實驗。
　　2.課外拓展實驗的具體項目
　　課外拓展實驗的具體項目很重要，首先應符合農村初中學校的客觀條件，其次內容應與初中學生的認知能力一致，應包含豐富的科學知識，簡單易做，并且實用有趣。
　　2.1人體皮膚電阻的測量
　　在直流電路中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻。人體是由各種組織構成的非常復雜的導體，體表有一層導電性最差的皮膚，體內為導電性較強的液體和具有不同導電性的各種組織。皮膚的最外層是表皮，包括角質層，其中有汗腺孔，下面是真皮和皮下組織，其中有大量血管。真皮和皮下組織的導電性較好［３］。
　　實驗器材主要有直流穩壓電源（可用干電池代替）、電壓表、電阻器、電極、導線、紗布、NaCl溶液、棉球、消毒酒精，等等。圖1是實驗電路示意圖。
　　實驗以兩個學生為一組，分別測量對方手臂皮膚的電阻。手臂皮膚先用75%醫用消毒酒精清洗，再用電極夾住蘸有NaCl溶液的紗布，固定在待測手臂上。實驗中，電源輸出電壓為5.0V，電阻R=1.0×10Ω，按圖1連接電路。由歐姆定律可知=，即手臂皮膚的電阻R=R。
　　皮膚的干濕度對皮膚電阻產生影響，在情緒緊張或激動時，人體皮膚汗腺孔水分增多，皮膚電阻發生變化。在實驗中1wexUXjOgATDkPqRKREIsJizq2kBjj1uEhSxr/4CAYk=可要求學生分別在平靜狀態、肢體運動狀態下進行測量，分析電阻的變化規律。這個實驗包含著直流電路的基本知識，注重電學與人體結合，直觀地展示了生物電現象，生動有趣。該實驗也可簡化定量測量，改為定性觀察實驗現象。
　　2.2人體血壓的測量
　　血液在血管中流動時，作用在血管壁的側壓強叫血壓，血壓的單位一般用kPa或mmHg。心臟收縮時，血液由左心室射入主動脈，此時血壓達到最高值，稱為收縮壓。心臟舒張末期動脈壓所能保持的最低值稱為舒張壓。
　　實驗儀器采用常見的汞柱式血壓計和聽診器，實驗以兩個學生為一組，互相測量。測量時，要求學生認真閱讀血壓計使用說明書，記錄血壓值，并與人體正常值相比較。這個實驗包含著壓強、聲音傳播等力學知識，同時也包含簡單的生物醫學知識和健康保健知識，在日常生活中很實用。
　　2.3 實用小儀器的使用
　　精心選擇一些實用小儀器，把它們引入拓展實驗中，必將產生很好的教學效果。下面介紹幾種實用小儀器。
　　手持式激光測距儀：
　　光以速度c在空氣中傳播，在A、B兩點間往返一次所需時間為t，則A、B兩點間的距離d=ct。因此，測距離就是測時間。可安排學生測量教室長度和寬度。
　　便攜式讀數顯微鏡：
　　該儀器使用白色LED光源，便于攜帶，可調焦，放大倍數有40、80、100、150倍等，并帶有刻度，可進行定量測量。實驗可安排學生觀察人民幣紙質與普通書寫紙質的差異、絲綢與麻布纖維的差異、觀察植物病蟲害情況，等等。
　　眼鏡片超聲波清洗機：
　　該儀器包含著超聲波的一些基本知識，可使學生了解超聲波的基本特點。超聲波使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡，微小氣泡在超聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然破裂，在氣泡破裂時產生沖擊波，擊碎周圍不溶性污物而使它們分散于清洗液中，從而達到清洗目的。
　　上述儀器簡易實用，價格便宜，類似這樣的儀器很多，這里不一一介紹。
　　2.4 數碼攝影
　　隨著攝影技術的高速發展，喜愛攝影的人群年齡越來越小。可組織學生到野外攝影，拍攝新農村景象，拍攝鮮花、禾苗、小鳥，感受大自然之美。而把攝影引入科學拓展實驗中，則需要教師進行二次創造，提煉出攝影技術中的科學要素。實驗前可向學生簡單介紹照相機的發展歷程、照相機的結構、人眼生理特點、色彩學知識等。照相機成像原理就是凸透鏡成像理論，這需要學生掌握幾何光學基礎知識。
　　3.結語
　　每一個農村初中教師都肩負著提高農村青少年綜合素質的重要任務。教師應發揮自身特長，樹立創新理念，不斷增強教學效果，這是一個長期的曲折的過程。在農村初中科學教學中，根據本地區的教學特點適當開展課外拓展實驗，有利于激發學生學習科學知識的興趣，開闊視野，提高科學素養。
　　
　　參考文獻：
　　［1］郭偉杰，錢長炎.STS教育理念下初中物理課堂教學的設計與實踐［J］.物理教學探討，2008，（8）：27-30.
　　［2］謝正喜.新課標下農村初中物理教學探討［J］.當代教育論壇（下半月刊），2009，（5）：97-98.
　　［3］王正，姚云云，張紅靜等.大學生皮膚電阻實驗設計與研究［J］.醫學教育探索，2005，（3）：27-28，31.
　　［4］李雅莉.超聲波清洗的原理和實際應用［J］.清洗世界，2006，（7）：34-38.