小小改動大大不同

王碧桂

摘要：隨著社會的發(fā)展，教育對我們提出了新的要求，需要更新傳統(tǒng)的教育教學觀念，如變“要我學”為“我要學”。科學教學離不開實驗，而教材中的很多實驗往往條件所限，不得不以演示實驗為主，難以激發(fā)學生的興趣，通常實驗的教育價值往往與儀器復雜程度成反比，實驗越貼近生活，越有趣味性，同時也越有效。靜電現(xiàn)象中對于電荷間相互作用的規(guī)律這個實驗存在一定的難點，本文通過小小改進，突破了這個難點。

關(guān)鍵詞：靜電現(xiàn)象;電荷問作用規(guī)律;實驗改進

初中科學2011版課程標準指出，科學是以提高學生的科學素養(yǎng)為宗旨的綜合課程，是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，觀察和實驗是科學探究的重要方法，教學中如果能充分利用實驗教學資源，精心設(shè)計并組織實驗，積極開展探究活動通過實驗啟發(fā)學生，由“觀”生“趣”，由“趣”生“疑”，由“疑”生“思”，由“思”生“知”，對激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生自主探究的能力，提高科學素養(yǎng)有重要作用。

俗話說興趣是最好的老師，利用豐富有趣的實驗現(xiàn)象激發(fā)學生的興趣和求知欲，但學生的興趣并非產(chǎn)生了就能持續(xù)穩(wěn)定，需要教師不斷地用新奇的實驗刺激并強化學習興趣，從而使學生由淺層興趣逐漸轉(zhuǎn)化為深層興趣。

1原實驗

在華師大版初中科學教材《自然界的電現(xiàn)象》這節(jié)課中，對于探究電荷問相互作用的規(guī)律的實驗，教材作如下設(shè)計：

（1）將一根絲綢摩擦過的玻璃棒懸掛在鐵架臺上，使其靜止，用另一根同樣絲綢摩擦過的玻璃棒靠近，觀察現(xiàn)象;

（2）用同樣的方式將毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近，觀察現(xiàn)象，探究同種電荷問的作用規(guī)律;

（3）將一根絲綢摩擦過的玻璃棒懸掛在鐵架臺上，使其靜止，用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近，觀察現(xiàn)象，探究異種電荷問的作用規(guī)律。

2不足

從實驗準備過程和實際課堂教學中，我們很容易發(fā)現(xiàn)存在以下幾點不足：

（1）在具體操作中如果不加任何處理，摩擦過的玻璃棒和橡膠棒吸起小紙片都很容易失敗，更別說探究電荷問相互作用的規(guī)律了。摩擦起電帶電量很少，電荷又易流失，即使空氣干燥時此試驗成功率也不高，若天氣稍有潮濕，基本不能成功。對此常采用事先烘干或曬干毛皮、對教室進行通風、操作時要防止手心出汗、實驗中避免對著器材呼吸等措施。為了準備一個實驗，老師精心準備煞費苦心，但最終效果往往不盡如人意，演示實驗都存在如此難度，更不可能發(fā)揮學生的能動性，展開分組實驗了;

（2）對于玻璃棒發(fā)生轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象，學生在解釋時，說的最多的原因是——風，或認為是放置不當，甚至有學生說是受地球自轉(zhuǎn)的影響，原因多種多樣，就算有學生能答出和靜電現(xiàn)象有關(guān)，往往也心存疑慮，實驗的指向性并不明確;

（3）本實驗中所需器材，如鐵架臺、玻璃棒、橡膠棒、毛皮等材料的獲取不易，學生難以在課后通過重復試驗來鞏固知識，本實驗對學生而言猶如空中樓閣，可望不可即，更別提通過實驗來激發(fā)學生學習興趣，創(chuàng)設(shè)探究型的學習氛圍;

（4）在課后，學生易形成固定思維，認為玻璃棒一定帶正電，橡膠棒一定帶負電，并不明白玻璃棒和橡膠棒只有在特定的摩擦對象——絲綢和毛皮的時候，才會帶上正負電荷，所帶電荷種類取決于相互摩擦的兩個物體的原子核對電子的束縛能力，玻璃棒也有可能帶負電，由此實驗材料最好一致。

3改進

第一次改進（換材料）：偶然在一個節(jié)目《最新科學實驗集》中看到有人用吸管和餐巾紙來做靜電實驗（吸管帶負電），無論天氣好壞，都能吸引很多小紙屑，查閱相關(guān)資料并對此深入思考，想到可以用吸管來代替玻璃棒和橡膠棒進行實驗，其他不變。這樣改進雖然解決了第一點天氣要求高和第三點取材難的缺點，但對于第二點風的影響仍舊難以避免。

第二次改進（換方法）：經(jīng)過反復思考、實踐，把懸掛法改為頂針法。如圖所示，在橡皮上插一根大頭針（不能用牙簽，牙簽與孔摩擦過大），針頭穿過一邊吸管中部，但不能穿過另一側(cè)吸管，此時吸管可繞針頭自由轉(zhuǎn)動，完成裝置。實驗時，把與餐巾紙摩擦過的吸管架在針頭上，用另一根與餐巾紙摩擦過的吸管輕輕靠近，觀察針頭上吸管的運動情況。

此實驗取材簡單，來源于生活，學生興趣濃厚，也解決了實驗對天氣要求高的難題，但也有幾個小問題。雖然采用頂針法，吸管受風的影響小了些，但輕微影響仍然有，而且吸管太輕，在另一個吸管靠近時容易產(chǎn)生反向力矩，不能看到明顯排斥現(xiàn)象。吸管中部位置也比較難確定，在實驗前吸管難以達到平衡狀態(tài)。找尋許多材料，無法找到能讓吸管帶正電并可實驗的物體，對于異種電荷問相互作用規(guī)律難以展開。

第三次改進（換材料、換方法）：針對以上問題，反復查閱資料知道，與頭發(fā)摩擦過的泡沫帶負電，與塑料尼龍袋摩擦過的泡沫帶正電，于是想到用泡沫來做實驗。泡沫不能用頂針法，用懸掛法也很容易受到風的影響，便讓一個泡沫立于桌上另一個輕輕靠近，如圖所示。

步驟：（1）讓一塊厚度為1cm的輕質(zhì)泡沫1與頭發(fā)摩擦后立于桌上靜止（大約摩擦10下），取另一與頭發(fā)摩擦過的泡沫2輕輕靠近，觀察桌上泡沫的倒下方向，若泡沫1向后倒，說明兩個泡沫相互排斥;

（2）另取兩塊同樣的輕質(zhì)泡沫與塑料尼龍袋摩擦，用同樣的方法重復上述實驗，得出同種電荷問的作用規(guī)律;

（3）讓一塊厚度為1cm的輕質(zhì)泡沫1與頭發(fā)摩擦后立于桌上靜止（大約摩擦10下），取另一泡沫2與塑料尼龍袋摩擦（大約20下），輕輕靠近，觀察桌上泡沫的倒下方向，若泡沫1向前倒，說明兩個泡沫相互吸引，得出異種電荷問的作用規(guī)律;

4優(yōu)點

（1）改變實驗材料用泡沫，使得該實驗對天氣的要求低很多，大大增加了實驗的成功率，減少了老師課前不必要的時間浪費;泡沫的厚度可根據(jù)天氣隨意改變，以適應不同天氣，天氣不好時泡沫可以切薄點，或多摩擦加下，實驗隨時可根據(jù)天氣調(diào)節(jié)，給老師帶來方便;

（2）采取泡沫豎直放置的方式，而不是懸掛法，避免了一些外界因素的干擾，也避免了學生總因為風對實驗結(jié)果抱有一絲疑慮，加強了實驗的準確性;

（3）本實驗中所需器材，如泡沫、塑料尼龍袋等材料的獲取簡單，貼近生活，可以輕而易舉的展開分組實驗，通過實驗來激發(fā)學生學習興趣，創(chuàng)設(shè)探究型的學習氛圍;

（4）實驗材料均采取泡沫，避免了學生形成固定思維，認為玻璃棒一定帶正電，橡膠棒一定帶負電，而對靜電現(xiàn)象真正的原理并不了解。

5注意事項

塑料尼龍袋不能多次使用，泡沫最好為低密度的輕質(zhì)泡沫，在上課前一天最好讓同學們洗一下頭發(fā)。

傳統(tǒng)的靜電演示實驗中，實驗所呈現(xiàn)的科學性面貌占主要成分，教材中的演示實驗往往失去了物理世界原本的趣味性，其冷冰冰、干巴巴的形象讓很多學生望而卻步。實驗的教育價值往往與儀器復雜程度成反比，所以實驗越貼近生活，越有趣味性，同時也越有效。只要努力去發(fā)掘身邊可用的各種資源，特別是生活中常見的小器材，我們就會有驚喜的發(fā)現(xiàn)。

改進后的課堂實驗學生積極主動，趣味性十足，學生能通過實驗現(xiàn)象輕而易舉的得到電荷問相互作用的規(guī)律，并且在課后還能進行實驗的拓展。教學中，教師要不斷加強實驗教學，勤于思考、勇于創(chuàng)新，才能提高學生的學習興趣，進一步打造高效課堂。教育教學不僅要讓學生接受知識、培養(yǎng)能力，也要注重過程和方法，關(guān)注學生的情感態(tài)度體驗，使學生快樂學習，在愉悅的過程中培養(yǎng)邏輯思維和分析解決問題的能力，提高對科學的學習興趣，在未來的學習中我們必能和學生一起共進，共同展望美好的未來！