徐建龍 劉忠彥
(浙江省江山市城南中學 浙江 江山 324100)
科學是以實驗為基礎的學科,而全面提高初中學生的科學素養就要通過一系列簡單的實驗和制作體會到科學本質、學深悟透科學方法、實玩真懂科學規律。在筆者及學生實踐中,飲料瓶是科學實驗的最好材料,生活中來源廣泛,無論是教師自制演示實驗,還是學生自己做實驗體驗都有不可言的妙用。下面筆者就“玩轉飲料瓶成探究創新突破實驗教學塑多元思維”的實踐做幾點分享。
科學教科書七年級上冊第100頁圖2——32火山噴發示意圖,有利于學生觀察分析火山的組成即噴發物質,但它卻不能解釋火山噴發的原因、模擬重現火山噴發的場景,也不便于學生真實體驗,更不利于培養學生動手實踐和創新制作能力。
火山模擬實驗 材料:一瓶可口可樂、適量食鹽(純堿)、吸管一個(可粗大一點)
制作步驟:
(1)取裝滿可樂的可樂瓶。另取一個同樣的瓶蓋在上面鉆一個便于把吸管插入其中的孔,并把吸管插入其中。
(2) 快速的打開飲料瓶向里面倒入適量的食鹽(純堿),把上述打孔的瓶蓋擰緊,即可看到有大量的可樂像火山一樣噴發出來。
本實驗能起到很好的突破火山不可模擬的效果,整個裝置的形狀剛好可以模擬火山口、火山錐、巖漿通道三部分組成,同時把食鹽(純堿)放入可樂瓶中引起溶液溶解性的改變(或反應)快速噴出可以震撼模擬重現火山噴發的場景;再者噴發出的物質可以模擬火山產生的物質(有氣體、液體、固體)也可以很好的模擬火山灰、氣體、熔巖流等,最重要的是給學生帶來了生活創新的實踐和震撼般的體驗。
科學教科書七年級上冊第89頁圖3——12制作簡單的地球儀,有利于學生認識地球的結構,體驗地球的經緯線,也利于學生觀察和培養學生動手制作和實踐能力,但用的鐵絲可能存在安全隱患;為此這里借助塑料瓶上半部分和下部的一段塑料帶制作了下圖的創新地球儀模型(圖2),真正鍛煉了學生創新思維和動手實踐能力,做到變廢為寶,創意地球儀模型 材料:藍色小球一個、空飲料瓶一個、剪刀、用過的空圓珠筆芯。
(1)確定兩極和赤道。用一個藍色的球黏合線作為赤道,離黏合線等距離的兩端處各鉆一個小孔,確定為南北兩極點。
(2)做地軸。把一根用完的筆芯下端剪斷作為地軸,把空的飲料瓶從中間剪斷,從下端部分剪出一條塑料袋,上下兩端各鉆兩個筆芯能穿過的孔,作為上下聯系的一環。剪下的飲料瓶上端部分作為底座,穩定地放置在桌面上,同時瓶口下端鉆一個孔;以便塑料帶穿過固定。
(3)組合固定。將其中代表地軸的直筆芯穿透藍色球的南、北兩極點,并將剪出的一條塑料帶自上而下一次穿過筆芯上、飲料瓶口頸(打孔部分)、筆芯下半部分,以防兵乓球脫離。再通過調整塑料條可使空心筆芯與水平面成66.5°。這樣就完成了一個小型創意地球儀的制作(如圖2)。
(4)在制作的地球儀上貼上七大洲的輪廓,就豐富了創意地球模型的內容。
科學教科書七年級上冊第124頁圖4——4酒精和水混合實驗可以很好的演示呈現清水與染過紅墨水的酒精分子之間存在間隙,但不便于每個學生的操作體驗。為了便于學生動手動腦,發揮學生的創造性和多元化思維這里可以借助礦泉水瓶和水(空氣等)讓學生自己動手動腦實踐。
易變扁的礦泉水瓶:取一空礦泉水瓶,然后擰緊瓶蓋。輕捏礦泉水瓶,礦泉水瓶變癟了(見圖3),該實驗可以證明空氣分子之間存在空隙。同樣有學生提出向礦泉水瓶中充二氧化碳(或氫氣)實驗,同樣可以產生這樣效果,最終得到氣體分子之間存在空隙的普遍規律。
不易變扁的礦泉水瓶:取上述礦泉水瓶,向里面裝滿水,然后擰緊瓶蓋,用同樣的力度捏礦泉水瓶,礦泉水瓶不易變癟(圖4),且變癟的程度比只有空氣的礦泉水瓶的小了很多(或讓礦泉水瓶壓扁相同的形變,需要用更大的力),該實驗證明了水分子之間存在空隙,且分子間隙比空氣的小。同樣有學生提出用酒精(鹽水)代替水作上述實驗,效果一樣。最終得出液體分子之間存在間隙,一般情況下液體分子之間的間隙比氣體小。
變鼓的礦泉水瓶:取上述礦泉水瓶,向里面裝滿水,然后擰緊瓶蓋,放在冰箱里,等到水全部變成冰時,拿出仔細觀察此時礦泉水瓶與裝滿水時比較變鼓了一點(學生可能會聯系到冰凍久的啤酒的啤酒瓶會炸裂等現象)。此時學生再結合分子微觀模型知識就可以得出了水從液態轉化為固態冰時分子之間的間隙變大了的特殊科例。
由此可見,生活中小小的飲料瓶也可以在科學實驗中有如此多的變化和妙用。這說明只要我們善于發現、積極探索、勇于實踐、敢于創新,就可以用身邊常見的一些材料,做一些有