浅谈初中科学实验的改进策略
2016-08-23叶秋玲
叶秋玲
【摘要】实验教学是提高学生科学素养的重要环节,对培养学生综合素质有着不可替代的作用。通过对一些实验的改进使实验更加生动有趣,实验现象更加明显,提高了实验的成功率,增强了课堂教学效果。
【关键词】初中科学 实验改进 实验效果
【中图分类号】G633 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)07-0152-02
伽利略曾经说过:“一切推理都必须从观察与实验得来。”由此可见实验是多么重要。但有时按照教材进行实验,即使做了充分的准备,还是会经常出现状况,如实验现象不明显甚至实验失败,特别是多次失败而又不能分析其失败原因,只能靠教师描述的实验。科学实验的设计面对的主体是学生,设计实验的目的是为学生的学习,为学生的形象思维向逻辑思维过渡提供构建平台和桥梁,要是实验的现象不明显,甚至得到相反的实验现象,就降低了实验的效果[1]。 那么在实验教学中,如何改进实验,提高实验的效果?
1.完善实验过程,增强实验效果。
如“气压对液体沸点影响”的实验,教材上采用向烧瓶内充气与抽气的方法,改变瓶内气体的压强,观察液体的沸腾情况,但瓶内压强的改变学生是无法直接用肉眼观察到的,那怎样才能克服这种不足呢?
改进后的实验装置如图1所示,用带有一根玻璃管的塞子将蒸馏烧瓶塞紧,玻璃管露出烧瓶外的一端与气球1相通,另一端与气球2相通并放在烧瓶内,蒸馏烧瓶颈部的细玻璃管与大注射器相接。如图甲所示,当向烧瓶内充气时,瓶内气体压强增大,引起气球1体积变大,气球2体积变小;如图乙所示,当从烧瓶向外抽气时,由于瓶内气压减小,气球2内的气体压强大于烧瓶内气体压强,气球2开始膨胀,体积变大,气球1体积变小。
经过改进,学生通过观察两个气球体积变化情况来了解压强的变化,实验效果明显、直观、生动,增加了演示实验效果。
2.改进实验装置,突出实验现象。
“水的沸腾实验”中,教材上是利用酒精灯作为加热工具,烧杯为加热容器。但在实际操作中存在几点不足之处:①实验时间过长,消耗燃料多。因为在用酒精灯加热小烧杯时,需要垫上石棉网,这样使小烧杯内的水受热较慢,加热时间过长,再加上热量散失较多,因此增加了酒精的消耗;②沸腾前后现象不够明显。实验中要求学生观察沸腾前后的两个现象——声音和气泡大小的变化,由于该实验用石棉网加热,在实验前后均没有明显的声音,另外气泡的大小变化也不太明显。③温度计的读数出现偏差。 温度计悬挂不固定,容易受气泡冲撞影响,并且如果加盖了纸片,会导致烧杯内气压的改变而沸点改变,与理论有一定的偏差。
改进实验中将小烧杯换成大试管作为加热容器。用带缺口泡沫塑料塞子固定温度计。改进后实验优点:①实验用时短,燃料消耗大大降低;②实验现象明显。水沸腾前,水温逐渐升高,有很明显的响声,气泡由试管底部冒出向上运动现象明显;沸腾后温度保持不变,有大量的气泡冒出;③固定温度计,读数稳定、准确。不用担心密闭试管会让液体表面压强升高的问题了。
对于水的沸腾现象学生肯定很熟悉,但是放在科学教学中,就要严谨的去研究甚至去纠正学生对于沸腾原有的印象,这里的现象一定要直观明显,并且实验中可能出现的错误现象一定要尽可能的去避免,这个实验的改进,不仅仅在资源利用上,体现了现在节能的意识,最重要的是现象更明显了,实验更严谨了。
3.改进实验方法,提高学生学习兴趣。
如“探究声音在空气中传播”的实验,教材上采用真空罩、抽气机、电铃来进行实验,采用此装置实验现象很明显,演示效果比较好,但设备比较笨重,或者演示起来比较麻烦,不少老师并没有在课堂上演示这个实验。为了使实验跟容易操作,具有趣味性,我采用日常生活中的小物品(音乐贺卡、大注射器)来完成这个实验(如图2)。将大注射器的活塞拉出,放入贺卡的音乐芯片(薄的),将按钮放在注射器外并与音乐芯片连接来控制音乐播放,然后将活塞放入,装好后再用橡皮帽将注射器密封。
实验过程:①将活塞推入注射器,不将注射器口密封,播放音乐,感受声音的大小。②将活塞最大限度的推入注射器的底部,然后再将注射器口密封(或用手指捏住),向后用力拉活塞,实现小的类真空环境,让学生感受在有空气和类真空这两种状态下声音大小的变化。
4.增加创新实验,提高教学效果。
如 “液体压强与流速关系”实验。因为书本上涉及两艘轮船,所以在我们科学课堂上不可能做这个实验。只能通过讲实验的方式来描述应该看到的现象,不能呈现给学生直观实验现象,是一大缺憾。教师可以本着以小换大思想,寻找用小物品来代替大轮船。如用纸船来代替轮船,用水槽来代替河流,那如何增加两艘轮船之间流水速度呢?可以用针筒注水,发现效果不错。实验改进(如图3):先在水槽的两侧放两只纸船,然后用灌满水的针筒在两纸船之间注水,可以看到,两纸船相互靠近了。形象地表达了两艘行驶的轮船不能靠得太近的道理。
实验创新点:对于这个实验学生原本只能听老师介绍曾经有这么一个事,但本实验用纸船代替轮船,用事实说话,从而使学生在小实验中领会生活中“液体流速越大,压强越小”的现象,并领悟到生活中处处有科学。
直观、明显、可靠的实验设计能为学生的抽象逻辑思维提供感性经验的支撑,并提升科学课堂效率。我们教师只有对实验不断探究、改进和实践,才能充分发挥实验教学在科学教学中的重要作用,并达到良好的教学效果。
参考文献:
[1]姜新良.合理设计科学实验,提升科学课堂效率[J].学周刊.2011(16)endprint