摘 要:《科學》課堂離不開實驗,實驗是學習《科學》的基本方法之一。
關鍵詞:科學課堂; 小實驗
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2011)4-055-001
現在很多教師都持有這樣的思想:做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗。原因有多方面,其中有的實驗持續時間較長(如:八上《粗鹽精制實驗》),有的實驗現象并不明顯(如:八下《空氣通入石灰水實驗》),有的實驗對于儀器要求很高(七下P7《聲音的傳播實驗》),等等。不少學校實驗室設施差,儀器陳舊老化、嚴重短缺等,這些主觀上和客觀上的因素影響了科學實驗的正常開展。課程標準指出:使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種實驗,可以拉進科學和生活的距離,讓學生深切地感受到科學的真實性。利用生活中的廢舊物品,如飲料瓶等來設計一些《科學》課堂的演示實驗或學生實驗,不僅具有成本低的特點,而且具有操作簡便、安全、有創造性等特點,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驗。每次在課堂上進行實驗時,筆者大多是“隨手”向學生要一個喝光了水的飲料瓶來做實驗,這一舉動能讓學生感到實驗的真實性和與生活的近距離,也有像魔術師變魔術時向場上觀眾要一個道具的意境,大大增加了學生的興趣。以下就以飲料瓶為例介紹幾個案例:
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,讓學生觀察分析物質(水)的質量與體積的關系,能順利地得到“同一種物質,體積越大,質量也越大”的定性的結論。從而可進入到探究質量與體積的定量的實驗中去。接著可再出示一個空的瓶子,提問內部真的什么也沒有嗎?原來內部裝滿空氣,與一個裝水的瓶子相比,顯然不同的物質,體積相同時,質量是不一樣的。再結合分析課本中的表格,得出不同的物質密度不同結論。
評價:本實驗操作簡便,直觀性強。在引入密度測量的時候使用能起到啟發思維的作用。
例2:《探究壓力的作用效果與哪些因素有關》
器材:海綿塊(洗澡用的那種即可),兩個礦泉水瓶和水。
方案:①出示海綿塊,兩個礦泉水瓶和水,兩瓶都正放時,可通過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,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,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
評價:本實驗可以用作學生分組實驗,器材易得,操作簡便,直觀性強,增強學習學習壓強的興趣。
例3:《探究液體內部壓強》
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計至少四種小實驗來研究液體對容器側壁和容器底有壓強,深度越深壓強越大;液體內部有壓強等。①可用剪刀或者針在灌滿水的礦泉水瓶側壁銼三個孔,觀察水射出的遠近,得出:液體對容器側壁有壓強,深度越深壓強越大。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,發現水的深度越深,橡皮膜形變越大,得出:液體對容器側壁有壓強,深度越深壓強越大。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:液體內部有壓強,深度越深,壓強越大。④在瓶裝一定體積的酒精,再次放入水槽里,使內外液面相平,觀察橡皮膜的形變情況,得出深度相同時,液體密度大的壓強大。
利用第四個設計中的裝置還可以變化出幾個與此相關的題目,如:“若要使橡皮膜變平,應怎么辦?”、“要使橡皮膜向下突出,應怎么辦?”、“如果里面灌的是鹽水呢?”……當場提問,效果甚佳。
評價:可以擺脫傳統的測量液體壓強的實驗儀器束縛,克服實驗儀器短缺的問題。器材廉價,操作簡便,直觀性強。
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。拉動橡皮膜,模擬膈肌收縮;松手,讓橡皮膜回復到原來的樣子,模擬膈肌舒張,觀察汽球(肺)的形變情況。
評價:“膈的升降與呼吸”實驗八下第四節中是難點,膈肌的收縮與舒張引起胸腔內氣壓的改變,從而引起吸氣和呼氣,這一過程非常抽象,學生很難理解。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”這個小物品的幾個小設計,是筆者在教學中的幾個片斷。利用飲料瓶可以設計的實驗還有許多,如:土電話實驗、瓶吞蛋實驗、慣性實驗、簡易漏斗、砂石過濾器、研究氣體對流實驗等等。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驗中也可發揮巨大的作用,對于這方面的實驗設計的研究潛力是無窮的,若能被發掘出來,并得到推廣、共享,將是巨大的財富。
備注:作者所用教材為浙教版初中《科學》課本
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文