浅谈初中科学教材中实验的有效性.pdf

浅谈初中科学教材中实验的有效性中图分类号：G633.2 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）23-0050-02科学作为初中课程计划的重要组成部分，具有其它学科不能替代的重要的育人功能。而实验则是完成教学任务非常有效的途径，是学生模仿科学家进行探究的重要方式，也是对学生启蒙教育的重要学科。学生通过动手做实验可以激发爱科学的兴趣，有效地开发学生智力，提高学生科学素质，培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地上好科学实验课呢？根据初中生生理、心理特点和山区初中学校目前实验室基础条件相对较差的特点，教师必须就地取材，创新实验。以下将从两个案例为例说明课本有些实验我们可以通过实验创新达到更好的效果。案例一： 探究电荷相作用规律实验改进本实验是八上第四章第一节电荷与电流中探究电荷相互作用规律的实验。该实验我试了好多次都没成功，猜想是否是电荷在转移给泡沫球的过程中电荷量只是部分转移，所以泡沫小球的带电量小。在让学生设计实验的过程中，我发现学生的第一思维是直接利用摩擦起电的器材实验，比如直接用摩擦过的毛皮和橡胶棒实验，而这个实验首先要学生理解电荷转移，所以是有一定的思维跨度的。常见的实验改进方案：一、悬挂法：利用细线把一根带电棒挂住，用另一根带电棒去靠近悬挂的棒，这个实验有一个弊端悬挂的棒难以静止，对于初中阶段对实验充满热情的孩子们而言是一个很大的干扰。二、支架法：把悬挂改成支架，让棒静止容易了一些，但是支架和棒之间的摩擦比较大，玻璃棒起电效果不好的时候实验现象也会不明显。针对上述的一些问题，我做了思考，如果解决了悬挂法的惯性问题和支架法的摩擦问题，这个实验是不是更容易成功呢？相互接触的两种物体材质不同时，界面双电层和接触电位差不同，起电强弱也不同。在静电序列中相隔较远的两种物体相接触产生的接触电位差较大。所以我选择序列查较大的塑料和纸。利用大头针将吸管固定在笔芯中，吸管质轻，没有惯性问题，大头针和笔芯之间摩擦小，有这么一大优势， 我们知道在探究正负电荷相互作用规律的时候，学生很容易想到用橡胶棒和毛皮靠近或者玻璃棒和丝绸靠近，由于惯性的问题毛皮是无法吸附橡胶棒的，但是我改进的这个实验，直接利用摩擦的报纸就可以探究异种电荷相互作用的规律了。这个实验的优势：1.实验取材简单，只需两根吸管，一只笔芯，一根大头针，一个用于固定的橡皮。2.产生的电位差大，无论是同种电荷还是异种电荷质检的作用规律都非常明显。案例二： 证明分子间有空隙实验的改进 （这个实验是我在参加创新实验设计培训时和一个老师一起设计的）这个实验我将对七年级上册第四章第一节第 124页“证明分子间有空隙”这一实验做出改进。在教材中安排了如图-1 所示的实验来证明分子间有空隙。但是这个实验方案中有许多细节设计不当：第一， “在细玻璃管内注入清水与酒精” 这个难度大家可想而知。第二，“用手指封住管口， 将玻璃管反复颠倒几次”这一操作与实验室安全守则不符。因为“实验室安全守则”第四条规定“没有老师的指令，不得试嗅或直接接触任何化学试剂” 。 所以直接用手指封住玻璃管口这一操作会给学生很强的错误导向。况且当手指移开玻璃管后不可避免地会沾上液体，这必将干扰实验结果。第三， “对酒精进行染色处理” 这将会对酒精造成很大的浪费。既然这个实验有这么多不足之处，那自然也会有许多老师想对它做出改进。我在网上的确看到过不少改进实验，但是存在的问题也不少。例如图-2 这个实验。虽然液体的加注容易，但是药品过于浪费。再例如这两个实验。第一个如图-3 操作是方便，直接将第一个量筒中的液体倒入另一个量筒即可。第二个如图-4 现象也明显，采用了毛细管放大将实验现象。但是这两个实验都有一个致命的缺点，即违反了仪器的使用规则。量筒只能用来量取体积用，而此处却用来溶解物质了。滴管在使用过程中严禁倒置，而这一实验自始至终都是倒置使用。相对而言第四个实验如图-5 设计得比较成熟，但是该实验操作过于复杂。先加水，再加油酸，然后加上酒精，最后摇晃一下看看液面的变化。为此我想设计一个不用对酒精染色处理、液体加注容易、实验现象明显，而且还能体现实验动态过程的创新实验。要达到第一个目的倒简单，我们只需对水进行染色，对酒精不做处理即可。达到第二个目的也容易，因为实验室中的漏斗、滴管、注射器等仪器都适合在狭小的空间内加注液体。达到第三个目的，将实验现象放大。最后对选取的器材有机的组合达到将实验过程动态呈现出来的目的。现在我来对这个实验加以演示（无色酒精、染色后的水） ，选用注射器便于加注液体。用水笔的笔套，不仅其细小的管腔对液面的变化有放大作用，而且厚厚的塑料外壳像柱面透镜一样对水柱的粗细还有光学放大作用。用打有多个小孔的活塞搁挡在注射器中间起到将液体混合均匀的作用。 将器材组装完成后在注射器内先吸入半管酒精，排出空气后再吸入半管染色后的水。要让液体相互混合只需将注射器竖直放在桌面上即可。在此过程中我们还可以清晰地看到笔芯内液面的下降，完美地呈现了这一个实验的动态过程。实验改进后的优点：1.操作简便：本实验采用下存酒精上加水的逆向的思维对实验进行设计。这样可以使液体自行对流，从而避免了“反复颠倒装置”这一繁琐的操作。2.减少浪费：因为实验中染色的液体是水，不会对酒精造成污染。3.现象明显：本实验采用毛细管放大与光学放大这两级放大后，与书本上的实验相比现象放大了近 20倍。而且它还能动态地呈现了整个变化过程。总之，通过这两个案例说明教师应该将书本上的实验现象不明显或者实验器材不足时， 应该创新实验，引起学生兴趣。初中科学实验课教学是一种积累，需要教师的引导， 需要学生的合作， 更需要师生的合作。只要实验老师创新实验教学方法，把解决实验教学难点和调动学生积极性、创造性相结合，实验课教学就能够取得很好的成效，同时也能让学生真正体会到实验课探究的乐趣。（责任编辑 曾 卉）