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文/ 朱飞波

【摘要】园丁教育网http://www.bil-den.com
科学实验是科学课堂重要的教学方法,实验的优化使实验得到发展和深化,是提高学生科学素养的策略之一。我们可以从多个方面考虑实验的优化,不但要增强实验的效果,提高课堂效率。

【关键词】实验优化;优化策略;优化设计

科学实验是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法,同时也是检验科学假说、形成科学理论的实践基础。如果在教学过程中注重实验的优化,使实验得到内化、创新和发展,就会在课堂实验中取得更好的效果,也更能培养学生的严谨的科学意识,提高学生的实验能力。

实验优化是指在原先的实验的基础上,通过改进实验仪器的某些部分,调整实验的某些操作,使实验更简单更科学,得到更好的实验效果,提高学生对做科学实验的兴趣。

一、课堂实验方法的优化策略

1.演示实验的优化设计

教材中的一些实验虽然是经过了多次的实践验证,但有时操作起来带有偶然性且效果并不尽人意,这样会影响课堂教学,因此重新设计成为适合自己的实验反而能取得更好的效果。

比如:教材中选用“蒸汽对外做功的实验”作为做功改变物体内能的演示实验,按照课本实验设计,当蒸汽冲开瓶塞时,瓶口产生白雾,根据此现象可以说明:物体外做功其内能会减少,温度会降低。然而实验的致命弱点是;瓶塞跳起时,瓶口应该出现的白雾却几乎看不见。原因是瓶内水的蒸发量不够所致。我们的改进措施是:将瓶中少许的水换成少许的酒精,由于酒精容易蒸发,当瓶塞跳出时,瓶中就会冒出浓浓的“白雾”,取得良好的效果。

2.学生澳门最新博彩娱乐大全的优化设计

学生澳门最新博彩娱乐大全同样能培养学生严肃认真、实事求是的态度。教材中有许多澳门最新博彩娱乐大全学生几乎是学着做,或者是根据教师的提示完成,很多时候还不知所以然就结束了。于是我们提倡并鼓励学生自己设计实验或改造课本上的实验,让学生在探索中增强兴趣,真正体会探究学习的乐趣。

我们发现“扩散实验”中红墨水分别用两个相同的滴管滴入冷、热水中,扩散过程中重力和浮力并不平衡,影响对比扩散过程的严谨性。面对这个疑问,学生提出可以把滴管深入液体底部并进行了实验。结果在其中一次实验中,学生发现红墨水在冷水中的扩散速度居然比在热水中要快,经过师生共同分析后才找到原因:由于滴管放入了容器底部,释放的红墨水的量没有控制好。于是同学们想起了上节课做分子之间引力和斥力实验时用过的注射器,就这个澳门最新博彩娱乐大全作了一些改进:滴管改用注射器,然后吸取少量相同体积的红墨水,伸到冷、热水的底部同时释放,观察红墨水的扩散速度,得到结论:分子运动与温度有关,温度越高,运动越激烈。学生参与了整个实验的设计过程,不仅激发了学生的思维澳门最新博彩娱乐大全,提高了学生学习科学的兴趣,而且培养了学生设计实验的信心。

二、课堂实验教具的优化策略

科学实验过程中我们有时能找到更方便操作的、更适合的实验器材,或设计出使教学内容讲解更具体形象的教具。

1.课堂实验教具的优化

科学实验结果必然带有一定的偶然性,就算是实验的设计、操作过程的到位做得很完美,有时也会在课堂上演示时出现失败。失败的原因有很多,而实验仪器的选择就是一个非常关键的因素。在多次经历之后,我们想方设法在这方面有所突破,在教具上加以改进。

“磁场对电流的作用”实验中,铜棒质量较大,特别是用旧了的铜棒表面已经氧化,铜棒与轨道经常接触不良,导致实验现象不明显。根据铅笔芯的导电性特点,我们用小巧的铅笔芯代替铜棒,置于轨道上,与电源、开关、变阻器串联,接通电路后,铅笔芯马上滚了起来,取得了意想不到的好效果。我们又对轨道进行了改造,用稍粗的硬铜丝来替代,把演示实验改为学生澳门最新博彩娱乐大全,大大提高了学生的学习兴趣。

2.课堂实验教具的制作

物理学家朱正元教授有句名言:“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”。自制仪器不仅能解决仪器设备短缺,更是培养学生能力;教学仪器的改造和更新同时还可以变废为宝,增强师生的环保意识。医用输液管制成迷你水电解实验装置,多次获得好评。杠杆是澳门在线赌博网站生比较难以理解的机械,我们做了铡刀木头模型,学生制作了指甲钳模型,来讲清杠杆的五要素及其原理,收到了很好的效果;等等。

3.塑料瓶的妙用

用过的塑料瓶经过简单改装,可以被我们用来做多种实验,既实用又低碳。

取表面平整的塑料瓶一只,从瓶底自下而上刺共线的三个小孔,灌满水后旋紧瓶盖,水不会从小孔流出,可以证明大气压强的存在,打开瓶盖,小孔水流缓急不同,可以说明液体压强与深度的关系。一个去底加薄膜的塑料瓶,可以说明液体对容器底部和侧壁有压强;同样是去底去盖的塑料瓶,里面放个乒乓球加水,水不漏球不浮,旋好盖子,球上浮,能说明浮力产生的原因。两个相同的空塑料瓶,挂在杠杆的两端,既可以证明空气有质量,又可以证明二氧化碳的密度比空气大,就连两个小小的瓶盖,学生都能把它们连成一个土电话。还有,让学生感受浮力的大小与物体排开液体的体积有关,我们也只是让学生准备塑料瓶、小石头在水槽里面实验。我们还把废旧的自行车气门芯安装在塑料瓶口,代替笨重的钟罩,来证明声音的传播需要媒介。有时化学实验中我们也用塑料瓶代替试管进行化学反应,等等。

信手拈来的实验器材看起来很粗糙,但经过刻意的改造后,轻巧好用,实验效果也不打折扣。这让我们感到了科学实验其实并不遥远,更重要的是增加了学生对做科学实验的乐趣,增强了科学学习的自信心。

【参考文献】

[1]陈曼升.挑战传统实验,培养创新品质.中学化学教学参考2003 年第3 期

(作者单位:浙江宁波市高新区信懋学校)

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