淺談初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)策略獲獎(jiǎng)科研報(bào)告論文

淺談初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)策略獲獎(jiǎng)科研報(bào)告論文

【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)有著不可替代的作用。通過對(duì)一些實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)使實(shí)驗(yàn)更加生動(dòng)有趣，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，提高了實(shí)驗(yàn)的成功率，增強(qiáng)了課堂教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)效果

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伽利略曾經(jīng)說過：“一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來(lái)?！庇纱丝梢妼?shí)驗(yàn)是多么重要。但有時(shí)按照教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即使做了充分的準(zhǔn)備，還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)狀況，如實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯甚至實(shí)驗(yàn)失敗，特別是多次失敗而又不能分析其失敗原因，只能靠教師描述的實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)面對(duì)的主體是學(xué)生，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是為學(xué)生的學(xué)習(xí)，為學(xué)生的形象思維向邏輯思維過渡提供構(gòu)建平臺(tái)和橋梁，要是實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不明顯，甚至得到相反的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就降低了實(shí)驗(yàn)的效果[1]。那么在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)的效果？

1.完善實(shí)驗(yàn)過程，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。

如“氣壓對(duì)液體沸點(diǎn)影響”的實(shí)驗(yàn)，教材上采用向燒瓶?jī)?nèi)充氣與抽氣的方法，改變瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)，觀察液體的沸騰情況，但瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的改變學(xué)生是無(wú)法直接用肉眼觀察到的，那怎樣才能克服這種不足呢？

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，用帶有一根玻璃管的塞子將蒸餾燒瓶塞緊，玻璃管露出燒瓶外的一端與氣球1相通，另一端與氣球2相通并放在燒瓶?jī)?nèi)，蒸餾燒瓶頸部的細(xì)玻璃管與大注射器相接。如圖甲所示，當(dāng)向燒瓶?jī)?nèi)充氣時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大，引起氣球1體積變大，氣球2體積變小；如圖乙所示，當(dāng)從燒瓶向外抽氣時(shí)，由于瓶?jī)?nèi)氣壓減小，氣球2內(nèi)的氣體壓強(qiáng)大于燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)，氣球2開始膨脹，體積變大，氣球1體積變小。

經(jīng)過改進(jìn)，學(xué)生通過觀察兩個(gè)氣球體積變化情況來(lái)了解壓強(qiáng)的變化，實(shí)驗(yàn)效果明顯、直觀、生動(dòng)，增加了演示實(shí)驗(yàn)效果。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，突出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

“水的沸騰實(shí)驗(yàn)”中，教材上是利用酒精燈作為加熱工具，燒杯為加熱容器。但在實(shí)際操作中存在幾點(diǎn)不足之處：①實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng)，消耗燃料多。因?yàn)樵谟镁凭珶艏訜嵝瓡r(shí)，需要墊上石棉網(wǎng)，這樣使小燒杯內(nèi)的水受熱較慢，加熱時(shí)間過長(zhǎng)，再加上熱量散失較多，因此增加了酒精的消耗；②沸騰前后現(xiàn)象不夠明顯。實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生觀察沸騰前后的兩個(gè)現(xiàn)象——聲音和氣泡大小的變化，由于該實(shí)驗(yàn)用石棉網(wǎng)加熱，在實(shí)驗(yàn)前后均沒有明顯的聲音，另外氣泡的大小變化也不太明顯。③溫度計(jì)的讀數(shù)出現(xiàn)偏差。溫度計(jì)懸掛不固定，容易受氣泡沖撞影響，并且如果加蓋了紙片，會(huì)導(dǎo)致燒杯內(nèi)氣壓的改變而沸點(diǎn)改變，與理論有一定的偏差。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中將小燒杯換成大試管作為加熱容器。用帶缺口泡沫塑料塞子固定溫度計(jì)。改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)用時(shí)短，燃料消耗大大降低；②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。水沸騰前，水溫逐漸升高，有很明顯的響聲，氣泡由試管底部冒出向上運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象明顯；沸騰后溫度保持不變，有大量的氣泡冒出；③固定溫度計(jì)，讀數(shù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確。不用擔(dān)心密閉試管會(huì)讓液體表面壓強(qiáng)升高的問題了。

對(duì)于水的沸騰現(xiàn)象學(xué)生肯定很熟悉，但是放在科學(xué)教學(xué)中，就要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜パ芯可踔寥ゼm正學(xué)生對(duì)于沸騰原有的印象，這里的現(xiàn)象一定要直觀明顯，并且實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤現(xiàn)象一定要盡可能的去避免，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，不僅僅在資源利用上，體現(xiàn)了現(xiàn)在節(jié)能的意識(shí)，最重要的是現(xiàn)象更明顯了，實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)了。

3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

如“探究聲音在空氣中傳播”的實(shí)驗(yàn)，教材上采用真空罩、抽氣機(jī)、電鈴來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用此裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯，演示效果比較好，但設(shè)備比較笨重，或者演示起來(lái)比較麻煩，不少老師并沒有在課堂上演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)。為了使實(shí)驗(yàn)跟容易操作，具有趣味性，我采用日常生活中的小物品（音樂賀卡、大注射器）來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)（如圖2）。將大注射器的活塞拉出，放入賀卡的音樂芯片（薄的），將按鈕放在注射器外并與音樂芯片連接來(lái)控制音樂播放，然后將活塞放入，裝好后再用橡皮帽將注射器密封。

實(shí)驗(yàn)過程：①將活塞推入注射器，不將注射器口密封，播放音樂，感受聲音的大小。②將活塞最大限度的推入注射器的底部，然后再將注射器口密封（或用手指捏住），向后用力拉活塞，實(shí)現(xiàn)小的類真空環(huán)境，讓學(xué)生感受在有空氣和類真空這兩種狀態(tài)下聲音大小的變化。

4.增加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高教學(xué)效果。

如“液體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。因?yàn)闀旧仙婕皟伤逸喆?，所以在我們科學(xué)課堂上不可能做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。只能通過講實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)描述應(yīng)該看到的現(xiàn)象，不能呈現(xiàn)給學(xué)生直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是一大缺憾。教師可以本著以小換大思想，尋找用小物品來(lái)代替大輪船。如用紙船來(lái)代替輪船，用水槽來(lái)代替河流，那如何增加兩艘輪船之間流水速度呢？可以用針筒注水，發(fā)現(xiàn)效果不錯(cuò)。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)（如圖3）：先在水槽的兩側(cè)放兩只紙船，然后用灌滿水的針筒在兩紙船之間注水，可以看到，兩紙船相互靠近了。形象地表達(dá)了兩艘行駛的輪船不能靠得太近的道理。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)：對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生原本只能聽老師介紹曾經(jīng)有這么一個(gè)事，但本實(shí)驗(yàn)用紙船代替輪船，用事實(shí)說話，從而使學(xué)生在小實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)會(huì)生活中“液體流速越大，壓強(qiáng)越小”的現(xiàn)象，并領(lǐng)悟到生活中處