科学教学中改进演示实验之策略研究Word文档格式.docx
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【关键词】科学实验教学1.问题的提出1.1实验的重要性学习《科学》不能只是记住书本中的结论。
学《科学》的中心环节是学会科学研究的方法。
科学研究的基本方法首先是通过精心设计的实验和仔细的观察来发现真理,再是把实验结果从个别现象推广到一般(即合理的抽象),然后使用逻辑推理,得到新的结论。
科学知识来源于实践,特别是来源于科学实验的实践,学生学习科学知识的过程,跟前人探索科学知识的过程有很多相似之处,实验能够帮助学生形成正确的科学概念,提高观察科学现象和分析科学问题能力,加深对科学规律的理解。
因此,在科学教学中,应尽可能多地为学生创造实验条件,让学生自己动手、动眼、动口、动脑,亲自去观察、操作、记录、比较、分析、归纳,在实验探究中获取科学知识。
1.2目前,浙教版的《科学》课本中的实验,在我们实际教学过程中存在的问题1.2.1由于教学硬件的限制,某些实验无法完成例:
测量气温时,教材介绍了百叶箱,要求用两支温度计分别测量百叶箱内和百叶箱外的气温,由于学校条件限制,哪来的百叶箱可供测量。
1.2.2由于现象不明显,某些实验不能完成在体会短路现象引起电流过大时,教材中用一根导线将一节1号干电池正负极连接起来,用手触摸导线,会出现发热现象,但实验中是感觉不出来的。
实验用导线绕成螺线管,用一节干电池通电后,观察是否能吸引大头针。
在实验中,由于螺线管的磁性较弱,还吸不起大头针,而后面加入铁针吸引大头针的现象是很明显的。
1.2.3有些章节缺少必要的实验如在介绍大气压值为760毫米汞柱时,理解大气压相当于760毫米高水银柱所产生的压强。
在这里可以演示托里斥利实验,帮助学生理解。
介绍摩擦力时,为了说明气体和液体也具有摩擦力,可以按排一个实验更直观。
取两个相同的单摆,一个放在空气中,一个摆球最低处浸在水中,两球提到同一高度,同时放手,观察两摆球的运动情况,哪个先停止,说明受到的阻力大。
1.2.4有些实验缺少足够的资料如在教材中多次涉及到硫酸铜的溶解度。
例如在介绍饱和溶液时,把20毫升水加热到约70℃,往烧杯内加硫酸铜晶体,直至硫酸铜晶体不能继续溶解为止。
还有冷却热饱和溶液时,要求配制一杯70℃的硫酸铜饱和溶液。
这些配制硫酸铜饱和溶液,教师必须事先得知硫酸铜的溶解度,但课本与教参中并没有这些数据。
我只知道硫酸铜在25℃时水中溶解度为23.05g。
1.2.5有的实验画蛇添足教材研究磁性时,铁屑盒的上方有一根铁棒,把一根条形磁铁靠近铁棒的上方,发现铁棒吸引铁屑,如果把条形磁铁拿开,又发现铁屑掉下。
但实际的实验中,当条形磁铁拿开时,铁棒还是吸引着一部分铁屑。
其实铁棒被磁化后,也能保持一段时间,只是时间短磁性较弱,所以还吸着一小部分铁屑。
后面这一步可以不做。
因此,有必要在实际教学过程中,对现行教材中的有关实验演示教学进行改进。
2.教材演示实验改进策略研究科学是一门以实验为基础的学科,实验是科学教学的重要环节,最具备培养学生创新、实践能力的作用。
在科学新教材中明显的体现了实验的重要性,与以前的自然科学相比,新教材增加了大量的实验。
根据这几年的新教材的教学,针对新教材中的实验提一些个人的摸索。
2.1教材演示实验改进策略研究根据实际教学的需要,以及本人的一些教学总结,对教材中的一部分较难完成的,或教材中设计不合理的地方进行了修改、补充。
2.1.1自制材料,完成由于学校条件限制造成的无法完成的演示实验在探究大气压强的实验中,教材介绍了马德堡半球实验,要求两个直径为30多厘米的空心铜半球,能紧贴在一起,用抽气机抽出球内空气。
由于学校条件有限,并没有直径为30多厘米的空心铜半球。
于是准备了两个较大的吸盘挂钩,将两个吸盘挂钩相互挤压,尽量排出里面的空气,然后请班里力气最大的同学上来两手拉,以此说明大气压之大。
2.1.2替换教学中难于操作的实验在研究物质燃烧条件时,教材中取一只铁质啤酒瓶盖固定在一水槽中,瓶盖中装入一小粒白磷,立即用钟罩住。
用一根弯曲的玻璃导管从钟罩下部伸入罩内,通入氧气,再小心地向水槽中加60~80℃左右的热水,使白磷燃烧。
在这个实验中,当倒的水少了,热量散发一部分,通过啤酒瓶盖传到白磷处温度不够,白磷还不会燃烧。
当不小心倒的水过多,淹没瓶盖,使白磷浸没,隔绝氧气,白磷也不会燃烧。
于是我采用了另外一个实验来替代。
先将一小粒白磷放入盛放80℃左右热水的烧杯中。
通过氧气制取装置产生的氧气用一根弯曲的玻璃导管伸到白磷处,此时可以看到白磷在水中剧烈燃烧,发出明亮的白光,效果较好,学生很感兴趣。
在研究物体浮沉的条件时,教材是在乒乓球内装有不同质量的沙,使3只乒乓球在水中处于漂浮、悬浮、下沉。
同样都在水中,3只球会出现三种不同的结果。
但是乒乓球内装入沙子后,达到悬浮状态是多么困难呀。
而且水的密度也会因气温等环境因素的改变而改变。
它这里是改变物体的重力,使它处于漂浮、悬浮、下沉。
我在教学中采用改变液体的密度。
课前准备3只鸡蛋,清水,配制好密度比鸡蛋大的盐水,以及密度比鸡蛋稍大的盐水。
实验时把3个鸡蛋分别放入两杯盐水,一杯清水中。
再在密度稍大于鸡蛋的盐水中用滴管加清水,鸡蛋就会慢慢地处于悬浮状态,而且这时实际的盐水,下层的密度大于上层的密度,鸡蛋不会一下子沉到底,加多点清水也会停留在盐水中。
这样鸡蛋就有漂浮、悬浮、下沉三种状态了。
2.1.3改进现象不明显的演示实验水的电解实验中,在水电解器的玻璃管里注满水,并放入适量的氢氧化钠,接通直流电。
观察到两极有气体产生,但氧气的产生很慢,总是不到氢气体积的二分之一,而且相差较大。
产生这样的结果,与氧气和氢气在水中的溶解性有关,在相同条件下,氧气的溶解度要比氢气的溶解度大。
例:
20℃时,氧气的溶解度为0.031克,氢气的溶解度为0.0182克。
由于产生的氧气少,在接下来的实验中,用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察现象。
这个实验较难完成,而且一旦失败就前功尽弃。
因此我还准备了一瓶氧气,在上面的基础上,把带火星的木条放入氧气瓶中观察,这样火星复燃明显。
2.1.4摒弃教材中实验数据不客观的演示实验,代之客观真实的实验数据在研究电流、电压和电阻关系时。
(1)按图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器r′,使电阻r上电压改变,并记录每次的电压和电流的值。
测得定值电阻(r=5欧)上的电压与电流如下表。
电压/伏电流/安11223344但是在实验时发现,当滑动变阻器r′调节到最小时,电压表也无法达到3伏,更不用说4伏,刚开始还以为是电池太少,电池由3节换成4节,但电压稍大了一些,也没达到3伏、4伏。
经过仔细分析才知道,原来电阻r只有5欧,而电池、导线和接线部位都存在电阻。
一节新的干电池有将近0.5欧的内阻,3节干电池串联时就有1.5欧的内阻,再加上导线电阻,特别是接线时接触处也有较大的电阻,总共算起来相当于另外串联了一个3欧左右的电阻。
取这个电阻r=3欧,则电路在3节电池4.5伏电压下,当滑动变阻器r′滑到最大处20欧时,r上分到电压最小,为u最小值=4.5伏×
5欧/28欧≈0.8伏;
当滑动变阻器r′滑到最小处0欧时,r上分到电压最大,为u最大值=4.5伏×
5欧/8欧≈2.8伏。
所以r上的电压在0.8伏~2.8伏这个范围内,3伏与4伏超出了这个范围。
于是我将课本中的表格改为电压/伏电流/安1121.53242.5
(2)更换定值电阻r,调节滑动变阻器r′,使r两端的电压保持不变,记下每次的电流和电阻值。
测得电压为2伏时的电阻与电流值如下表。
电阻/欧电流/安12243548本实验同样由于电池内阻、导线以及接线处电阻,要使电压达到2伏,电阻r在一定的范围。
依据3节电池4.5伏,滑动变阻器r′范围0~20欧,r=3欧,根据分压原理,电阻r上要达到2伏,r最小值在滑动变阻器r′滑到0欧时,r最小值=3欧×
2伏/2.5伏=2.4欧,r最大值在滑动变阻器r′滑到20欧时,r最大值=23欧×
2伏/2.5伏=18.4欧。
所以r的电阻在2.4欧~18.4欧这个范围内,表格中的2欧超出了这个范围。
于是我将课本中的表格改为电阻/欧电流/安1426384102.2教材演示实验改进之实效研究经过以上的实验改进,取得了一定的进展。
通过自制材料,把一些复杂的实验用生活中的材料进行演示,学生觉得离自已很近,兴趣也很浓,从而有“原来是这样”的惊叹声,学生的印象比较深刻。
通过钠在水中的燃烧实验,从而对学生大脑中认为的“物体在水中不会燃烧”的错误想法进行纠正,掌握了燃烧的两个条件只要满足,在任何情况下都会燃烧,不管是在水中,学生在记忆中就比较深,省了不少力气。
通过鸡蛋在水中的悬浮、漂浮、下沉实验,使实验即简单又便于操作,学生就会想鸡蛋为什么会由漂浮变为悬浮,从而也可以用密度加以解释,学生很容易进行联系,效果较好。
2.3对教材演示实验教学改进的建议教材在按排实验时,最好能考虑一下硬件的实际情况,考虑实验的可操作性。
在教材中的演示实验,由于每位教师所选材料有差异,在上课前,最好能亲手做过一次,这样才能了解实验中存在的问题,才能更好的对实验进行数据处理,才能知道如何去记录数据。
教师在实际的教学中,也可以根据实际情况就地取材,对教材的实验进行处理,达到以实验促进教学为目的。
以上只是本人在新教材教学中,实验教学中发现的一些问题以及处理的办法,希望能与各位同行一起交流,共同面对新课程的大潮。
参考文献[1]《科学教学参考》(m),浙江教育出版社,2008年[2]义务教育课程标准实验教科书《科学》(m),浙江教育出版社,1、2、3、4册[3]《物理教学》(j),中国物理学会主办,20011年第7期
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- 科学 教学 改进 演示 实验 策略 研究