引领学生踏上《科学之旅》

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  人教社2012.5.第1版新教科书的首篇是《科学之旅》,现将我们的实验教学简介如下,以期待跟同行进行交流、并得到各位师长的指教。
  1.注重学生参与
  “注重学生参与”就是让每位学生都能“经历观察物理现象的过程”,比如:
  ⑴做“低压沸腾”实验:教师在演示图1所示的实验后,再指导学生做“低压沸腾”实验。要派专人到医院亲自收集30~60ml一次性的大塑料注射器:从护士手中接过用完的注射器,扔掉针头拉出推管后投进消毒水中浸泡几天,完后用自来水反复冲洗,确保无病菌或残留药液后,再晾干用于学生实验;选用瓶壁薄而均匀、无色透明、有胶盖的高约56mm、外径约30mm玻璃药瓶,消毒处理方法同上;用最小号打孔器给胶盖打孔,将注射器前端的乳头直接插进胶盖孔内不断地抽气,能使瓶内80℃以上的热水多次“低压沸腾”。
  ⑵发动师生收集废品卖掉,购置市面上出售的2~3元/个手持简易放大镜,安排学生做图3观察并提示学生:“为什么透过放大镜所观察到的现象发生了改变”?……
  在学生做观察实验时,要逐步培养他们的观察能力:“能有目的地观察现象,辨明观察对象的主要特征及发生的条件”,使学生逐步“养成爱问‘为什么’的习惯,用疑问的眼光看待各种现象,探究我们不知道的自然规律”。
  2.阐明学习方法
  为了使学生能深刻地理解“物理是一门以观察、实验为基础的科学,人们的许多物理知识是通过观察和实验,经过认真地思索而总结出来的”,我们设计了下列实验(要特别注意口腔卫生):
  ⑴吹乒乓球:自制吹管内径为3.2mm的铁片漏斗如照片1所示:用它向上吹球、吹不起来:用它向下吹、停止吹气后球才下落,学生都觉得十分稀奇;若把球放在掌心上,将漏斗罩在球的上方、且内壁离球有1~1.5cm间隙后,再用力向下吹气,结果球会向上跳进漏斗里转动!更能引起学生们惊讶。用该实验现象来论证“机翼的升力”说理甚佳。
  ⑵吹铁架台:如照片2所示:将废自行车内胎的气门芯拔掉、接一根长约50cm乳胶管保留气门嘴子,截取约30cm长、两端胶死不漏气;用铁罐头盒皮在铁架台的铁杆上围一段长8~10cm铁管、焊缝,取下铁管把它的一端砸扁成刀刃状,再把铁管套紧在铁架台的铁杆端。实验时,先把内胎平放在讲桌上,把铁架台的底座压在内胎上,一吹气铁架台便能跳离桌面;再把铁架台倒置。只让砸扁的刃状管端压在内胎上,教师用一只手的虎口部位扶住铁架台的上部铁杆,以使铁架台不能倾倒,然后再憋足一口气,包括教师在内用力吹气,铁架台均为纹丝不动!
  ⑶一口气把人“吹”起来:如照片3所示:把小轮粗胎摩托车用的内胎的气门芯拔掉,气门嘴子上接通一根长约1.5 m乳胶管,把内胎平放在前排实验桌上,上面盖严一块五合板等。请一位同学上来站在五合板上,一般老师憋足一口气就能把学生吹离桌面3cm以上!
  以上两个实验,过去我们是为《帕斯卡定律》教学内容设计的:证明该定律的实质,是大小不变地传递压强、而不是压力。在本节课内演示,不仅能激发学生的兴趣、有力地证明实验观察的重要性,而且还能渗透实践是检验真理唯一标准等思想教育。
  3.体现身边物理
  “从生活走向物理 从物理走向社会”,是新课标的基本理念之一。据此我们安排了下列实验:
  ⑴力学做“模拟马德堡半球实验”:如照片4所示:将直径约为 5cm的铁制香脂盒,在盒底和盒盖的中心部位,分别焊牢“U”状把手;在盒底边缘用锥子扎孔,在盒外焊牢一个自行车废辐条帽,连接一根长约30cm、新的一次性输液用的塑料管,管端插进一段废油笔芯塑料管以便于吸气;在盒底四周套一圈薄胶膜起密封作用。盖紧盒盖,一位学生用嘴从吸气管端吸出盒内部分空气,另一位学生手持两个铜丝半环拉手,通常情况下任何人用力也不能把盒体拉开!
  ⑵热学做“蒸发吸热实验”:小学科学课里学生已经学过温度计和蒸发等热学知识。先让他们记住室温,然后再让学生观察在下列情况下,温度计的示数是否变化或是怎样变化的:
  ①用嘴对着温度计的玻璃泡轻轻哈气时;
  ②把温度计的玻璃泡置于室温下的酒精(灯)里时;
  ③取出温度计后立即对玻璃泡轻轻哈气时;
  ④持续对玻璃泡轻轻哈气直到温度计的示数高于室温时(注:“玻璃泡沾满酒精后的温度计置于空气里,它的示数变化是__”的常见参考答案均跟实验事实不符)。
  ⑶声学做声音的发生实验:嘴里发出“啊——”声,手指触摸喉头部位,体验声带在不停地振动。
  ⑷光学做“观察光的反射演示实验”:窗台上静放一大碗水,能把阳光(或用激光笔代替)反射到天棚上。对着水面“啊”一声,观察天棚上晃动的阳光。
  ⑸电学做“人体生物电实验”:如照片5所示:把直径约为3mm 粗的铜、铝丝各一根,分别固定在一块小方木上的接线柱上,另一端砸扁。用导线分别接在量程为0~3V的表或表的两个接线柱上,此时表针不动。然后让学生把铜、铝丝同时含在嘴里,表针能立即偏转;若任意调换一根导线的任意端接点,则表针反偏。此实验可应用于“直流电表的接线规则”等教学。……
  名人曰:良好的开端是成功的一半。我们认为,作为一名初中物理教师,从学生上第一节物理课开始,要千方百计地给学生创设丰富多彩的物理环境,提供充足而又必要的实验条件,使学生都能科学探究所学物理知识,同时受到多方面的科学训练:逐步地树立科学思想、端正科学态度、训练科学作风、形成科学习惯、学会科学方法、培养科学技能、发展科学思维、陶冶科學情操、提高科学素质和启迪创新意识。决不能把初中物理课上成“第二数学”,更不应该把学生领进“题海”的深渊!
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