淺談初中科學實驗的改進策略獲獎科研報告論文

【摘要】實驗教學是提高學生科學素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)有著不可替代的作用。通過對一些實驗的改進使實驗更加生動有趣，實驗現(xiàn)象更加明顯，提高了實驗的成功率，增強了課堂教學效果。

【關鍵詞】初中科學實驗改進實驗效果

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伽利略曾經(jīng)說過：“一切推理都必須從觀察與實驗得來。”由此可見實驗是多么重要。但有時按照教材進行實驗，即使做了充分的準備，還是會經(jīng)常出現(xiàn)狀況，如實驗現(xiàn)象不明顯甚至實驗失敗，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驗。科學實驗的設計面對的主體是學生，設計實驗的目的是為學生的學習，為學生的形象思維向邏輯思維過渡提供構建平臺和橋梁，要是實驗的現(xiàn)象不明顯，甚至得到相反的實驗現(xiàn)象，就降低了實驗的效果[1]。那么在實驗教學中，如何改進實驗，提高實驗的效果？

1.完善實驗過程，增強實驗效果。

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

改進后的實驗裝置如圖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相通并放在燒瓶內(nèi)，蒸餾燒瓶頸部的細玻璃管與大注射器相接。如圖甲所示，當向燒瓶內(nèi)充氣時，瓶內(nèi)氣體壓強增大，引起氣球1體積變大，氣球2體積變??；如圖乙所示，當從燒瓶向外抽氣時，由于瓶內(nèi)氣壓減小，氣球2內(nèi)的氣體壓強大于燒瓶內(nèi)氣體壓強，氣球2開始膨脹，體積變大，氣球1體積變小。

經(jīng)過改進，學生通過觀察兩個氣球體積變化情況來了解壓強的變化，實驗效果明顯、直觀、生動，增加了演示實驗效果。

2.改進實驗裝置，突出實驗現(xiàn)象。

“水的沸騰實驗”中，教材上是利用酒精燈作為加熱工具，燒杯為加熱容器。但在實際操作中存在幾點不足之處：①實驗時間過長，消耗燃料多。因為在用酒精燈加熱小燒杯時，需要墊上石棉網(wǎng)，這樣使小燒杯內(nèi)的水受熱較慢，加熱時間過長，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。實驗中要求學生觀察沸騰前后的兩個現(xiàn)象——聲音和氣泡大小的變化，由于該實驗用石棉網(wǎng)加熱，在實驗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溫度計的讀數(shù)出現(xiàn)偏差。溫度計懸掛不固定，容易受氣泡沖撞影響，并且如果加蓋了紙片，會導致燒杯內(nèi)氣壓的改變而沸點改變，與理論有一定的偏差。

改進實驗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。改進后實驗優(yōu)點：①實驗用時短，燃料消耗大大降低；②實驗現(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動現(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，讀數(shù)穩(wěn)定、準確。不用擔心密閉試管會讓液體表面壓強升高的問題了。

對于水的沸騰現(xiàn)象學生肯定很熟悉，但是放在科學教學中，就要嚴謹?shù)娜パ芯可踔寥ゼm正學生對于沸騰原有的印象，這里的現(xiàn)象一定要直觀明顯，并且實驗中可能出現(xiàn)的錯誤現(xiàn)象一定要盡可能的去避免，這個實驗的改進，不僅僅在資源利用上，體現(xiàn)了現(xiàn)在節(jié)能的意識，最重要的是現(xiàn)象更明顯了，實驗更嚴謹了。

3.改進實驗方法，提高學生學習興趣。

如“探究聲音在空氣中傳播”的實驗，教材上采用真空罩、抽氣機、電鈴來進行實驗，采用此裝置實驗現(xiàn)象很明顯，演示效果比較好，但設備比較笨重，或者演示起來比較麻煩，不少老師并沒有在課堂上演示這個實驗。為了使實驗跟容易操作，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）來完成這個實驗（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。

實驗過程：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?。蚝笥昧钊瑢崿F(xiàn)小的類真空環(huán)境，讓學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)新實驗，提高教學效果。

如“液體壓強與流速關系”實驗。因為書本上涉及兩艘輪船，所以在我們科學課堂上不可能做這個實驗。只能通過講實驗的方式來描述應該看到的現(xiàn)象，不能呈現(xiàn)給學生直觀實驗現(xiàn)象，是一大缺憾。教師可以本著以小換大思想，尋找用小物品來代替大輪船。如用紙船來代替輪船，用水槽來代替河流，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。實驗改進（如圖3）：先在水槽的兩側放兩只紙船，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。形象地表達了兩艘行駛的輪船不能靠得太近的道理。

實驗創(chuàng)新點：對于這個實驗學生原本只能聽老師介紹曾經(jīng)有這么一個事，但本實驗用紙船代替輪船，用事實說話，從而使學生在小實驗中領會生活中“液體流速越大，壓強越小”的現(xiàn)象，并領悟到生活中處