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1、运用多种手段 优化课堂实验 促进素质教育 初中教材科学（华东师大版）中安排了大量的“活动”，这些活动我把它称为课堂实验。课堂实验能启发学生的思维，帮助他们形成正确的概念，加深理解和巩固新旧知识，而且还能培养学生科学的探究习惯和实践的能力。要提高科学学科的教学质量，必须运用多种手段对教材中的课堂实验进行深入的研究，摸清规律，抓住关键加以优化。一.反复试验，不断优化，摸清课堂实验的成功关键。科学中有的课堂实验，由于多种因素的影响，往往达不到预期的效果，要经过反复试验，不断的总结，摸清规律，逐步优化。一）质量守恒定律实验改进。1)锥形瓶内的白磷燃烧前后质量不变（科学八年级（上）第95页），这个实验加
2、热时塞子常要被冲开，使实验导致失败。可改成橡皮塞中穿过一根玻璃棒。实验时在锥形烧瓶底，沙层中间放一小颗白磷，调节好玻璃棒插入的深度，然后加热这一端玻璃至黄软，立即插入锥形瓶，并塞紧瓶塞，马上就能看到白磷燃烧，待烧瓶冷却后称量，质量不变实验成功率较 图一 高。 2）第二个实验，氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后质量不变（如图一），这个实验，小试管内的氢氧化钠溶液往往不能全部流出，与硫酸铜充分反应。如果在小试管内插入一根长15厘米的细玻棒，就能使小试管内的氢氧化钠溶液顺利的流出与硫酸铜溶液充分反应，现象明显，效果好。二）绿叶在阳光下制造淀粉验证绿叶在光下制造淀粉这个分组实验，根据教材要求，需要将盆栽
3、天竺葵，先在黑暗处消耗掉叶子内的淀粉，再用黑纸在叶子的上下两面遮光后移到阳光下照几小时，才能进行实验。但是，农村学校天竺葵缺乏，碰到阴雨天，则要用200W以上的强光源照射12h以上，耗电、费时，而且效果仍不理想。当学校有多个平行班时，即使天气晴朗，也很难在一天内做完这个实验。改用新方法进行准备，株不需移植，直接选择大地种植的一丈红，用自制的遮光罩进行遮光，不必再对遮过光的植物从新光照，使这个实验随时可做。而且准备时间短，实验效果好，即使雨天也能在一天内成功地完成多个班级的分组实验。改进实验见附录。二.创设新实验，从反面提醒学生，不按照正确的步骤进行实验，会产生严重的后果，让学生在脑海中留下深刻
4、的印象，终身难忘。一）在“可燃气体的爆炸”（科学七年级下第29页）这一知识介绍后，可设计一个氢氧混和气体点燃爆炸的实验：实验装置如图二，在单孔橡皮塞适当处插入两根一端呈波浪形的保险丝（如果选硷性溶液作电解液，应改用铅丝）作电极。图二 用 10 %的稀硫酸（或氢氧化钠）溶液作为电解液进行电解，生成氢氧混合气体。实验步骤：1）将10%的稀硫酸溶液倒入锥形瓶至瓶颈处。塞入带有保险丝的单孔橡皮塞。2）在保险丝两端加上6V直流电，通电一会儿，排净瓶颈内的空气。3）将直导管插入蒸发皿内肥皂液面下，用氢氧混合气吹出肥皂泡，当肥皂泡集满液面并超出蒸发皿的边，使气泡呈半球形时，取出导管，将蒸发皿移离电解器。4）
5、用火柴点燃蒸发皿中的肥皂泡，立即发出响亮的爆炸声。注意：决不可在导管口生成的肥皂泡中点火否则会使椎形瓶炸裂。该成功的关键是：1）选配合适的电解液和起泡剂；2）选用合适的材料做电极，并通入6伏直流电；3）根据具体情况，用生成混合气泡的多少来调节爆炸声音的大小。这个实验在点燃前就要多收集一些气泡，使点燃后的爆炸声响一点。配置电解液：用稀硫酸和氢氧化钠溶液都可以作电解液,浓度都是10 %.起泡剂的配置：7 配方一：白猫洗洁精 5 毫升 甘油 10 毫升 水 20 毫升 配方二：洗衣粉 1 克 甘油 3 毫升 水 30 毫升选电极：如果选酸性溶液作电解液，可用保险丝做电极；选硷性溶液作电解液时，应改用
6、铅丝做电极. 二）稀释浓硫酸实验科学九年级(上)的页，,为了强调稀释浓硫酸时不能将水倒入浓硫酸中, 课本特地附加了一幅将水倒入浓硫酸附图。光看图学生没有感性知识，印象不深。可以新设计一个实验，装置如图三。 实验前在长颈漏斗中加入45以上的热水。实验开始，打开活塞使成股热水流入浓硫酸，就能看到酸液向四周飞溅。此时可从温度计中看 到酸液的温度上升。现象比较明显，也比较安全。 图三这个实验成功的关键是：1）加入浓硫酸的水应保持45以上，而且要成股流入浓硫酸中；2）浓硫酸用量以100毫升为宜。 三增加演示实验，使学生从不同的角度认清事物的本质。1)让学生做完了课本中燃烧条件（科学七年级下第57页）的实
7、验，搞清燃烧的条件后，提问学生：在水中的物质是否也需要这三个条件才能燃烧呢？接着演示下面的实验： 1. 用镊子取一小颗白磷放在燃烧匙中，移到酒精灯火焰上加热，一会就燃烧，说明白磷是可燃物。同时告诉学生白磷的着火点是40度；2. 取60度的热水200毫升，在水中放一小颗白磷，没有看到水下的白磷燃烧。提问：温度超过了着火点而水下的白磷为什么没有燃烧？3. 用一端封住的直形长颈漏斗，口朝下罩住水下的白磷，白磷立即燃烧。小结：只有满足可燃物、温度达到着火点和有空气（实际上是空气中的氧气）存在这三个条件无论在空气中还是水中，物体都能燃烧。2）科学七年级(下)44页，在大气压的作用下，压扁易拉罐实验，步骤
8、多，操作麻烦，改用以下实验，简单、省事。课前在圆形矿泉水瓶内灌满热水，只要在演示前倒出热水，盖上瓶盖，就可以马上看到矿泉水瓶不断压缩变形。达到了同样的目的，节省了准备和加热演示的时间。四运用现代教育技术，把教材的重点和师生教与学的难点制作成课件进行教学，能起到事半功倍的效果。1用投影仪（或实物展示台）把可见度低的课堂实验的现象放大。科学八年级（上）09页的实验镁、铜、锌与盐酸反应实验，可见度很小，后面的同学根本看不清生成的气泡。有条件的学校可以运用数字展示台将实验现象用投影点滴板将实验现象投影放大到屏幕上，通过生成气泡的多少和快慢的比较，能很快的判断出镁、锌和铜三种金属的活动性。缩短了实验时间
9、，提高了可见度，而且现象明显，收到了较好的效果。实验成功的关键是：三种金属应用铁砂砂去表面的氧化膜，并配置好6mol/L的盐酸溶液；准确调节好亮度和焦点，使点滴板能在屏幕上清楚的显示。在点滴板放金属的孔的旁边注上元素符号，使学生能明确知道反应时点滴板孔内是什么金属。2把教材中的教学难点制作成课件，进行讲解，提高教学效果。“地球上的水”这节内容对认识自然环境的各个要素间的相互联系和相互制约十分重要，尤其是“地球上的水循环”是本节教材的重点，也是教师教及学生学习和理解的难点，因此我就借助多媒体计算机，让示意图中的云、雨、径流等动起来，用Authorware来模拟地球上水的循环过程。通过演示和讲解使
10、学生对水的循环过程有一个较为清晰的印象，加深他们对水循环的理解，从而突破难点，收到了较好的效果。同样，如果能把实验手段无法看到的宏观或微观的现象，通过课件展示给学生，也会产生意想不到的效果。另外，还可以把有的分组实验的过程和注意事项做成课件，在实验前讲解，提示，实验结束提行发学生要及时洗涤仪器，清理桌面，物还原处。五师生共同探索实验规律，改进实验自制教具，促进素质教育。1酒精与水混合实验器(如图四)的制作 这个仪器的制作并不复杂，有的器材取材比较容易，可以让学生事先准备。如饮水机上的矿泉水瓶盖、透明粘胶、小刀和101胶水等；通过教具的制作，能使学生学会玻管的切割、玻管口加热圆滑和物体间的粘合技
11、术，提高了学生的动手能力，还可以培养学生科学、细心和相互协作的精神。制作好的教具保存起来，来年还可以再用，一举两得。一制作器材： 图四 4008毫米和4003毫米的玻管各1根，橡皮管1厘米，塑料圆片与66厘米玻片各1片，酒精灯1个，三角锉刀、小刀各1把，透明胶带1卷。二制作步骤： 1将4008毫米玻管的一端，在酒精灯火焰上加热到暗红色，离开火焰将这一端放在石棉网上冷却使之光滑；另一端用锉刀挫平，使挫面紧贴桌面时，玻棒与桌面垂直。2粘合。先将塑料圆片用101胶水粘合在玻片的中间，再把第1步的玻管已经修平的一端垂直粘在塑料片的中间。为加速粘合，可用嘴向粘合处吹几口气。3切标记皮圈。用小刀从橡皮管的
12、一端切下1毫米厚的橡皮圈（也可以用电缆线外面的塑料包皮代替）一个，套在实验器的玻管上，作为酒精与水混合前后 液面变化的标准。图五 4制作细滴管（如图五）。截取35厘米3毫米直径的细玻管一根，将两端分别在酒精灯上加热到暗红色，冷却备用。在细玻管的一端，用透明胶卷一圈接一圈连续绕着粘贴，直到粘合后的玻管外径比红胶头的内径略大为止。套上红滴头，就是一个细滴管。 如果找不到直径3毫米的玻管，可以用塑料滴管头部接一段塑料管（可以剪一段医院注射室静脉注射后丢弃的导管）做成一个细长的滴管（如图五），该滴管的总长约25厘米。本滴管取材容易，制作简单，而且很实用。 2就地取材制作小孔成像观察仪 小孔成像观测仪除
13、按照课本介绍的易拉罐制作外，也可以就地取材。1）选材。选两个大小稍微不同的存放水笔的塑料圆筒桶，小的圆筒正好插入大圆筒的内壁，且能沿着内壁自由伸缩。 2）涂漆，凉干。用毛笔将大圆筒的外壁涂上一层黑漆，再将小圆筒除底面以外的外壁涂上同样的黑漆。等漆干后再分别涂一层黑漆，以眼睛从里往外看不见光线为好。 3）打孔。用钻子（头部应是圆而尖的）在大圆筒底部的中央钻一个不大于1毫米的孔。也可以用钢针，稍加热后在底部的中央撺一个孔，加热后串的孔比较光滑，制成后观察的像比较清晰。4)组装。将小圆筒底向大圆筒的口擦进去，就制成了一个小孔成像观察仪。如果效果欠佳，可在小圆筒底部贴一张半透明的薄纸。通过这两个教具的
14、制作，既可以培养学生动手的能力，还可以在学生头脑里树立一个就地取材，变废为宝的新观念，同时也培养了学生的创新意识。六及时总结，不断补充，逐渐积累实验资料，进一步优化课堂实验。将每次演示实验中成功的经验、失败的教训和注意事项，及时加以总结、记录，同一个实验的 进一步改进，有利于实验资料的积累和演示实验的不断优化。只要这样才能使自己的认识逐渐接近事物的本质，在演示实验教学中少走弯路，不断提高实验教学的质量。附录：绿叶在阳光下制造淀粉1 实验前的准备1）自制遮光罩。先用8号铅丝弯折成长50cm，宽45cm，高55cm的长方体骨架。骨架的每个面(底面除外)都要在长方形的对角线位置扎上两根铅丝，以提高遮
15、光罩的牢度和便于粘贴报纸。骨架的四条底边，应离地6cm距离，以便将遮光罩插入地面。接着在骨架的四周和顶面先后粘贴上六层旧报纸，凉干。再在遮光罩表面和里面涂上墨汁，凉干。最后，在外表面漆上清漆，干后就可用来遮光。2）叶片暗处理。实验前两天，用遮光罩罩住种在大地上的一丈红单株，使叶肉的淀粉消耗完。 3）每组发给遮过光和未遮过光的一丈红叶(正常情况下，叶子中的淀粉消耗速度较慢，在连续几天不见阳光的情况下，仍能在经过脱叶绿素处理后的叶片中测得淀粉的存在)各一小片。为便于观察和比较实验结果，可将遮过光的叶子剪成边长为2cm的正三角形，未遮过光的叶子剪成边长为15em的正方形。2 脱叶绿素1）杀死叶肉细胞
16、。将正三角形和正方形的一丈红叶片放入煮沸的水中23min，杀死叶肉细胞，使叶绿素容易释放出来。2）脱叶绿素。把杀死的叶片放到盛有30mL75酒精的50mL小三角烧瓶里，用棉花塞住瓶口(防止酒精蒸发)，再把三角烧瓶放到盛有沸水250mL烧杯中。将烧杯放在石棉网上，。用酒精灯加热。几分钟后叶绿素溶解于酒精溶液中，叶片褪色呈淡黄色。3 叶片软化将脱色的叶片用自来水冲洗，使叶片软化。4 淀粉测试 将叶片平展在培养皿底上，滴上几滴碘液，过一会用清水冲洗去掉碘液。用镊子钳将两片叶片放在泡沫塑料片(白色底便于对测试后叶片颜色进行比较)上，能清楚地看到遮过光的三角形叶片呈淡黄棕色，未遮过光的正方形叶片呈紫兰色，现象十分明显。 本实验方法不受气候和日光影响，且省去了叶片的遮光和曝光两个步骤，使实验准备的时间从原来的七到十天(原来实验准备时，先将大田上的一丈红单株移栽到花盆内，使其成活并恢复到移植前，需要七八天时间，加上暗室消牦淀粉的时间，共需要十天左右)缩短到二天，为农村学校完成该实验创造了条件。