如何利用自制教具进行实验创新，本文主要内容关键词为：教具论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
实验创新要面向学生，不要为了创新而创新；要面向教学，让学生从中掌握科学知识，解决教学中的难点。有些实验通过创新和改进后效果会更明显，有些实验可以在课外完成，起到巩固课内所学知识的作用[1]。下面，笔者以部分自制教具为例证，说明其在实验创新中的作用。 一、开展实验改进研究，优化实验创新 浙教版验证大气压存在的传统实验是这样描述的：“取一个玻璃杯，往杯中灌满水，再取一张比杯口略大些的不渗水的硬纸片（或塑料片）盖于杯口，用手按住硬纸片将玻璃杯缓慢倒置后，放开按住硬纸片的手，水将不会落下来。但是硬纸片坚持不了几秒就掉落下来了。”为了证明大气会对处于其中的物体产生各个方向的压强，并使盖于旋转杯口的纸片更容易掉落，笔者对该实验进行了以下改进，且还能粗测出大气压强的值，效果较好。 （一）实验材料 塑料杯、水桶、塑料片、挂钩、橡胶塞。 （二）实验装置示意图 实验装置如图1所示。 （三）实验过程 （1）为塑料杯口套上橡胶圈，使杯中盛满水；覆盖上中部安装有挂钩的塑料片，并将杯子倒转过来，旋转任何角度，塑料片都不会掉落。
（2）将水桶挂在塑料片下的挂钩上，慢慢往吊桶内注水（桶内可预先放些沙石增重）；待向下的重力增大到等于向上的大气压力时，塑料片掉落；测出吊桶总质量及杯口的半径，即可利用公式
得出大气压强的近似值。 （3）拔下橡胶塞，塑料片脱落，说明塑料片不是因为水的作用而和橡胶圈黏在一起的。 （四）实验原理 大气对处于其中的物体产生各个方向的压强。根据二力平衡原理可知，所挂水桶的重力等于大气压力；再利用公式
粗略计算出大气压强的值。 （五）教具特点 利用生活中的材料对教材实验稍加改进，即可取得明显效果。 二、强化实验过程管理，注重实验效果 浙教版科学七年级上册第四章第四节“物质的比热”中有关于不同物质比热容的比较的实验，该实验用的是加热水和煤油两种不同物质的方法，教材上是用酒精灯单独加热置于烧杯中的水和煤油，再用温度计测量其温度值。该实验的缺点为：实验中取质量相同的水和煤油，但控制变量时用两只酒精灯加热，即相同时间的热量还是无法完全相等；由于火焰等原因，误差较大；烧杯无盖，热量易散失，使实验时间加长。为了解决这些问题，笔者对该实验做了改进，使实验装置更加简单，实验误差减小，实验时间缩短，实验现象明显，能更好地比较不同物质的比热容。同时，可用摄像头记录温度计读数，再利用多媒体加以展示，能使全体学生看清读数的变化。另外，在课堂上做该实验，使学生对概念性的知识有了直观印象，能让学生真正理解不同物质在吸收相同热量时，由于比热不同，则温度的升高必然也不同，从而理解海洋和陆地气温变化的不同。 （一）实验材料 电炉、锥形瓶、温度计、煤油、水、橡胶塞。 （二）实验装置示意图 实验装置如图2所示。
（三）制作和使用方法 （1）准备两只锥形瓶，分别装有相同质量的水和煤油；再将两个带固定温度计的活塞分别盖于两只锥形瓶的瓶口，并使温度计没入液体中。 （2）将两只带温度计的锥形瓶一同放在电炉上加热。 （四）注意事项 （1）实验前必须检验温度计的误差。用两只温度计同时测水和煤油的温度，比较有无误差。 （2）两只锥形瓶置于同一电炉的石棉网上加热，以保证相等时间内热量相等。 （五）实验原理 （1）经相同时间加热后，由于不同物质的比热容不同，即煤油比热容小，水比热容大，则煤油升温快，水升温慢。 （2）水和煤油若升高至相同温度，那么水必须多加热一段时间，即水需要吸收更多的热量。 （六）实验过程 （1）观察质量相同的两种物质水和煤油的初温，并记录。 （2）将两只带温度计的锥形瓶同时放在同一电炉的两个石棉网上加热，观察温度变化，并记录。 （3）加热2 min时间后断电，利用余热加热，温度仍上升。 （4）当煤油温度上升到80℃后，将两只锥形瓶从电炉上取下，观察水和煤油温度降低的快慢。 （5）实验记录见表1。
（6）实验现象：在相同时间加热后，________升高温度高，________升高温度低。 （七）实验改进特点 改进实验具有用材简单，实验时间缩短，直观演示效果好，易于学生理解比热概念等优点；提高了学生学习科学的兴趣，能帮助其理解和突破教学的重难点知识。 三、合理利用废物，体现环保理念 浙教版科学“大气的压强”一节有实验的验证，有自然现象及生产生活中的实例介绍，但有些实验效果不明显，或实验时间过长。为了让学生对大气压强的存在有深刻认识，笔者设计了以下教具并用于该实验。该教具能快速显示大气压强，使学生对大气压的存在产生了深刻的认识。 （一）实验材料 饮料瓶、气球、导气管（空笔杆）、一次性注射器。 （二）实验装置示意图 实验装置如图3所示。
（三）制作和使用方法 （1）找一个直径约10 cm或更大的饮料瓶，将瓶盖一侧钻孔并插上空笔杆，以使瓶内与大气相通；再套好气球，在瓶盖另一侧钻孔并插入一次性注射器。 （2）用注射器向外抽取瓶内空气，则气球胀大。 （3）再用注射器向瓶内充气，则气球缩小。 （四）注意事项 瓶子必须处于密封状态，气球也必须牢固地套在空笔杆上。 （五）实验原理 当用注射器向外抽气时，瓶内气压减小，气球在外界大气压的作用下胀大；当用注射器向内注入气体时，瓶内气压大于外界大气压，则气球缩小。 （六）教具特点 材料简单，实验时间短，演示效果好，即能直观地通过气球的胀大与缩小“看”到大气的存在；能培养学生的思考能力和动手能力，并提高学生学习科学的兴趣。 四、挖掘教材实验内容，夯实理论基础 浙教版科学有“能量的转化”一节，课本只解释了一些现象，而没有现场实验的验证，尽管有自然现象及生产生活中的实例介绍，但需要想像，不利于学生对能量相互转化及能量守恒定律的理解。为此，笔者用一款自制教具演示能量之间的相互转化，学生借此对概念性的知识有了直观的印象，从而为学习功和能量守恒打下了坚实的基础。 （一）实验材料 试管、酒精灯、铁架台、自制风扇、铁丝架、细线。 （二）实验装置示意图 实验装置如图4所示。
（三）实验原理 自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同物体间相互转移，这是一条普遍的规律。例如，热能可以转化为动能。 （四）实验过程 研究水蒸气产生的热能可以转化为风扇的动能：加热水至沸腾，则冒出的水蒸气会让自制风扇转动起来。 （五）教具特点 用材简单，演示效果好，提高了学生学习科学的兴趣。 五、拓宽课外实验思路，体验探究乐趣 提高科学实验教学的另一条思路是引入课外实验探究，以延伸科学教学的边界。实验探究不仅能使学生体验探究的乐趣，增强科学学科的魅力，形成科学思维的方式，更重要的是能让广大学生科学地认知事物；在这一探究过程中，能培养学生的创新精神和创新意识。下面，笔者以课外活动小组制作能量转化的小车为例加以说明。 （一）实验材料 电池、废旧玩具中的小电机、自制木小车。 （二）实验装置示意图 实验装置如下页图5所示。
（三）实验原理 能量相互转化，如电能可以转化为动能等。 （四）实验过程 研究电池的电能可以转化为小车的动能——在自制的小车上装上电池，则所产生的电能转化为动能，从而让小车快速前进。 （五）教具特点 利用废旧材料制作小车，寓学于乐，演示效果好；理论联系实际，提高了学生学习科学的兴趣。 实验改进和创新是提高实验教学实效的重要途径。改进实验，提高了实验的可信度。自制教具，提高了实验的可见度。改进教具，使操作更合理。增设实验，增强了实验的趣味性[2]。更进一步说，改进后的实验让每位学生都能清楚地看到实验现象，理解其理论含义，找出其普遍规律；而自制教具则能凸显新颖、科学、简单、实用、绿色化的理念。
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