利用身邊“廢品”提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)
——實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)之我見

李金玉

(鄒城市東灘煤礦學(xué)校 山東 濟(jì)寧 273512)

在初中物理教學(xué)中，“探究滑動(dòng)摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)是利用控制變量法，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的典型實(shí)驗(yàn)．然而在現(xiàn)行的課堂教學(xué)中，不少教師對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)置卻有不妥之處.

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置的欠妥之處

本探究活動(dòng)中，運(yùn)用了控制變量法．所謂控制變量法，就是在研究多因素問題時(shí)，只改變多因素中的一個(gè)量，而控制其他所有量都不變的研究方法．

教學(xué)中，在研究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面的粗糙程度的關(guān)系時(shí)，不少教師對(duì)器材的提供卻有不嚴(yán)謹(jǐn)之處.

控制一些量不變：運(yùn)用同一木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，控制了木塊對(duì)兩接觸面的壓力相同，這沒什么問題;

改變一個(gè)量：讓木塊在不同表面上勻速運(yùn)動(dòng)．

為了得到粗糙程度不同的兩種表面，不少教師使用了毛巾和玻璃板，二者表面粗糙程度不同;但是，這里在改變了粗糙程度的同時(shí)，也改變了兩接觸面的材料(毛巾和玻璃板表面不是同一種材料)．

這里就改變了兩個(gè)變量(材料、表面粗糙程度)，與控制變量法的思想相悖.

2 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)及實(shí)驗(yàn)效果

(1)實(shí)驗(yàn)器材的選取和改進(jìn)

可選用包裝紙箱(如醫(yī)藥瓶箱)，將其拆開做成60 cm×25 cm的紙板，用膠帶粘去其中一面，可多粘幾次，使表面變得粗糙．這樣紙板就變成了一面較光滑、另一面較粗糙的紙板了.還有彈簧測(cè)力計(jì)，帶掛鉤的木塊等.

(2)實(shí)驗(yàn)探究

1)觀察紙漿板的兩個(gè)表面的粗糙程度(學(xué)生可用手去感觸兩表面感受粗糙程度).

2)實(shí)驗(yàn)探究：用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊分別在紙漿板的兩表面上勻速前進(jìn)，并讀出兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2，進(jìn)而分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．

(3)實(shí)驗(yàn)效果

1)兩次彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1和F2差別明顯.

2)木塊在紙漿板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)指針來回?cái)[動(dòng)不大，便于讀出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)．(木塊在粗糙木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)指針來回?cái)[動(dòng)明顯，甚至無法讀出正確數(shù)據(jù))

3)實(shí)驗(yàn)桌上所提供的器材，在學(xué)生進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有一個(gè)變量，其他量都沒有改變，與控制變量的思想相吻合．

通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能準(zhǔn)確地依據(jù)物理現(xiàn)象領(lǐng)悟物理規(guī)律．實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于三維教學(xué)目標(biāo)的落實(shí).

3 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的思考

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)過程中，器材制作簡(jiǎn)單，且材料便宜，條件較差的學(xué)校同樣能準(zhǔn)備出一定規(guī)模的實(shí)驗(yàn)器材．實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間大大縮短，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生和教師重新利用廢舊物品的意識(shí)(創(chuàng)新意識(shí))．也可以拉近物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生真正體驗(yàn)科學(xué)的真實(shí)性，符合“提倡使用身邊的物品做物理實(shí)驗(yàn)”的理念．