小小改動(dòng)大大不同

王碧桂

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，教育對(duì)我們提出了新的要求，需要更新傳統(tǒng)的教育教學(xué)觀念，如變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”?？茖W(xué)教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，而教材中的很多實(shí)驗(yàn)往往條件所限，不得不以演示實(shí)驗(yàn)為主，難以激發(fā)學(xué)生的興趣，通常實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器復(fù)雜程度成反比，實(shí)驗(yàn)越貼近生活，越有趣味性，同時(shí)也越有效。靜電現(xiàn)象中對(duì)于電荷間相互作用的規(guī)律這個(gè)實(shí)驗(yàn)存在一定的難點(diǎn)，本文通過小小改進(jìn)，突破了這個(gè)難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：靜電現(xiàn)象;電荷問作用規(guī)律;實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

初中科學(xué)2011版課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)是以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的綜合課程，是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，觀察和實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要方法，教學(xué)中如果能充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，精心設(shè)計(jì)并組織實(shí)驗(yàn)，積極開展探究活動(dòng)通過實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生，由“觀”生“趣”，由“趣”生“疑”，由“疑”生“思”，由“思”生“知”，對(duì)激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力，提高科學(xué)素養(yǎng)有重要作用。

俗話說興趣是最好的老師，利用豐富有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，但學(xué)生的興趣并非產(chǎn)生了就能持續(xù)穩(wěn)定，需要教師不斷地用新奇的實(shí)驗(yàn)刺激并強(qiáng)化學(xué)習(xí)興趣，從而使學(xué)生由淺層興趣逐漸轉(zhuǎn)化為深層興趣。

1原實(shí)驗(yàn)

在華師大版初中科學(xué)教材《自然界的電現(xiàn)象》這節(jié)課中，對(duì)于探究電荷問相互作用的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，教材作如下設(shè)計(jì)：

（1）將一根絲綢摩擦過的玻璃棒懸掛在鐵架臺(tái)上，使其靜止，用另一根同樣絲綢摩擦過的玻璃棒靠近，觀察現(xiàn)象;

（2）用同樣的方式將毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近，觀察現(xiàn)象，探究同種電荷問的作用規(guī)律;

（3）將一根絲綢摩擦過的玻璃棒懸掛在鐵架臺(tái)上，使其靜止，用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近，觀察現(xiàn)象，探究異種電荷問的作用規(guī)律。

2不足

從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程和實(shí)際課堂教學(xué)中，我們很容易發(fā)現(xiàn)存在以下幾點(diǎn)不足：

（1）在具體操作中如果不加任何處理，摩擦過的玻璃棒和橡膠棒吸起小紙片都很容易失敗，更別說探究電荷問相互作用的規(guī)律了。摩擦起電帶電量很少，電荷又易流失，即使空氣干燥時(shí)此試驗(yàn)成功率也不高，若天氣稍有潮濕，基本不能成功。對(duì)此常采用事先烘干或曬干毛皮、對(duì)教室進(jìn)行通風(fēng)、操作時(shí)要防止手心出汗、實(shí)驗(yàn)中避免對(duì)著器材呼吸等措施。為了準(zhǔn)備一個(gè)實(shí)驗(yàn)，老師精心準(zhǔn)備煞費(fèi)苦心，但最終效果往往不盡如人意，演示實(shí)驗(yàn)都存在如此難度，更不可能發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，展開分組實(shí)驗(yàn)了;

（2）對(duì)于玻璃棒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，學(xué)生在解釋時(shí)，說的最多的原因是——風(fēng)，或認(rèn)為是放置不當(dāng)，甚至有學(xué)生說是受地球自轉(zhuǎn)的影響，原因多種多樣，就算有學(xué)生能答出和靜電現(xiàn)象有關(guān)，往往也心存疑慮，實(shí)驗(yàn)的指向性并不明確;

（3）本實(shí)驗(yàn)中所需器材，如鐵架臺(tái)、玻璃棒、橡膠棒、毛皮等材料的獲取不易，學(xué)生難以在課后通過重復(fù)試驗(yàn)來鞏固知識(shí)，本實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生而言猶如空中樓閣，可望不可即，更別提通過實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)設(shè)探究型的學(xué)習(xí)氛圍;

（4）在課后，學(xué)生易形成固定思維，認(rèn)為玻璃棒一定帶正電，橡膠棒一定帶負(fù)電，并不明白玻璃棒和橡膠棒只有在特定的摩擦對(duì)象——絲綢和毛皮的時(shí)候，才會(huì)帶上正負(fù)電荷，所帶電荷種類取決于相互摩擦的兩個(gè)物體的原子核對(duì)電子的束縛能力，玻璃棒也有可能帶負(fù)電，由此實(shí)驗(yàn)材料最好一致。

3改進(jìn)

第一次改進(jìn)（換材料）：偶然在一個(gè)節(jié)目《最新科學(xué)實(shí)驗(yàn)集》中看到有人用吸管和餐巾紙來做靜電實(shí)驗(yàn)（吸管帶負(fù)電），無論天氣好壞，都能吸引很多小紙屑，查閱相關(guān)資料并對(duì)此深入思考，想到可以用吸管來代替玻璃棒和橡膠棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他不變。這樣改進(jìn)雖然解決了第一點(diǎn)天氣要求高和第三點(diǎn)取材難的缺點(diǎn)，但對(duì)于第二點(diǎn)風(fēng)的影響仍舊難以避免。

第二次改進(jìn)（換方法）：經(jīng)過反復(fù)思考、實(shí)踐，把懸掛法改為頂針法。如圖所示，在橡皮上插一根大頭針（不能用牙簽，牙簽與孔摩擦過大），針頭穿過一邊吸管中部，但不能穿過另一側(cè)吸管，此時(shí)吸管可繞針頭自由轉(zhuǎn)動(dòng)，完成裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把與餐巾紙摩擦過的吸管架在針頭上，用另一根與餐巾紙摩擦過的吸管輕輕靠近，觀察針頭上吸管的運(yùn)動(dòng)情況。

此實(shí)驗(yàn)取材簡(jiǎn)單，來源于生活，學(xué)生興趣濃厚，也解決了實(shí)驗(yàn)對(duì)天氣要求高的難題，但也有幾個(gè)小問題。雖然采用頂針法，吸管受風(fēng)的影響小了些，但輕微影響仍然有，而且吸管太輕，在另一個(gè)吸管靠近時(shí)容易產(chǎn)生反向力矩，不能看到明顯排斥現(xiàn)象。吸管中部位置也比較難確定，在實(shí)驗(yàn)前吸管難以達(dá)到平衡狀態(tài)。找尋許多材料，無法找到能讓吸管帶正電并可實(shí)驗(yàn)的物體，對(duì)于異種電荷問相互作用規(guī)律難以展開。

第三次改進(jìn)（換材料、換方法）：針對(duì)以上問題，反復(fù)查閱資料知道，與頭發(fā)摩擦過的泡沫帶負(fù)電，與塑料尼龍袋摩擦過的泡沫帶正電，于是想到用泡沫來做實(shí)驗(yàn)。泡沫不能用頂針法，用懸掛法也很容易受到風(fēng)的影響，便讓一個(gè)泡沫立于桌上另一個(gè)輕輕靠近，如圖所示。

步驟：（1）讓一塊厚度為1cm的輕質(zhì)泡沫1與頭發(fā)摩擦后立于桌上靜止（大約摩擦10下），取另一與頭發(fā)摩擦過的泡沫2輕輕靠近，觀察桌上泡沫的倒下方向，若泡沫1向后倒，說明兩個(gè)泡沫相互排斥;

（2）另取兩塊同樣的輕質(zhì)泡沫與塑料尼龍袋摩擦，用同樣的方法重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得出同種電荷問的作用規(guī)律;

（3）讓一塊厚度為1cm的輕質(zhì)泡沫1與頭發(fā)摩擦后立于桌上靜止（大約摩擦10下），取另一泡沫2與塑料尼龍袋摩擦（大約20下），輕輕靠近，觀察桌上泡沫的倒下方向，若泡沫1向前倒，說明兩個(gè)泡沫相互吸引，得出異種電荷問的作用規(guī)律;

4優(yōu)點(diǎn)

（1）改變實(shí)驗(yàn)材料用泡沫，使得該實(shí)驗(yàn)對(duì)天氣的要求低很多，大大增加了實(shí)驗(yàn)的成功率，減少了老師課前不必要的時(shí)間浪費(fèi);泡沫的厚度可根據(jù)天氣隨意改變，以適應(yīng)不同天氣，天氣不好時(shí)泡沫可以切薄點(diǎn)，或多摩擦加下，實(shí)驗(yàn)隨時(shí)可根據(jù)天氣調(diào)節(jié)，給老師帶來方便;

（2）采取泡沫豎直放置的方式，而不是懸掛法，避免了一些外界因素的干擾，也避免了學(xué)生總因?yàn)轱L(fēng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果抱有一絲疑慮，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性;

（3）本實(shí)驗(yàn)中所需器材，如泡沫、塑料尼龍袋等材料的獲取簡(jiǎn)單，貼近生活，可以輕而易舉的展開分組實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)設(shè)探究型的學(xué)習(xí)氛圍;

（4）實(shí)驗(yàn)材料均采取泡沫，避免了學(xué)生形成固定思維，認(rèn)為玻璃棒一定帶正電，橡膠棒一定帶負(fù)電，而對(duì)靜電現(xiàn)象真正的原理并不了解。

5注意事項(xiàng)

塑料尼龍袋不能多次使用，泡沫最好為低密度的輕質(zhì)泡沫，在上課前一天最好讓同學(xué)們洗一下頭發(fā)。

傳統(tǒng)的靜電演示實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)的科學(xué)性面貌占主要成分，教材中的演示實(shí)驗(yàn)往往失去了物理世界原本的趣味性，其冷冰冰、干巴巴的形象讓很多學(xué)生望而卻步。實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器復(fù)雜程度成反比，所以實(shí)驗(yàn)越貼近生活，越有趣味性，同時(shí)也越有效。只要努力去發(fā)掘身邊可用的各種資源，特別是生活中常見的小器材，我們就會(huì)有驚喜的發(fā)現(xiàn)。

改進(jìn)后的課堂實(shí)驗(yàn)學(xué)生積極主動(dòng)，趣味性十足，學(xué)生能通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象輕而易舉的得到電荷問相互作用的規(guī)律，并且在課后還能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的拓展。教學(xué)中，教師要不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，勤于思考、勇于創(chuàng)新，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步打造高效課堂。教育教學(xué)不僅要讓學(xué)生接受知識(shí)、培養(yǎng)能力，也要注重過程和方法，關(guān)注學(xué)生的情感態(tài)度體驗(yàn)，使學(xué)生快樂學(xué)習(xí)，在愉悅的過程中培養(yǎng)邏輯思維和分析解決問題的能力，提高對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，在未來的學(xué)習(xí)中我們必能和學(xué)生一起共進(jìn)，共同展望美好的未來！