邵龍+孔偉晶

摘 要：科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)探究為主的學(xué)科。因此在教材設(shè)計(jì)上會放入許多科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，這也非常吻合當(dāng)下STEM課程的內(nèi)涵。但是通過對一線實(shí)驗(yàn)教學(xué)的觀察，發(fā)現(xiàn)教科書中一些實(shí)驗(yàn)操作的穩(wěn)定性較差，設(shè)計(jì)較為拘泥，實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜。對此，教師應(yīng)該展開思考，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；二氧化碳

本次論文以初中科學(xué)八年級實(shí)驗(yàn)研究“二氧化碳的性質(zhì)”為例進(jìn)行討論。在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中我們都會按照教材的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)。但通過觀察十幾位一線教師在課堂上的實(shí)驗(yàn)操作和得到的實(shí)驗(yàn)效果發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)受周圍環(huán)境影響明顯，同時存在教師為了實(shí)驗(yàn)效果而實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。學(xué)生在實(shí)際操作中失敗率也比較高。原因主要是該實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)操作要求高，雖表面為探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)則為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。為此經(jīng)過一段時間的摸索，對二氧化碳性質(zhì)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)我們做了一個系統(tǒng)化的改進(jìn)。

一、教材設(shè)計(jì)思路及其弊端

浙江教育出版社八年級下第二章“空氣和生命”中驗(yàn)證二氧化碳性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的要求為：一是驗(yàn)證二氧化碳比空氣重（密度比空氣大）；二是驗(yàn)證二氧化碳不會燃燒，也不支持燃燒。

1.教材設(shè)計(jì)思路

教科書圍繞二氧化碳的幾個性質(zhì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下圖1：

步驟：準(zhǔn)備一只廣口燒瓶，在燒瓶里灌滿二氧化碳?xì)怏w；準(zhǔn)備一只大燒杯，在大燒杯里放置兩只點(diǎn)燃的蠟燭，同時保證這兩只蠟燭的高度不同；拿起廣口瓶，貼著燒杯壁往燒杯中慢慢倒入二氧化碳?xì)怏w，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

2.實(shí)際現(xiàn)象與原因分析

顯然這個實(shí)驗(yàn)在表面上看起來是十分完美，能很好地說明二氧化碳的特性，但是在實(shí)際課堂實(shí)驗(yàn)時，不少老師很難操作好。究其原因，我認(rèn)為有以下三點(diǎn)：

其一，二氧化碳?xì)怏w在往下倒的時候會擴(kuò)散，如恰好遇到實(shí)驗(yàn)的蠟燭燃燒比較旺，那么會出現(xiàn)蠟燭晃動幾下就恢復(fù)正常燃燒的現(xiàn)象。

其二，二氧化碳?xì)怏w在往下倒的時候會受到周圍氣流的影

響，尤其是蠟燭在燃燒時，加快了周邊氣流的流動，使得大部分二氧化碳會停留在大燒杯的上半部，這樣就會導(dǎo)致在上面的蠟燭先熄滅，與實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的結(jié)果相反。

其三，如果教師在傾倒二氧化碳時動作幅度過大或傾倒的速度過快時，往往會出現(xiàn)上面的蠟燭先熄滅或兩只蠟燭一起熄滅的現(xiàn)象。

所以為了更好地完成這個實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，我設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案來提高實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和成功率。

二、實(shí)驗(yàn)方法改進(jìn)及分析

1.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法，如下圖2。

實(shí)驗(yàn)器材：大燒杯、廣口燒瓶、干冰、半圓形軌道、一支蠟燭。

實(shí)驗(yàn)過程：（1）在大燒杯里放置一支蠟燭并點(diǎn)燃；（2）拿出廣口燒瓶放在實(shí)驗(yàn)桌上；（3）用鑷子從保溫杯中取出干冰，迅速放入廣口燒瓶中；（4）左手拿起半圓弧導(dǎo)軌一端緊靠在大燒杯上，同時右手拿起廣口燒瓶往導(dǎo)軌慢慢傾倒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：會看到白色的氣浪從廣口瓶中涌出，并沿著半圓軌道往下涌入燒杯中，蠟燭立刻熄滅，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)分析

（1）用干冰來產(chǎn)生二氧化碳：傾倒二氧化碳到導(dǎo)軌時能夠看到白色云狀的氣浪沿著導(dǎo)軌往下流，使學(xué)生更直觀地感受到二氧化碳比空氣重（導(dǎo)軌稍長些且慢慢傾倒效果更好）。

（2）利用圓形軌道可以降低對實(shí)驗(yàn)操作的要求，并且整個實(shí)驗(yàn)結(jié)果受環(huán)境的影響小。

（3）科幻化的實(shí)驗(yàn)過程能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

科學(xué)是一門以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為宗旨的課程。教師在科學(xué)課上不僅要提升學(xué)生的動手操作能力，還要鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新精神和探索意識，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。隨著教育體制改革的深入，對科學(xué)課的要求也越來越嚴(yán)格。這就需要教師創(chuàng)新教學(xué)理念，以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動提升課堂教學(xué)水平，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。本文以研究“二氧化碳的性質(zhì)”為例，對課本中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，不僅使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀明顯，而且也降低了對實(shí)驗(yàn)操作的要求。更重要的是對課本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)還能夠培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，加深對知識的理解。

參考文獻(xiàn)：

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