针筒在初中科学实验中利用.doc

浅谈针筒在初中科学实验中的利用摘要：针筒因其特殊材料、结构和功能，在初中科学实验中已有广泛应用。本文从利用针筒直接代替实验器材、利用针筒自制实验用品、利用针筒改进原实验和利用针筒进行探究性实验研究这四各方面，浅谈针筒在科学实验中的利用情况。关键词：针筒；科学实验；应用新课程的实施需要丰富的课程资源来保障，尤其是以实验为基础的科学教学无法离开实验课程资源的支持。目前中学实验室的实验用品以常规器材为主，补备相对落后，现有实验用品满足不了新课程背景下形式多变的科学实验的教学要求。但实验器材全部靠实验室来配备是不现实的，因此近年科学实验改革正在向贴近生活的方向进行，从生活性、实用性和符合年龄特点的角度来考虑设计实验是很有必要的。教师从身边的事物中开发出实验课程资源，是课程资源开发和利用的一条好途径，如随处可见的日常生活用品：针筒、纸杯、鸡蛋等。以下以针筒为例，浅谈针筒在科学实验中的利用情况1-2。1.利用针筒直接替代实验用器材。利用替代品做实验能打破常规实验的条条框框，启发求异思维，培养学生的创新能力，既有利于解决农村学校缺乏实验课程资源的问题，弥补实验经费的不足，又丰富了科学实验课程资源，增强学生的节约和环保意识。常用的医用针筒主要为塑料，有一定的耐酸碱能力，利用这一优点有时可作为气体反应器或液体反应器，以此做一些“微型实验”；也可以盛装液体药品并能控制反应是否发生及反应速率，代替分液漏斗的作用；由于其容积小，针头细小，可人为控制针筒的压缩状态，所以针筒可以用作收集或贮存少量气体，或者可以用作气体中转站，以用作后续实验，代替集气瓶的作用；针筒的加样方法特殊，可以代替胶头滴管；针筒内可处于密封状态，其容积大小及压强也可适当调节，可以代替增压减压设备成为简易增压减压器。另外针筒上标有较精确的刻度，故又为定量实验提供了条件。如做中和滴定实验时，如果没有滴定管，可用两支较大的注针筒代用，配上注射针，利用针筒上的刻度，可以进行近似的计算3-5。2.利用针筒自制实验用品。杨振宁教授曾说过：“自制的仪器永远比买来的好。”学校实验室应提供一些常用工具盒，为师生利用身边的物品，廉价的材料自制教具，进行科学实验提供便利。师生制作精巧的自制教具和创意新颖的实验器具不仅有助于科学实验教学，而且可以极大地激发广大师生的创造热情，培养学生的动手能力，给学生以亲切感和成就感。对针筒的功能进行挖掘，可以设计出一个或一套器材可探究多个科学规律，一个原理的多种呈现体现了思维的发散性。图1简易帕斯卡球初中科学教材中用来说明液体压强传递规律的器材是帕斯卡球，教学中完全可以利用针筒改进，完善此实验。具体做法为：取一个10mL的针筒，找乒乓球，用小号针在酒精灯上适当加热后在乒乓球上对准球心方向扎六、七个小孔（孔眼要小，且大小尽可能相同），小孔一定要分布在乒乓球表面的各个方向。实验前先把乒乓球浸入装有一定量红色水的水槽中，使球中灌满红水，针筒中也抽满红水，然后两者连接牢固，装置如图1所示。这时用力推针筒活塞，水便从乒乓球各个方向的小孔中喷射而出，喷射出来的红色水流的流量、射程大致相等，由此说明密闭液体受到压强后，它能把这个压强按原来的大小向各个方向传递。该实验有直观易行，效果明显的特点，可作为学校的常规仪器保留下来。3.利用针筒改进原实验。初中科学教材上有些实验存在实验现象不明显、成功率低、装置不够简洁、操作不够简便、实验成本过高、存在不安全因素等问题，可利用日常生活用品改进实验使实验具有“简易性”、“绿色化”、“低成本”等特点，使实验突出重点，现象易于观察，实验绿色环保，更有利于学生掌握实验原理和实验操作要领。深入研究课本中某些实验的不足为切入点，结合日常生活用品设计实验方案、实施、修改、评价、定型、推广。一线教师利用针筒对一些存在问题的演示实验进行改进，已有初步成效。如“测定空气中氧气含量”（浙教版八年级下册第三章第一节）的实验，如图2所示，该实验往往会出现水面上升不满1/5的情况。此实验可以在密闭的注射器中进行：在一玻璃注射针筒里放入适量白磷（燃点40），用橡皮塞将注射端封口，记下活塞位置，将针筒放入装有热水的水槽中，白磷逐渐燃烧，放出大量白烟，将针筒取出，冷却后观察，针筒活塞向内移动约1/5的距离。与教材中的实验相比，该实验有操作方便、仪器简单易得，能够从量的方面直接显示氧气含量的特点，能较精确地测出空气中氧气的含量，还可以观察到注射器中气体体积先增大，然后再减小的现象。在密闭的注射器中进行能避免教材演示实验可能产生的气体逸散导致的实验结论不准确的现象和污染问题。图2测定空气中氧气含量4.利用针筒进行探究性实验研究。科学知识在日常生活、生产实践和科学研究中有着极其广泛的应用。在初中科学学习过程中，注重实际问题的分析探究，对于激发学生学习兴趣，拓宽知识面，提高应用科学知识解决实际问题的能力，都是十分必要的。教师应在教学中设计一些实践探究问题，从而激发学生的探究欲望，增进独立思考能力，启迪创新思维，以更好的培养学生的科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。图3针筒估测大气压压强值如图3所示，是利用针筒估测大气压强指的实验，做该实验时往往难以得到接近真实值的实验结果，需要对此进行探究性实验研究。通过实验我们知道影响所测大气压强值的主要是大气对活塞的压力的值，即实验中拉力值与大气压力值偏差很大。由此我们有以下两种猜想：一是因为针筒与活塞间的摩擦力导致拉力偏大；二是因为针筒内留有少量空气导致拉力偏小。发现问题后，明确解决思路，进行探究性对比试验，分别测量堵住小孔且活塞刚开始滑动时、堵住小孔活塞匀速滑动时、不堵住小孔且活塞刚开始滑动时和不堵住小孔且活塞刚开始滑动时这四种情况下，弹簧测力计F（N）的值，根据分析实验现在，剖析原因最后得出结论。5.结论与思考。针筒在初中科学实验教学中有广泛的应用，一线科学教师仍可以发散思维，发挥创新精神，挖深其实验功能，进而展现其教育价值。但是，由于针筒本身是由塑料制成，有易老化、受热易变形等问题，不能应用于解决如需要加热类的实验，这就需要教师们拓宽实验素材。然而，生活中的其他日常用品同样可以在经过合理开发后应用于实验，成为新的教学资源，促进教学效率和教育质量的提高。参考文献：1章琴兰.初中科学实验课程资源的开发与利用D.出版地不详：浙江师范大学，2010.2金可泽.初中科学“生活化”实验资源的开发和应用.浙江教学研究，2012，（4）；24-263许波.医用注射器的另用巧用注射器做物理演示实验J.物理通报，2003，（7）：36.4吴又梯.巧用注射器改进设计方法进行绿色化学实验J.湖南科技学院学报，2007，28（4）：120-121.5裴锐.巧用注射器改进化学新教材中的三个实验J.实验教学与仪器，2013，30（3）：27-28.