小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新

小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新

一、教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

青島版小學(xué)科學(xué)《改變浮和沉》一課中為探究改變浮沉的方法安排了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：（1）向小瓶中裝沙，讓浮著的小瓶沉下去；（2）把塑料泡沫和鐵塊綁在一起，讓浮著的塑料泡沫沉下去；（3）把橡皮泥捏成小船，把牙膏皮展開，使沉下去的物體浮上來；（4）向水中加鹽，使下沉的雞蛋浮上來。實(shí)驗(yàn)1和2旨在讓學(xué)生明白給物體附著下沉的物體可以改變物體的沉??；實(shí)驗(yàn)3旨在讓學(xué)生明白改變物體的形狀可以改變物體的沉?。ㄔ摻Y(jié)論實(shí)際上是錯(cuò)誤的）；實(shí)驗(yàn)4旨在讓學(xué)生明白改變液體的比重，可以改變物體的沉浮。

二、教材中的實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方法的不足之處

1、學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要多次從水中取出物體，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)桌上水很多，弄濕課本和實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄。

2、實(shí)驗(yàn)用品太多，操作太復(fù)雜，學(xué)生大多無從下手，常常亂做一氣，不知所以。

3、實(shí)驗(yàn)變量很難控制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或?qū)嶒?yàn)失敗，出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)論。例如：實(shí)驗(yàn)1中沙的用量太少，小瓶仍然會(huì)浮在水面上，沙的用量學(xué)生要多次嘗試，用時(shí)會(huì)很長；實(shí)驗(yàn)2中學(xué)生如果取的泡沫太大，附著鐵塊后，仍然浮在水面上；實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4中學(xué)生改變了橡皮泥和牙膏皮的形狀后，因?yàn)轶w積改變的太小或體積沒有改變，橡皮泥和牙膏皮仍然會(huì)沉入水底，還有的學(xué)生認(rèn)為改變形狀后會(huì)使沉在水底的橡皮泥和牙膏皮上??；實(shí)驗(yàn)4中學(xué)生向水中加鹽后，因?yàn)辂}溶解的太慢，加上水槽太大，既造成了食鹽的浪費(fèi)，現(xiàn)象又不明顯。

4、這些實(shí)驗(yàn)不能為后面探究潛水艇自由沉浮創(chuàng)造條件。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的依據(jù)

我們知道物體在水中的浮沉取決與物體重量和物體在水中所受浮力的大下，即：

G物＞F浮   物體下沉

G物＜F浮　 物體上浮

G物＝F浮　 物體懸浮

因此改變物體的浮沉要從兩個(gè)方面：改變物體的重量和改變物體所受的浮力。改變物體所受的浮力要兩個(gè)方面：一是改變物體的體積，體積變大，浮力增大，體積變小，浮力減小；二是改變液體的比重，液體比重增大，浮力增大，液體比重減小，浮力減小。

教學(xué)參考中改變物體的形狀會(huì)改變物體沉浮的結(jié)論是錯(cuò)誤的，因?yàn)槲矬w的形狀改變，有時(shí)并不能改變物體所受浮力的大小，應(yīng)該是改變物體的體積。

四、實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新

1、改變物體的體積，改變物體的浮沉

實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：

圖一

1、細(xì)線        2、瓶塞               3、配重鐵絲   

4、玻璃瓶      5、可移動(dòng)塑料套管     6、水

實(shí)驗(yàn)方法：用可移動(dòng)塑料套管，改變物體的體積，改變物體的浮沉。

本實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)：

（1）、細(xì)線方便取出實(shí)驗(yàn)用具，不會(huì)弄濕手和實(shí)驗(yàn)桌。

（2）、可移動(dòng)塑料套管，可以任意改變物體的體積。

（3）、現(xiàn)象非常明顯。

2、改變物體的重量，改變物體的浮沉

實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：

圖二

1、細(xì)線    2、瓶塞    3、配重鐵絲    4、玻璃瓶    5、水

實(shí)驗(yàn)方法：將圖1中的可移動(dòng)塑料套管取下，調(diào)整配重鐵絲的重量，即可改變物體的浮沉。

本實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)：

（1）、細(xì)線方便取出實(shí)驗(yàn)用具，不會(huì)弄濕手和實(shí)驗(yàn)桌。

（2）用配重鐵絲改變物體的重量，非常方便。

（3）現(xiàn)象非常明顯

（4）為學(xué)生探究潛水艇自由沉浮的原因創(chuàng)造條件。

3、給物體附著上浮和下沉的物體，改變物體的浮沉

實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：

圖三

1、細(xì)線           2、泡沫或鐵塊       3、瓶塞

4、瓶塞配重鐵絲   5、玻璃瓶           6、水

實(shí)驗(yàn)方法：將塑料泡沫或鐵塊用鐵絲系好后，插入玻璃瓶的瓶塞，改變物體的浮沉。

本實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)：

（1）附著上浮和下沉的物體非常方便。

（2）現(xiàn)象明顯。

注意事項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)中要先調(diào)整配重鐵絲，使物體的重量略大于所受的浮力。

4、改變液體的比重，改變物體的浮沉

實(shí)驗(yàn)方法：向水中加鹽，使物體上浮，然后向鹽水中加水，使物體下沉。

注意事項(xiàng)：

本實(shí)驗(yàn)中要調(diào)整配重鐵絲，使物體的重量略大于所受的浮力，只要加少量鹽和水，就會(huì)改變物體的浮沉，現(xiàn)象非常明顯。