針筒在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)中利用

1、淺談針筒在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的利用摘要：針筒因其特殊材料、結(jié)構(gòu)和功能，在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)中已有廣泛應(yīng)用。本文從利用針筒直接代替實(shí)驗(yàn)器材、利用針筒自制實(shí)驗(yàn)用品、利用針筒改進(jìn)原實(shí)驗(yàn)和利用針筒進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)研究這四各方面，淺談針筒在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的利用情況。關(guān)鍵詞：針筒；科學(xué)實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用新課程的實(shí)施需要豐富的課程資源來保障，尤其是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)教學(xué)無法離開實(shí)驗(yàn)課程資源的支持。目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)用品以常規(guī)器材為主，補(bǔ)備相對落后，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)用品滿足不了新課程背景下形式多變的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求。但實(shí)驗(yàn)器材全部靠實(shí)驗(yàn)室來配備是不現(xiàn)實(shí)的，因此近年科學(xué)實(shí)驗(yàn)改革正在向貼近生活的方向進(jìn)行，從生活性、實(shí)用性和符合年齡特點(diǎn)的角度

2、來考慮設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是很有必要的。教師從身邊的事物中開發(fā)出實(shí)驗(yàn)課程資源，是課程資源開發(fā)和利用的一條好途徑，如隨處可見的日常生活用品：針筒、紙杯、雞蛋等。以下以針筒為例，淺談針筒在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的利用情況1-2。1.利用針筒直接替代實(shí)驗(yàn)用器材。利用替代品做實(shí)驗(yàn)?zāi)艽蚱瞥Ｒ?guī)實(shí)驗(yàn)的條條框框，啟發(fā)求異思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，既有利于解決農(nóng)村學(xué)校缺乏實(shí)驗(yàn)課程資源的問題，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的不足，又豐富了科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程資源，增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)約和環(huán)保意識。常用的醫(yī)用針筒主要為塑料，有一定的耐酸堿能力，利用這一優(yōu)點(diǎn)有時可作為氣體反應(yīng)器或液體反應(yīng)器，以此做一些“微型實(shí)驗(yàn)”；也可以盛裝液體藥品并能控制反應(yīng)是否發(fā)生及反應(yīng)速率，代替分液漏

3、斗的作用；由于其容積小，針頭細(xì)小，可人為控制針筒的壓縮狀態(tài)，所以針筒可以用作收集或貯存少量氣體，或者可以用作氣體中轉(zhuǎn)站，以用作后續(xù)實(shí)驗(yàn)，代替集氣瓶的作用；針筒的加樣方法特殊，可以代替膠頭滴管；針筒內(nèi)可處于密封狀態(tài)，其容積大小及壓強(qiáng)也可適當(dāng)調(diào)節(jié)，可以代替增壓減壓設(shè)備成為簡易增壓減壓器。另外針筒上標(biāo)有較精確的刻度，故又為定量實(shí)驗(yàn)提供了條件。如做中和滴定實(shí)驗(yàn)時，如果沒有滴定管，可用兩支較大的注針筒代用，配上注射針，利用針筒上的刻度，可以進(jìn)行近似的計(jì)算3-5。2.利用針筒自制實(shí)驗(yàn)用品。楊振寧教授曾說過：“自制的儀器永遠(yuǎn)比買來的好?！睂W(xué)校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)提供一些常用工具盒，為師生利用身邊的物品，廉價的材料自制教

4、具，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供便利。師生制作精巧的自制教具和創(chuàng)意新穎的實(shí)驗(yàn)器具不僅有助于科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且可以極大地激發(fā)廣大師生的創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，給學(xué)生以親切感和成就感。對針筒的功能進(jìn)行挖掘，可以設(shè)計(jì)出一個或一套器材可探究多個科學(xué)規(guī)律，一個原理的多種呈現(xiàn)體現(xiàn)了思維的發(fā)散性。圖1簡易帕斯卡球初中科學(xué)教材中用來說明液體壓強(qiáng)傳遞規(guī)律的器材是帕斯卡球，教學(xué)中完全可以利用針筒改進(jìn)，完善此實(shí)驗(yàn)。具體做法為：取一個10ml的針筒，找乒乓球，用小號針在酒精燈上適當(dāng)加熱后在乒乓球上對準(zhǔn)球心方向扎六、七個小孔（孔眼要小，且大小盡可能相同），小孔一定要分布在乒乓球表面的各個方向。實(shí)驗(yàn)前先把乒乓球浸入裝有一定量紅

5、色水的水槽中，使球中灌滿紅水，針筒中也抽滿紅水，然后兩者連接牢固，裝置如圖1所示。這時用力推針筒活塞，水便從乒乓球各個方向的小孔中噴射而出，噴射出來的紅色水流的流量、射程大致相等，由此說明密閉液體受到壓強(qiáng)后，它能把這個壓強(qiáng)按原來的大小向各個方向傳遞。該實(shí)驗(yàn)有直觀易行，效果明顯的特點(diǎn)，可作為學(xué)校的常規(guī)儀器保留下來。3.利用針筒改進(jìn)原實(shí)驗(yàn)。初中科學(xué)教材上有些實(shí)驗(yàn)存在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、成功率低、裝置不夠簡潔、操作不夠簡便、實(shí)驗(yàn)成本過高、存在不安全因素等問題，可利用日常生活用品改進(jìn)實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)具有“簡易性”、“綠色化”、“低成本”等特點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)突出重點(diǎn)，現(xiàn)象易于觀察，實(shí)驗(yàn)綠色環(huán)保，更有利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理

6、和實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)。深入研究課本中某些實(shí)驗(yàn)的不足為切入點(diǎn)，結(jié)合日常生活用品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施、修改、評價、定型、推廣。一線教師利用針筒對一些存在問題的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，已有初步成效。如“測定空氣中氧氣含量”（浙教版八年級下冊第三章第一節(jié)）的實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，該實(shí)驗(yàn)往往會出現(xiàn)水面上升不滿1/5的情況。此實(shí)驗(yàn)可以在密閉的注射器中進(jìn)行：在一玻璃注射針筒里放入適量白磷（燃點(diǎn)40），用橡皮塞將注射端封口，記下活塞位置，將針筒放入裝有熱水的水槽中，白磷逐漸燃燒，放出大量白煙，將針筒取出，冷卻后觀察，針筒活塞向內(nèi)移動約1/5的距離。與教材中的實(shí)驗(yàn)相比，該實(shí)驗(yàn)有操作方便、儀器簡單易得，能夠從量的方面直接顯示氧氣含

7、量的特點(diǎn)，能較精確地測出空氣中氧氣的含量，還可以觀察到注射器中氣體體積先增大，然后再減小的現(xiàn)象。在密閉的注射器中進(jìn)行能避免教材演示實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的氣體逸散導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不準(zhǔn)確的現(xiàn)象和污染問題。圖2測定空氣中氧氣含量4.利用針筒進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)研究。科學(xué)知識在日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究中有著極其廣泛的應(yīng)用。在初中科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，注重實(shí)際問題的分析探究，對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬知識面，提高應(yīng)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，都是十分必要的。教師應(yīng)在教學(xué)中設(shè)計(jì)一些實(shí)踐探究問題，從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望，增進(jìn)獨(dú)立思考能力，啟迪創(chuàng)新思維，以更好的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。圖3針筒

8、估測大氣壓壓強(qiáng)值如圖3所示，是利用針筒估測大氣壓強(qiáng)指的實(shí)驗(yàn)，做該實(shí)驗(yàn)時往往難以得到接近真實(shí)值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要對此進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)研究。通過實(shí)驗(yàn)我們知道影響所測大氣壓強(qiáng)值的主要是大氣對活塞的壓力的值，即實(shí)驗(yàn)中拉力值與大氣壓力值偏差很大。由此我們有以下兩種猜想：一是因?yàn)獒樛才c活塞間的摩擦力導(dǎo)致拉力偏大；二是因?yàn)獒樛矁?nèi)留有少量空氣導(dǎo)致拉力偏小。發(fā)現(xiàn)問題后，明確解決思路，進(jìn)行探究性對比試驗(yàn)，分別測量堵住小孔且活塞剛開始滑動時、堵住小孔活塞勻速滑動時、不堵住小孔且活塞剛開始滑動時和不堵住小孔且活塞剛開始滑動時這四種情況下，彈簧測力計(jì)f（n）的值，根據(jù)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在，剖析原因最后得出結(jié)論。5.結(jié)論與思考。針筒在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，一線科學(xué)教師仍可以發(fā)散思維，發(fā)揮創(chuàng)新精神，挖深其實(shí)驗(yàn)功能，進(jìn)而展現(xiàn)其教育價值。但是，由于針筒本身是由塑料制成，有易老化、受熱易變形等問題，不能應(yīng)用于解決如需要加熱類的實(shí)驗(yàn)，這就需要教師們拓寬實(shí)驗(yàn)素材。然而，生活中的其他日常用品同樣可以在經(jīng)過合理開發(fā)后應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)，成為新的教學(xué)資源，促進(jìn)教學(xué)效率和教育質(zhì)量的提高。參考文獻(xiàn)：1章琴蘭.初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)與利用d.出版地不詳：浙江師范大學(xué)，2010.2金可澤.初中科學(xué)“生活化”實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)和應(yīng)用.浙江教學(xué)研究，2012，（4）；24-263許波.醫(yī)用