初中科學實驗與放大法

徐宏武

為提高實驗的可見度，獲得滿意的教學效果，需要應用放大法。

1利用細管液面升降放大法來顯示變化細微的實驗現(xiàn)象

初中科學中有一類只發(fā)生細微變化的實驗，教學時常采用的方法是：借助于細管中有色液注的移動或者連通器細管中有色液面的高度差，實現(xiàn)“小中見大”。

例如在力的作用效果會使物體發(fā)生形變教學中，為了驗證肉眼不易覺察物體發(fā)生細微形變的存在，并能直觀、感性的加以認識。教師可進行下述實驗：找一個大玻璃瓶裝滿水，滴入幾滴紅墨水，瓶口用中間插有細管的瓶塞塞上，用手按壓玻璃瓶，細管中的水面就上升；松開手，水面又降回原處，這說明玻璃瓶受到按壓時發(fā)生形變。其他諸如微小壓強計測壓強實驗、氣體與液體受熱膨脹實驗、種子呼吸消耗氧氣實驗等都應用了這種放大法。

2利用累積放大法來測定微小待測量

2.1利用空間累積放大法測定微小待測量

在許多科學量的測量中，由于被測量過分小，無法被儀器直接感受和反應(即受測量儀器的精度的限制)，教學時先通過在空間上倍加被測量的方法將被測量放大，再進行測量，最后將測量結果除以倍數而得到微小量的測量值。

例如用刻度尺測量細金屬絲直徑時，我們可將金屬絲一圈圈緊密纏繞在一均勻粗細的鐵釘上，然后測量出金屬絲排列的總長度。再除以金屬絲的圈數即可得細金屬絲的直徑。其他如測量一張紙的厚度、用圓環(huán)測量操場的周長、測量一張郵票的質量等均采用了空間累積放大的方法。

2.2利用時間積累放大法測定微小待測量

科學實驗中我們常常遇到這樣一類問題。由于受反應時間的限制，單次測量的誤差很大或者無法測量出待測量的有用信息，教學時采用時間積累的方法將被測量放大，測出被測量，然后將測量結果除以時間倍數而得到微小量的測量值。這樣做不僅可以彌補測量儀器精密程度的不夠，而且能有效減少測量誤差。

例如單擺實驗的周期測量，假定單擺周期T為1.50s。人開啟和關閉秒表的平均反應時間為△T=0.2s，則單次測量周期的相對誤差為△T／T=30％，若我們測量50個周期，則將由人開啟和關閉秒表的平均反應時間引起的誤差降到△T／T=30％。類似的實驗還有：測量人體心跳的周期、測量人體呼吸的周期等。

3利用模型板畫掛圖放大法來說明實驗器材結構組成和變化規(guī)律

利用模型、板畫和掛圖放大實驗器材來演示實驗原理是傳統(tǒng)教學中常用的方法。新課程背景下的實驗教學。應用這種展示辦法也具有較高的性價比，深得一線老師喜愛。

例如教師進行電流表結構和使用方法教學時，既可以運用板畫的方法，將電流表表盤和指針畫在黑板上，也可以采用制作模型的方法，用硬紙板制作電流表表盤和指針模型，供讀數時使用。這樣做不僅放大了電流表的表盤，而且也增加了讀數練習的隨機性和可操作性，提高教學的效率。其他諸如葉片的結構、細胞的結構、分子間引力實驗、分子擴散運動實驗的微觀解釋等，采用該種放大法實驗效果都非常理想。

4利用光學放大法來展示微小物體或細微變化

4.1利用放大鏡顯微鏡放大被觀察物體

初中科學實驗常常需要觀察體積微小的物體，了解其結構特點，幫助同學清楚地認識微觀世界。

例如觀察組成生物體結構和功能基本單位的細胞結構，由于它們個體微小，肉眼很難看到，此時必須采用放大鏡、顯微鏡等光學放大儀器增大觀察視角。

4.2利用望遠鏡放大被觀察的天體

太陽、月球、太陽系其他行星和宇宙里的各個恒星等天體，盡管就它們本身的體積來講，個個都是龐然大物，但由于它們離我們太過遙遠，同學們在觀察它們的形態(tài)、運動和變化時，不得不借助望遠鏡或天文望遠鏡。

4.3利用實物投影幻燈機放大被觀察物體和細微變化

利用實物投影、幻燈機展示微小物體和發(fā)生的細微變化，是初中科學實驗教學中最常用的放大方法。將酸堿中和反應中溶液顏色的改變實驗，電流表、電壓表讀數實驗，溫度計演示蒸發(fā)致冷實驗等均可以直接在實物投影儀或幻燈機上操作，展示實驗現(xiàn)象。