“玩氣球”改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

陳 樊 賀 雪

湖北省襄陽(yáng)市樊城區(qū)教育局(441000) 湖北省襄陽(yáng)市大慶路小學(xué)教育集團(tuán)(441000)

古人曰:“人活一口氣,人以天地之氣生。”氣為何種物質(zhì)也？其實(shí)氣并不神秘，它在生活中處處存在，與我們的生活密切相關(guān)?！巴鏆馇颉笔嵌踅贪嫘W(xué)科學(xué)4年級(jí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，本實(shí)驗(yàn)旨在引導(dǎo)學(xué)生借助氣球，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生清楚地觀察、認(rèn)識(shí)空氣能占據(jù)空間且會(huì)流動(dòng)，為學(xué)生揭開(kāi)空氣這種自然物質(zhì)性質(zhì)的神秘面紗。

1 教材原型

“玩氣球”一課中共設(shè)計(jì)了2個(gè)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一是找空氣實(shí)驗(yàn)，研究空氣的存在。讓學(xué)生通過(guò)塑料袋抓空氣等方法找出哪些地方有空氣。

實(shí)驗(yàn)二是探究空氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中將1個(gè)氣球放入塑料瓶中，將氣球反套在瓶口上扎緊，用力吹氣球，氣球不能被吹起來(lái)。而用剪刀在瓶上扎個(gè)小孔,就能輕易吹大氣球。這一對(duì)比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感知空氣會(huì)流動(dòng)且占據(jù)空間。

在實(shí)際操作中，筆者發(fā)現(xiàn)教材實(shí)驗(yàn)還存在著一些不足，致使實(shí)驗(yàn)效果并不理想，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

(1)實(shí)驗(yàn)中收集的空氣不容易被“鎖住”。

(2)教材實(shí)驗(yàn)材料不衛(wèi)生、不安全，不利于學(xué)生健康。

(3)學(xué)生對(duì)空氣占據(jù)空間、會(huì)流動(dòng)的認(rèn)識(shí)不夠充分。

2 器材改進(jìn)

針對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的不足，筆者在教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)探究空氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)與創(chuàng)新。

2.1 改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)器材

輸液管、氣球、打氣筒、裝滿水的瓶子、量杯、鐵架臺(tái)。

2.2 實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)方法

(1)空氣控制器的制作

從藥店購(gòu)買輸液管，把氣球套在輸液管一端的管口上，利用輸液管自帶的輸液控制閥來(lái)控制進(jìn)出氣球的空氣。

(2)空氣噴泉實(shí)驗(yàn)器材的制作

先準(zhǔn)備1個(gè)裝滿水的塑料瓶，再在瓶蓋上鉆2個(gè)小孔，最后插入帶有橡皮塞的管子和空氣控制器。

(3)探究空氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)器材的制作：

在2根帶有開(kāi)關(guān)閥的輸液管的一端分別套上1個(gè)氣球。在1根帶有開(kāi)關(guān)閥的輸液管中固定1根紅繩并套上1個(gè)氣球。

3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新后的實(shí)驗(yàn)按照提出問(wèn)題——學(xué)生猜測(cè)——實(shí)驗(yàn)觀察——記錄現(xiàn)象、分析結(jié)果——發(fā)現(xiàn)規(guī)律(得出結(jié)論)的過(guò)程組織教學(xué)，具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下。

3.1 實(shí)驗(yàn)一：空氣噴泉，探究空氣性質(zhì)

教師準(zhǔn)備1個(gè)裝滿水的塑料瓶，用打氣筒吹鼓氣球，并將輸液開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)鎖住。提出問(wèn)題：怎樣讓氣球內(nèi)的空氣跑到瓶中？學(xué)生展開(kāi)想象，小組討論。學(xué)生提議：可以把氣球和瓶子連接起來(lái)。按照學(xué)生的提議，把氣球和瓶子連接起來(lái)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，氣球卻沒(méi)有發(fā)生變化。這是怎么回事呢？學(xué)生認(rèn)為是瓶中的水占據(jù)了瓶子的空間，導(dǎo)致氣球內(nèi)的空氣無(wú)法進(jìn)入到瓶中。一個(gè)學(xué)生取下塑料管上的橡皮塞，使瓶中的水通過(guò)吸管向外引流，形成噴泉，同時(shí)氣球慢慢癟下去，如圖1所示。

圖1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)一

這一奇妙的現(xiàn)象，激發(fā)了學(xué)生的探究熱情。通過(guò)思考，學(xué)生得出結(jié)論：氣球里的空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，把瓶中的水?dāng)D出來(lái)了。在興味盎然的探究過(guò)程中，學(xué)生明白了空氣會(huì)流動(dòng)并且占據(jù)空間。

3.2 實(shí)驗(yàn)二：氣球接力，感知空氣流動(dòng)

教師出示1個(gè)吹足氣且裝有水的氣球和1個(gè)沒(méi)有氣的氣球，提問(wèn)：“不借助其他力量，怎樣使癟氣球也鼓起來(lái)？”通過(guò)小組討論，學(xué)生想了很多辦法，其中最簡(jiǎn)單有效的辦法是把2個(gè)氣球連起來(lái)。在學(xué)生對(duì)這一方法充滿好奇的時(shí)候，筆者讓學(xué)生動(dòng)手親自試一試。學(xué)生把兩個(gè)帶有輸液管的氣球連起來(lái)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥時(shí)，學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)：水順著輸液管向癟的氣球方向流動(dòng)，癟氣球鼓起來(lái)，同時(shí)吹足氣的氣球變小，如圖2所示。學(xué)生興奮地說(shuō)到：“我看見(jiàn)空氣流動(dòng)了！”……不等筆者提問(wèn)，學(xué)生已自告奮勇地匯報(bào)著各自的發(fā)現(xiàn):空氣會(huì)流動(dòng)且占據(jù)空間。

圖2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)二

3.3 實(shí)驗(yàn)三：自主實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)探究快樂(lè)

學(xué)生的探究欲望已被徹底點(diǎn)燃，他們已經(jīng)不滿足于當(dāng)前的這些實(shí)驗(yàn)方法。有的學(xué)生提出：如果把兩端的氣球都吹鼓起來(lái)，再連接，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？還有的提出：只需要一根帶有氣球及開(kāi)關(guān)閥的輸液管是否可以證明空氣具有流動(dòng)性……筆者鼓勵(lì)他們用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想。

4 實(shí)驗(yàn)反思與評(píng)價(jià)

(1)實(shí)驗(yàn)材料常見(jiàn)易得，制作簡(jiǎn)單，易于推廣，且實(shí)驗(yàn)效果較好。尤其是空氣控制器的制作，更容易掌控進(jìn)出氣球內(nèi)的空氣，實(shí)驗(yàn)可控性強(qiáng)。

(2)操作方法簡(jiǎn)單，過(guò)程安全，趣味性強(qiáng)。學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)踐，親眼見(jiàn)證了空氣具有流動(dòng)性且占據(jù)空間的性質(zhì)，體驗(yàn)著科學(xué)探究帶來(lái)的快樂(lè)。

(3)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為形象、直觀，讓空氣這種無(wú)形的物質(zhì)“有形化”，從而使學(xué)生從直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中得出結(jié)論，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可信性，便于學(xué)生理解與接受。

小學(xué)科學(xué)特級(jí)教師章鼎兒說(shuō)過(guò)：“要把課堂還給學(xué)生，要給學(xué)生足夠的探究活動(dòng)時(shí)間。”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者立足學(xué)情，通過(guò)新穎、有趣的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。