飲料瓶在初中科學實驗中的用途探究

徐建龍　劉忠彥

摘要：實驗在學生創(chuàng)新思維和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)上作用是無法替帶的?？茖W新課程標準賦予了課堂實驗教學新的理念、新的目標與新的評價標準，非常適應當今教學對學生核心素養(yǎng)全面發(fā)展的需要，同時也有助于提高學生的綜合素質(zhì)。因此，本文從科學實驗的優(yōu)化、生活化和創(chuàng)新化的角度再次淺談飲料瓶的妙用。

關鍵詞：飲料瓶;自制;優(yōu)化;創(chuàng)新;多元;實驗

中圖分類號：G633.93 文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2020）09-0224-02

科學是以實驗為基礎的學科，而全面提高初中學生的科學素養(yǎng)就要通過一系列簡單的實驗和制作體會到科學本質(zhì)、學深悟透科學方法、實玩真懂科學規(guī)律。在筆者及學生實踐中，飲料瓶是科學實驗的最好材料，生活中來源廣泛，無論是教師自制演示實驗，還是學生自己做實驗體驗都有不可言的妙用。下面筆者就“玩轉(zhuǎn)飲料瓶成探究創(chuàng)新突破實驗教學塑多元思維”的實踐做幾點分享。

1.巧用飲料瓶——震撼突破做火山模擬實驗

科學教科書七年級上冊第100頁圖2——32火山噴發(fā)示意圖，有利于學生觀察分析火山的組成即噴發(fā)物質(zhì)，但它卻不能解釋火山噴發(fā)的原因、模擬重現(xiàn)火山噴發(fā)的場景，也不便于學生真實體驗，更不利于培養(yǎng)學生動手實踐和創(chuàng)新制作能力。

火山模擬實驗? 材料：一瓶可口可樂、適量食鹽（純堿）、吸管一個（可粗大一點）

制作步驟：

（1）取裝滿可樂的可樂瓶。另取一個同樣的瓶蓋在上面鉆一個便于把吸管插入其中的孔，并把吸管插入其中。

（2） 快速的打開飲料瓶向里面倒入適量的食鹽（純堿），把上述打孔的瓶蓋擰緊，即可看到有大量的可樂像火山一樣噴發(fā)出來。

本實驗能起到很好的突破火山不可模擬的效果，整個裝置的形狀剛好可以模擬火山口、火山錐、巖漿通道三部分組成，同時把食鹽（純堿）放入可樂瓶中引起溶液溶解性的改變（或反應）快速噴出可以震撼模擬重現(xiàn)火山噴發(fā)的場景;再者噴發(fā)出的物質(zhì)可以模擬火山產(chǎn)生的物質(zhì)（有氣體、液體、固體）也可以很好的模擬火山灰、氣體、熔巖流等，最重要的是給學生帶來了生活創(chuàng)新的實踐和震撼般的體驗。

2.借用飲料瓶——巧設支架成創(chuàng)新地球儀模型

科學教科書七年級上冊第89頁圖3——12制作簡單的地球儀，有利于學生認識地球的結構，體驗地球的經(jīng)緯線，也利于學生觀察和培養(yǎng)學生動手制作和實踐能力，但用的鐵絲可能存在安全隱患;為此這里借助塑料瓶上半部分和下部的一段塑料帶制作了下圖的創(chuàng)新地球儀模型（圖2），真正鍛煉了學生創(chuàng)新思維和動手實踐能力，做到變廢為寶，創(chuàng)意地球儀模型? 材料：藍色小球一個、空飲料瓶一個、剪刀、用過的空圓珠筆芯。

（1）確定兩極和赤道。用一個藍色的球黏合線作為赤道，離黏合線等距離的兩端處各鉆一個小孔，確定為南北兩極點。

（2）做地軸。把一根用完的筆芯下端剪斷作為地軸，把空的飲料瓶從中間剪斷，從下端部分剪出一條塑料袋，上下兩端各鉆兩個筆芯能穿過的孔，作為上下聯(lián)系的一環(huán)。剪下的飲料瓶上端部分作為底座，穩(wěn)定地放置在桌面上，同時瓶口下端鉆一個孔;以便塑料帶穿過固定。

（3）組合固定。將其中代表地軸的直筆芯穿透藍色球的南、北兩極點，并將剪出的一條塑料帶自上而下一次穿過筆芯上、飲料瓶口頸（打孔部分）、筆芯下半部分，以防兵乓球脫離。再通過調(diào)整塑料條可使空心筆芯與水平面成66.5°。這樣就完成了一個小型創(chuàng)意地球儀的制作（如圖2）。

（4）在制作的地球儀上貼上七大洲的輪廓，就豐富了創(chuàng)意地球模型的內(nèi)容。

3.妙用飲料瓶——明思建構得分子間隙多元實驗

科學教科書七年級上冊第124頁圖4——4酒精和水混合實驗可以很好的演示呈現(xiàn)清水與染過紅墨水的酒精分子之間存在間隙，但不便于每個學生的操作體驗。為了便于學生動手動腦，發(fā)揮學生的創(chuàng)造性和多元化思維這里可以借助礦泉水瓶和水（空氣等）讓學生自己動手動腦實踐。

易變扁的礦泉水瓶：取一空礦泉水瓶，然后擰緊瓶蓋。輕捏礦泉水瓶，礦泉水瓶變癟了（見圖3），該實驗可以證明空氣分子之間存在空隙。同樣有學生提出向礦泉水瓶中充二氧化碳（或氫氣）實驗，同樣可以產(chǎn)生這樣效果，最終得到氣體分子之間存在空隙的普遍規(guī)律。

不易變扁的礦泉水瓶：取上述礦泉水瓶，向里面裝滿水，然后擰緊瓶蓋，用同樣的力度捏礦泉水瓶，礦泉水瓶不易變癟（圖4），且變癟的程度比只有空氣的礦泉水瓶的小了很多（或讓礦泉水瓶壓扁相同的形變，需要用更大的力），該實驗證明了水分子之間存在空隙，且分子間隙比空氣的小。同樣有學生提出用酒精（鹽水）代替水作上述實驗，效果一樣。最終得出液體分子之間存在間隙，一般情況下液體分子之間的間隙比氣體小。

變鼓的礦泉水瓶：取上述礦泉水瓶，向里面裝滿水，然后擰緊瓶蓋，放在冰箱里，等到水全部變成冰時，拿出仔細觀察此時礦泉水瓶與裝滿水時比較變鼓了一點（學生可能會聯(lián)系到冰凍久的啤酒的啤酒瓶會炸裂等現(xiàn)象）。此時學生再結合分子微觀模型知識就可以得出了水從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)冰時分子之間的間隙變大了的特殊科例。

由此可見，生活中小小的飲料瓶也可以在科學實驗中有如此多的變化和妙用。這說明只要我們善于發(fā)現(xiàn)、積極探索、勇于實踐、敢于創(chuàng)新，就可以用身邊常見的一些材料，做一些有趣的、有思維的、有創(chuàng)意的實驗。這些實驗不僅具有操作簡單、費用不大、可見度高、效果顯著等優(yōu)點，而且所制器具還能長期保存、多次使用。再者這些設計制作也克服了許多實驗操作過程中存在的一些缺陷，同時還能提高學生學習科學的興趣、激發(fā)了學生的多元思維、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，最終收獲到提升科學教與學的質(zhì)量的效益。

參考文獻：

[1] 朱清時主編.《義務教育教科書科學書》，2012年版.

[2] 徐洪武.《初中科學教學實踐輯錄》中國言實出版社，2018年5月.

[3] 趙環(huán)忠.《自制改進實驗器材 填補物理實驗資源》，中學物理，2017年12月.