初中《科学》课程中开展课外拓展实验的探索

时间:2022-03-18 09:53:39 公文范文 浏览次数:

摘 要: 本文分析了农村初中科学教学的现状,提出了适当开展课外拓展实验的必要性,并具体设计了人体皮肤电阻的测量、人体血压的测量、实用小仪器的使用和数码摄影等四个课外拓展实验项目。

关键词: 初中《科学》课程 课外拓展实验 教学改革 皮肤电阻

1.引言

1990年前后,浙江省全面开展义务教育课程改革,重点之一是综合了物理、化学、生物及地理课程中的自然地理部分内容,以“自然科学”课程取代,课程名称后来又改为“科学”。在初中科学教育目的中,主要任务不再是为高中阶段打好学科基础,而使学生建立必要的科学观念,培养科学精神和科学态度才是主要任务[1,2]。

农村学生比较特殊,受家庭和社会的影响,对科学的学习兴趣和学习积极性普遍不高,这增加了科学教学的难度。尤其是实验教学,由于受实验条件的限制,更不能充分发挥其应有的作用。因此,如何提高农村初中的科学教学质量,是摆在教师面前的一个研究课题。我长期从事农村初中的科学教学工作,深感必须重视按课程标准进行教学活动。同时,也有必要适度抛开教材,因地制宜地适当开展课外拓展实验。

2.课外拓展实验的具体项目

课外拓展实验的具体项目很重要,首先应符合农村初中学校的客观条件,其次内容应与初中学生的认知能力一致,应包含丰富的科学知识,简单易做,并且实用有趣。

2.1人体皮肤电阻的测量

在直流电路中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻。人体是由各种组织构成的非常复杂的导体,体表有一层导电性最差的皮肤,体内为导电性较强的液体和具有不同导电性的各种组织。皮肤的最外层是表皮,包括角质层,其中有汗腺孔,下面是真皮和皮下组织,其中有大量血管。真皮和皮下组织的导电性较好[3]。

实验器材主要有直流稳压电源(可用干电池代替)、电压表、电阻器、电极、导线、纱布、NaCl溶液、棉球、消毒酒精,等等。图1是实验电路示意图。

实验以两个学生为一组,分别测量对方手臂皮肤的电阻。手臂皮肤先用75%医用消毒酒精清洗,再用电极夹住蘸有NaCl溶液的纱布,固定在待测手臂上。实验中,电源输出电压为5.0V,电阻R=1.0×10Ω,按图1连接电路。由欧姆定律可知=,即手臂皮肤的电阻R=R。

皮肤的干湿度对皮肤电阻产生影响,在情绪紧张或激动时,人体皮肤汗腺孔水分增多,皮肤电阻发生变化。在实验中可要求学生分别在平静状态、肢体运动状态下进行测量,分析电阻的变化规律。这个实验包含着直流电路的基本知识,注重电学与人体结合,直观地展示了生物电现象,生动有趣。该实验也可简化定量测量,改为定性观察实验现象。

2.2人体血压的测量

血液在血管中流动时,作用在血管壁的侧压强叫血压,血压的单位一般用kPa或mmHg。心脏收缩时,血液由左心室射入主动脉,此时血压达到最高值,称为收缩压。心脏舒张末期动脉压所能保持的最低值称为舒张压。

实验仪器采用常见的汞柱式血压计和听诊器,实验以两个学生为一组,互相测量。测量时,要求学生认真阅读血压计使用说明书,记录血压值,并与人体正常值相比较。这个实验包含着压强、声音传播等力学知识,同时也包含简单的生物医学知识和健康保健知识,在日常生活中很实用。

2.3 实用小仪器的使用

精心选择一些实用小仪器,把它们引入拓展实验中,必将产生很好的教学效果。下面介绍几种实用小仪器。

手持式激光测距仪:

光以速度c在空气中传播,在A、B两点间往返一次所需时间为t,则A、B两点间的距离d=ct。因此,测距离就是测时间。可安排学生测量教室长度和宽度。

便携式读数显微镜:

该仪器使用白色LED光源,便于携带,可调焦,放大倍数有40、80、100、150倍等,并带有刻度,可进行定量测量。实验可安排学生观察人民币纸质与普通书写纸质的差异、丝绸与麻布纤维的差异、观察植物病虫害情况,等等。

眼镜片超声波清洗机:

该仪器包含着超声波的一些基本知识,可使学生了解超声波的基本特点。超声波使液体流动而产生数以万计的微小气泡,微小气泡在超声波的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然破裂,在气泡破裂时产生冲击波,击碎周围不溶性污物而使它们分散于清洗液中,从而达到清洗目的。

上述仪器简易实用,价格便宜,类似这样的仪器很多,这里不一一介绍。

2.4 数码摄影

随着摄影技术的高速发展,喜爱摄影的人群年龄越来越小。可组织学生到野外摄影,拍摄新农村景象,拍摄鲜花、禾苗、小鸟,感受大自然之美。而把摄影引入科学拓展实验中,则需要教师进行二次创造,提炼出摄影技术中的科学要素。实验前可向学生简单介绍照相机的发展历程、照相机的结构、人眼生理特点、色彩学知识等。照相机成像原理就是凸透镜成像理论,这需要学生掌握几何光学基础知识。

3.结语

每一个农村初中教师都肩负着提高农村青少年综合素质的重要任务。教师应发挥自身特长,树立创新理念,不断增强教学效果,这是一个长期的曲折的过程。在农村初中科学教学中,根据本地区的教学特点适当开展课外拓展实验,有利于激发学生学习科学知识的兴趣,开阔视野,提高科学素养。

参考文献:

[1]郭伟杰,钱长炎.STS教育理念下初中物理课堂教学的设计与实践[J].物理教学探讨,2008,(8):27-30.

[2]谢正喜.新课标下农村初中物理教学探讨[J].当代教育论坛(下半月刊),2009,(5):97-98.

[3]王正,姚云云,张红静等.大学生皮肤电阻实验设计与研究[J].医学教育探索,2005,(3):27-28,31.

[4]李雅莉.超声波清洗的原理和实际应用[J].清洗世界,2006,(7):34-38.

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