摘要:數學學是一門以觀察和實驗為基礎的科學。課堂上班主任演示或中學生分組做的一些有趣實驗,常常會令中學生畢生難忘。為此,須要化學班主任挖掘實驗資源,用創新的教學手段,展示生動、有趣、明了、簡潔的大氣浮力的應用實例。作為化學班主任,在課堂教學中借助實驗并做好實驗是我們的職責,也是我們的優勢。關鍵詞:化學實驗二氧化碳浮力教學
引言:化學實驗教學作為數學教學的基本手段,有其特殊的教學功能,除了才能為中學生提供學習的感性材料,驗證數學定理,并且還能否提供科學的思維方式,加深對基本知識的認識程度,迸發中學生的求知欲,培養中學生的探究能力。化學實驗包括中學生分組實驗和演示實驗。課堂演示實驗是高中化學實驗教學中的重要組成部份,它除了是構建數學概念和規律、理解和把握數學知識不可缺乏的環節,還培養中學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習技巧。演示實驗能化具象為具體,化沉悶為生動,把要研究的化學現象清楚的展示在中學生面前,讓中學生更好的把握化學知識。演示實驗對中學生創新意識的培養和創新能力的訓練,起著至關重要的作用。
正文:
我們都生活在大氣中,但大氣卻看不見也摸不著,中學生對周圍看不見、摸不著的大氣飽含疑惑和好奇,這么我們能不能創設一種讓中學生自主參與的教學過程,讓中學生從認識大氣壓出發,從實驗出發大氣壓強實驗報告,除了能學習有關大氣浮力的知識,能夠親自體會大氣浮力的存在和神奇,再進一步與生活實際聯系上去,使化學邁向生活,邁向社會。
大氣浮力是小學數學的學習難點,概念較為具象,中學生不容易理解。它與生產、生活有著密切的聯系。中學生在日常生活中時常能借助大氣浮力,但對大氣浮力的存在卻并不清楚。所以在教學過程中采取以實驗教學為基礎,為探求
問題的出發點,充分迸發中學生的學習熱情,通過親身實踐,體驗大氣壓的存在,
使具象的問題顯得形象、具體,更便于中學生理解和把握。教學中若果只用多媒體講義來演示和講解大氣浮力,中學生沒有切身體會,就很難借助其原理來解釋日常生活中有關大氣浮力的現象,因而在學習“大氣浮力”時其實驗教學非常重要。下邊探討一下對“大氣浮力”的實驗教學。
一、大氣浮力概念引入
通過小實驗的完成,可迸發中學生學習數學知識的興趣,調動中學生學習的積極性。化學學科的特性,決定了中學生學習數學的難度,使一些中學生對學習數學形成畏學、厭學情緒。若能把松開對小實驗教學的機會,指導中學生自己制做一些簡單的實驗儀器,并拿來做一些實驗,感受親自制做和實踐的樂趣,會增強中學生學習數學的興趣,認識到數學知識在實踐中的應用,因而迸發她們學好化學的信心,她們的思維活動更積極主動,學習后的印象會愈加深刻。因此在引入大氣浮力概念之前,我做了個抽鋼瓶凹實驗,找一個大的塑膠瓶,在蓋子上扎一個小孔,插入一根導食道,空隙之間用石蠟密封。用抽氣機漸漸抽出瓶中的二氧化碳。可以觀察到塑膠瓶漸漸地凹下去了。在中學生驚奇的眼神中,借此提問:杯子變癟了,是哪些緣由造成的呢?“力。”學生很輕易地回答了問題。追問:這個力是來自于那里,施力物體是誰呢?“來自于空氣,施力物體是空氣。”學生不難回答。這就順利地引導中學生得出空氣中存在浮力——大氣壓這一概念。
二、大氣浮力演示實驗
實驗不是班主任的個人演出。演示實驗是做給中學生看的,并要讓中學生在觀察實驗中得到推論。因而在做演示實驗時,要引導中學生觀察出現了哪些現象,能從中得到哪些推論,并才能用語言抒發下來。
開口汽球:事先用鐵釘在一個玉質稍硬的啤酒瓶壁上扎一個孔,將汽球開口處套在瓶口上,并把汽球下半部伸入瓶內,對著瓶口把汽球吹鼓,用手遮住瓶壁上的小孔,朋友們就看見了在瓶內有一個鼓鼓的開口汽球。朋友們為這個神奇的汽球瞪大了雙眼。放開遮住小孔的拇指,汽球變癟了,再從小孔處向外吸氣,汽球開著口又鼓上去了!
在做每一個演示實驗前可先讓中學生猜想你們可能認為會有哪些樣現象,使每位中學生都參與活動,再通過演示實驗與她們的猜想進行對比,猜對的會很興
奮,同時會很想曉得緣由大氣壓強實驗報告,猜錯的會更想曉得緣由,這樣通過演示實驗設置了問題,讓中學生見到了意想不到的療效,導致了中學生強烈的求知欲,迸發了她們的學習興趣,再引導她們積極思索,猜猜看是哪些緣由造成發生了這種意想不到超乎預料的現象,并進一步動腦自己去設計新的實驗。這樣所有的中學生就會十分投入地進行這堂課的活動,良好的開端為整堂課的成功教學起到了極其重要的作用。
三、體驗大氣壓的存在
班主任的演示實驗再精彩有趣,也只能給中學生一種視覺上的享受,中學生沒有親身的體驗仍無法理解和把握相關的知識。而且前面的演示實驗只否認了大氣壓是存在的,中學生對大氣壓的大小沒有體驗。所以先通過演示實驗剖析出是因為大氣存在浮力才形成了上述現象,接著再引導中學生借助手邊提供的器材,進一步設計實驗來證明大氣浮力的存在,以組為單位進行實驗賽事,即用所給的器材設計實驗證明大氣存在浮力,比一比誰設計的實驗多,現象顯著,實驗與眾不同,給中學生提供的器材有:燒瓶、水、玻璃杯、塑料片、空礦泉射手、塑料吸盤、注射器、等本活動給的器材好多,設計實驗具有很強的開放性,采用具有聯賽性質的開放式教學方式,并讓中學生將自己的實驗設計在全班演示,可使中學生產生成就感,迸發中學生探究熱情,既能培養中學生的動手能力,又能培養中學生的發散思維能力和創新思維能力(中學生設計的實驗有:覆杯實驗、被壓癟的礦泉射手,吸盤對抗等)在這兒我想指出的是覆杯實驗,該實驗是高中數學教學中常常演示的一個實驗,通過卡片能托住倒置的瓶子里的水,來驗證大氣壓的存在,一般做這個實驗時,班主任會指出杯中要飽含水,不能漏水,假如漏油,實驗都會失敗,而事實并非這么!我將該實驗交給中學生去做,結果有的中學生用半杯水也弄成功了。2011年我在臨沂國培學習的時侯,顧院長針對《覆杯實驗》進行了專題講解,后來我做了大量的實驗,用半杯水做覆杯實驗的成功率也很高!從實驗中可以總結出幾點做好覆杯實驗的經驗:(1)選與水浸潤的材料(如紙、塑料薄膜)作覆蓋物,實驗的成功率高,浸潤的材料不僅能形成一定的拉力作用外,更重要的是當杯口不平整時,能更好地避免漏水,須要強調的是不浸潤的材料作覆蓋物,實驗的成功率也很高。(2)用杯壁越寬的瓶子做實驗,成功率越高,杯壁越寬,更有利于避免漏水。(3)用半杯水做覆杯
實驗時,酒杯深度H是火柱高度h的一半時,實驗最容易失敗,也就是說火柱過多或過少更有利于實驗成功。
四、大氣浮力大小探究
在中學生實驗的基礎上演示馬德堡半球實驗,一是進一步體驗大氣壓的存在,并讓中學生體驗使勁的大小。二是引導她們想曉得大氣壓大小的方式,于是自然而然提出大氣壓究竟有多大的問題?可以先讓中學生看書明晰此實驗的器材、原理、步驟,接著出示實驗器材并提問:你能不能用這種器材設計一個方案,測出大氣壓的值?中學生進行分組討論,設計方案,展示方案。因為此實驗所用水銀為有毒物質,故采用教案展示和問題組的方式突破教學難點。
(一)引導中學生觀看托里拆力實驗,并引導中學生討論、交流教案“專題討論”中的前三個問題:
為何管子倒轉時,管內水銀面會增長?
為何降到一定程度后又不