一、瓶子賽跑
思考:裝有沙子和裝有水的兩個(gè)同等重量的瓶子從一個(gè)高度滾下來,誰先到達(dá)終點(diǎn)?
材料:同等大小、重量相等的瓶子兩個(gè)、沙子、水、長方形木板一塊、兩本厚書
操作:
1、用長方形木板和兩本書達(dá)成一個(gè)斜坡
2、將水倒入另一個(gè)瓶子中,將沙子倒入瓶子中
3、把兩只瓶子放在木板上,在同一起始高度讓兩只瓶子同時(shí)向下滾動(dòng) 4、裝水的瓶子比裝沙子的瓶子提前到達(dá)終點(diǎn);
講解:沙子對瓶子內(nèi)壁的摩擦比水對瓶子內(nèi)壁的摩擦要大得多,而且沙子之間還會(huì)有摩擦,因此它的下滑速度比裝水的瓶子要慢;
創(chuàng)造:將瓶子里的物質(zhì)換一換,再讓它們比比賽吧!
二、帶電的報(bào)紙
思考:不用膠水、膠布等粘合的東西,報(bào)紙就能貼在墻上掉不下來。你知道這是為什
么嗎?
材料:1支鉛筆;1張報(bào)紙。
步驟:
1. 展開報(bào)紙,把報(bào)紙平鋪在墻上。
2. 用鉛筆的側(cè)面迅速地在報(bào)紙上摩擦幾下后,報(bào)紙就像粘在墻上一樣掉不下來了;
3. 掀起報(bào)紙的一角,然后松手,被掀起的角會(huì)被墻壁吸回去;
4. 把報(bào)紙慢慢地從墻上揭下來,注意傾聽靜電的聲音。
說明:
1. 摩擦鉛筆,使報(bào)紙帶電。
2. 帶電的報(bào)紙被吸到了墻。
3. 當(dāng)屋子里的空氣干燥(尤其是在冬天),如果你把報(bào)紙從墻上揭下來,就會(huì)聽到靜
電的劈啪聲。
創(chuàng)造:請?jiān)囈辉?,還有什么物品能不用粘和劑,而用靜電粘在墻上。
其他實(shí)驗(yàn)可參照:
小學(xué)生有很多有趣的科學(xué)小實(shí)驗(yàn)可以做,都不復(fù)雜。
下面列舉幾個(gè)適合小學(xué)生做的科學(xué)小實(shí)驗(yàn):
一、
漂浮的針
思考:針為什么會(huì)浮在水面上?
材料:一碗水、針、鑷子、液體清潔劑
操作:
1、在杯子里倒一杯清水
2、用一個(gè)鑷子,小心地把一根針放到水的表面 ,慢慢地移出鑷子,針將會(huì)浮在水面上
3、向水里滴一滴清潔劑,針就沉下去了
講解:
1、是水的表面張力支撐住了針,使之不會(huì)沉下。表面張力是水分子形成的內(nèi)聚性的
連接。這種內(nèi)聚性的連接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子間相互擠壓,
形成一層薄膜。這層薄膜被稱做表面張力,它可以托住原本應(yīng)該沉下的物體。
2、清潔劑降低了表面張力,針就浮不住了。
說明:針有危險(xiǎn),請家長幫助操作。
二、
有孔紙片托水
思考:有孔的紙為什么能拖住水?
材料:瓶子一個(gè)、大頭針一個(gè)、紙片一張,有色水一滿杯
操作:
1、在空瓶內(nèi)盛滿有色水。
2、用大頭針在白紙上扎許多孔。
3、把有孔紙片蓋住瓶口。
4、用手壓著紙片,將瓶倒轉(zhuǎn),使瓶口朝下。
5、將手輕輕移開,紙片紋絲不動(dòng)地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來。
講解:
薄紙片能托起瓶中的水,是因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)作用于紙片上,產(chǎn)生了向上的托力。
小孔不會(huì)漏出水來,是因?yàn)樗斜砻鎻埩?,水在紙的表面形成水的薄膜,使水不?huì)漏出來。這如同布做的雨傘,布雖然有很多小孔,仍然不會(huì)漏雨一樣。
三、
手絹的秘密
思考:在水龍頭下把手帕撐開攤平,打開水龍頭,水是不是透過手帕而流下去呢?
材料:玻璃杯1個(gè)、手帕1條、橡皮筋1條
流程:
1、把手帕蓋住杯口,用橡皮筋綁緊。
2、讓水沖在手帕上。
3、水流進(jìn)杯子里約七、八分滿后關(guān)閉水龍頭。
4、杯口朝下,把杯子迅速倒轉(zhuǎn)過來。
說明:
1、從杯子上面沖水時(shí),水會(huì)透過手帕流入杯內(nèi)。
2、杯子倒轉(zhuǎn)過來時(shí),由于大氣壓力的關(guān)系,水不會(huì)流出來。
延伸:
如果蓋住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的進(jìn)出情形會(huì)怎樣呢?
小學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的目的意義:
幫助學(xué)生加興理解自然科學(xué)知識(shí)
培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)志趣
發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造精神和創(chuàng)造思維
鍛煉優(yōu)良的心理品質(zhì)
科學(xué)課一開設(shè)就有了,學(xué)生的學(xué)具里也有實(shí)驗(yàn)用的器材,至于自己要安排實(shí)驗(yàn)課,那得看學(xué)校條件,三年級開始就有了,我擔(dān)任的是四年級的科學(xué),該年級的科學(xué)課相關(guān)的 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可參考下: 四年級下冊 第一單元科學(xué)實(shí)驗(yàn) 1、會(huì)用1個(gè)小燈泡、一個(gè)小燈座、2根導(dǎo)線、1個(gè)電池盒和1節(jié)電池組成電路。
2、會(huì)用電路檢測器檢測有故障的電路。 3、會(huì)檢測身邊的物體是否是導(dǎo)體。
4、會(huì)用不同的方法連接電路,并比較串聯(lián)與并聯(lián)電路在連接方法上的本質(zhì)不同。 5、會(huì)畫簡單電路圖,并且會(huì)用串聯(lián)和并聯(lián)兩種不同方法連接電路。
第二單元實(shí)驗(yàn)探究 1、能夠指出油菜花的各部分的名稱。 2、能夠指出花的各部分名稱。
3、能夠指出雄蕊和雌蕊各部分的名稱。 4、能夠指出種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)各部分名稱。
5、能夠指出雞蛋的各部分名稱。 第三單元實(shí)驗(yàn)探究題 1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究:溫度對霉菌的生長速度有什么影響。
2、設(shè)計(jì)一份營養(yǎng)晚餐。 第四單元實(shí)驗(yàn)探究 1、能夠?qū)r石名稱和巖石特征一一對應(yīng)起來。
2、能夠?qū)⒌V物名稱和礦物特征一一對應(yīng)起來。
一、比較法 將待測物理量與選做標(biāo)準(zhǔn)單位的物理量進(jìn)行比較的方法叫比較法。
如測量物體長度,用天平稱量質(zhì)量,用電橋測電阻等。有時(shí)光有標(biāo)準(zhǔn)量具還不夠,還需要配置比較系統(tǒng),使被測量量與標(biāo)準(zhǔn)量實(shí)現(xiàn)比較。
如:測量金屬在某溫度下的比熱容。因?yàn)榻饘俚谋葻崛蓦S溫度的升高而變大,可以找一個(gè)在該溫度下比熱容的金屬材料,用比較法測,把兩者做成形狀相同的樣品,加熱到一定溫度讓其自然冷卻,作降溫曲線(T-t曲線)由牛頓冷卻定律即可得解。
比較法是物理實(shí)驗(yàn)中最普通、最基本的實(shí)驗(yàn)方法,也是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。 二、替代法 用已知的標(biāo)準(zhǔn)量去代替未知的待測量,以保持狀態(tài)和效果相同,從而推出待測量的方法叫替代法。
如用合力替代各個(gè)分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個(gè)壓力等。 三、累積法 又稱疊加法。
將微小量累積后測量求平均的方法,能減小相對誤差。實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常涉及這一方法。
如在《用單擺測定重力加速度》實(shí)驗(yàn)中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動(dòng)的時(shí)間誤差很大,于是采用測定30-50次全振動(dòng)的時(shí)間T,從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動(dòng)次數(shù))。 四、控制法 在中學(xué)許多物理實(shí)驗(yàn)中,往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變,依次研究某一個(gè)因素的影響。
如通過導(dǎo)體的電流I受到導(dǎo)體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。 五、留跡法 有些物理現(xiàn)象瞬間即逝,如運(yùn)動(dòng)物體所處的位置、軌跡或圖像等,用留跡法記錄下來,以便從容地測量、比較和研究。
如在《測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》、《驗(yàn)證牛頓第不運(yùn)動(dòng)定律》、《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》等實(shí)驗(yàn)中,就是通過紙帶上打出的點(diǎn)記錄下小車(或重物)在不同時(shí)刻的位置(位移)及所對應(yīng)的時(shí)刻,從而可從容計(jì)算小車在各個(gè)位置或時(shí)刻的速度并求出速度;對于簡諧運(yùn)動(dòng),則是通過擺動(dòng)的漏斗漏出的細(xì)沙落在勻速拉動(dòng)的硬紙板上而記錄下各個(gè)時(shí)刻擺的位置,從而很方便地研究簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像;利用閃光照相記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡等實(shí)驗(yàn)都采用了留跡法。 六、放大法 在現(xiàn)象、變化、待測物理量十分微小的情況下,往往采用放大法。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和放大對象的不同,放大所使用的物理方法也各異。例如:在《測定金屬電阻率》實(shí)驗(yàn)中所使用的螺旋測微器:主尺上前進(jìn)(或后退)0.5毫米,對應(yīng)副尺上有5n個(gè)等分,實(shí)際上是對長度的機(jī)械放大;許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來。
七、補(bǔ)償法 補(bǔ)償法是找一種效應(yīng)與之相抵消,從而對被測物理量進(jìn)行測量的方法。由于被測量的作用在測量中被抵消,故表示標(biāo)準(zhǔn)量與被測量作用之差的儀表示數(shù)為0,所以又稱零示法。
八、轉(zhuǎn)換法 某些物理量不容易直接測量,或某些現(xiàn)象直接顯示有困難,可以采取把所要觀測的變量轉(zhuǎn)換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量的相互轉(zhuǎn)換)進(jìn)行間接觀察和測量,這就是轉(zhuǎn)換法。如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實(shí)驗(yàn)》:其基本的思維方法便是等效轉(zhuǎn)換。
卡文迪許扭秤發(fā)生扭轉(zhuǎn)后,引力對T形架的扭轉(zhuǎn)力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉(zhuǎn)力矩這就是等效轉(zhuǎn)換,間接地達(dá)到了無法達(dá)到的目的。又如轉(zhuǎn)換法還應(yīng)用于石英絲扭轉(zhuǎn)角度的測量、根據(jù)電流的熱效應(yīng)來認(rèn)識(shí)電流大小、根據(jù)磁場對磁體有力的作用來認(rèn)識(shí)磁場等上。
轉(zhuǎn)換法是一種較高層次的思維方法,是對事物本質(zhì)深刻認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上才產(chǎn)生的一種飛躍。 九、理想化法 影響物理現(xiàn)象的因素往往復(fù)雜多變,實(shí)驗(yàn)中??刹捎煤雎阅承┐我蛩鼗蚣僭O(shè)一些理想條件的辦法,以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素,便于深入研究,從而取得實(shí)際情況下合理的近似結(jié)果。
如在《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中(假設(shè)懸線不可伸長)懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動(dòng)過程的空氣阻力不計(jì),在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等實(shí)驗(yàn)都采用了理想化法。 十、模型法 有時(shí)受客觀條件限制,不能對某些物理現(xiàn)象進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)和測量,于是就人為地創(chuàng)造一定的模型,在模型的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
但要求模型和原型必須具有一定的相似性。如在《電場中等勢線的描繪》實(shí)驗(yàn)中,因?yàn)閷o電場直接測量很“困難”,故采用易測量的電流場來模擬。
又如在確定磁場中磁感線的分布,因?yàn)榇鸥芯€實(shí)際不存在。我們就用鐵屑的分布來模擬磁感線的存在。
如用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu),用簡單的線條代表杠桿等。以上僅是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法,有時(shí)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中同時(shí)會(huì)用到多種方法。
同時(shí),具體用運(yùn)中還會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理方法等,在此不再贅述。
小學(xué)科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),八冊教材中共設(shè)置了三百多個(gè)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。
通過這些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的成功實(shí)施,可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),進(jìn)而幫助學(xué)生了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)世界。鑒于實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)中有著舉足輕重的地位,因此非常有必要對不同類型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作一梳理,以幫助小學(xué)科學(xué)教師開展好實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn),有以下幾種類型:1 實(shí)驗(yàn)的精確性和實(shí)驗(yàn)環(huán)境1.1 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) 所謂實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),是指在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),通過各種實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備,人為地控制或改變實(shí)驗(yàn)對象的狀態(tài)和條件,來考察和研究實(shí)驗(yàn)對象的一種有目的、有計(jì)劃的實(shí)踐活動(dòng)。如科學(xué)五(上)“植物的根具有向水性”實(shí)驗(yàn),就可歸類為實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。
具體的實(shí)驗(yàn)方法是,在實(shí)驗(yàn)室里放置一個(gè)透明的塑料盤子,再鋪上幾層吸水紙,然后把五粒剛發(fā)芽的綠豆成一條直線放在吸水紙上,并保持吸水紙一端濕潤。三至五天后,學(xué)生就可以清楚地觀察到綠豆的根都伸向有水的一端。
1.2 自然態(tài)實(shí)驗(yàn) 所謂自然態(tài)實(shí)驗(yàn),是指在研究對象處于自然環(huán)境中和自然狀態(tài)下對其加以考察的一種實(shí)踐活動(dòng)。如科學(xué)三(下)“種植黃豆”這一實(shí)驗(yàn)。
為了讓學(xué)生清楚地觀察到黃豆發(fā)芽、生長、開花、結(jié)果、成熟的全過程,就需要指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)校的種植園里,親自栽種和觀察黃豆,此實(shí)驗(yàn)就可歸類為自然態(tài)實(shí)驗(yàn)。2 實(shí)驗(yàn)的直接目的2.1 探索性實(shí)驗(yàn) 所謂探索性實(shí)驗(yàn),是指探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法。
在小學(xué)科學(xué)中,純粹的探索性實(shí)驗(yàn)較少,主要原因是這類實(shí)驗(yàn)有著一定的難度,小學(xué)生往往不具備這方面的探究能力。小學(xué)科學(xué)中出現(xiàn)的所謂探索性實(shí)驗(yàn),從嚴(yán)格意義上講,只不過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對學(xué)生來說是通過自主探究而獲得的。
如“探索磁鐵的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過對教師提供的磁鐵和器材進(jìn)行研究,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)磁鐵的相關(guān)性質(zhì),就可以劃歸為探索性實(shí)驗(yàn)。又如“種植黃豆”實(shí)驗(yàn),也可以歸為探索性實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵谟^察黃豆的生長過程中,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)很多未曾知道的東西,如剛出土的子葉會(huì)變成綠色;豆苗一般出現(xiàn)十三片葉子后就會(huì)開花;豆苗莖上的葉是對稱的;黃豆成熟后,如果把黃豆拔起來,會(huì)發(fā)現(xiàn)根部有細(xì)小的瘤,即根瘤菌。
2.2 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 所謂驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),是指對研究對象有一定了解,并形成了一定認(rèn)識(shí)或提出了某種假說,為驗(yàn)證這種認(rèn)識(shí)或假說是否正確而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)大多是在理論分析之后為尋求實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)才使用。
如科學(xué)五(上)“光是怎樣傳播的”一課中,為驗(yàn)證“光是沿直線傳播”這一觀點(diǎn),可以用手電筒照射有著大小、位置相同的小孔的四張卡紙。第一次照射時(shí),讓四張卡紙排成一條直線;第二次照射時(shí),讓四張卡紙的排列不成一條直線。
結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn),第一次實(shí)驗(yàn)中手電筒的光線能通過,第二次實(shí)驗(yàn)中手電筒的光線不能通過,從而驗(yàn)證光是沿直線傳播這一觀點(diǎn)。像驗(yàn)證“光是沿直線傳播”這樣一類的實(shí)驗(yàn),就可劃歸為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。
3 實(shí)驗(yàn)中質(zhì)和量3.1 定性實(shí)驗(yàn) 所謂定性實(shí)驗(yàn),是指判斷研究對象具有哪些性質(zhì),并判定某種物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)或者鑒別某種因素是否存在,以及某些因素之間是否具有某種關(guān)系的一種實(shí)驗(yàn)方法。定性實(shí)驗(yàn)是一種最基本的實(shí)驗(yàn)方法。
一般來說,定性實(shí)驗(yàn)要解決的是“有或無”、“是與否”的問題。如,為證明土壤中有沒有空氣,實(shí)驗(yàn)者把土壤放入盛有水的燒杯中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出來,實(shí)驗(yàn)證明土壤中有空氣;又如為了探索流水對巖石的作用,實(shí)驗(yàn)者把幾塊表面粗糙、有棱角的巖石放入盛有水的礦泉水瓶中劇烈晃動(dòng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)巖石的表面變光滑,棱角被磨去,從而證明流水的作用和巖石被磨蝕之間存在某種關(guān)系。
像上面這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都可歸為定性實(shí)驗(yàn)。3.2 定量實(shí)驗(yàn) 所謂定量實(shí)驗(yàn),是指為了對研究對象的性質(zhì)、組成及影響因素有更深入的認(rèn)識(shí),而對它們之間的數(shù)量關(guān)系所進(jìn)行的探究,這種揭示各因素之間數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)稱為定量實(shí)驗(yàn)。
在定量實(shí)驗(yàn)中,測量是其重要的手段和方法。如科學(xué)五(上)“光與熱”一課中,為探究“光的強(qiáng)弱與溫度之間關(guān)系”,需用溫度計(jì)分別測量一面鏡子、兩面鏡子、三面鏡子和四面鏡子所反射的光斑的溫度,再把光斑的強(qiáng)弱和相應(yīng)的溫度制成柱狀圖,就可以得出“光的強(qiáng)弱與溫度之間存在什么關(guān)系?!?/p>
這個(gè)實(shí)驗(yàn)就可以歸為定量實(shí)驗(yàn)。4 實(shí)驗(yàn)在科學(xué)認(rèn)識(shí)中的作用4.1 析因?qū)嶒?yàn) 所謂析因?qū)嶒?yàn)是為了尋找、探索影響某事物的發(fā)生和變化過程的主要原因而安排的一種實(shí)驗(yàn)。
這種實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是:“實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是已知的,而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素是未知的。”如科學(xué)五(上)“堅(jiān)硬的巖石會(huì)改變模樣嗎”一課中,為“探索巖石變化的原因”實(shí)驗(yàn)就可歸為析因?qū)嶒?yàn)。
實(shí)驗(yàn)的目的是為探索“看起來十分堅(jiān)硬的巖石,是什么力量使它們發(fā)生了變化?”這一問題。實(shí)驗(yàn)的方法是將燒熱的巖石立即放入冷水中,反復(fù)幾次后,發(fā)現(xiàn)巖石會(huì)破碎;將幾塊巖石放入裝有水的礦泉水瓶內(nèi)劇烈晃動(dòng)后,發(fā)現(xiàn)巖石的表面變圓變光滑了;往紙杯內(nèi)倒入石膏糊,撒入幾粒豌豆,再倒入一些石膏糊,然后把結(jié)成塊的石膏糊放入盛水的盤子中,幾天后觀察到豌豆因發(fā)芽把石膏脹裂了。
由這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,就可解釋巖石為什么會(huì)出。
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