摘 要: 本文分析了農(nóng)村初中科學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,提出了適當(dāng)開展課外拓展實(shí)驗(yàn)的必要性,并具體設(shè)計(jì)了人體皮膚電阻的測(cè)量、人體血壓的測(cè)量、實(shí)用小儀器的使用和數(shù)碼攝影等四個(gè)課外拓展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞: 初中《科學(xué)》課程 課外拓展實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 皮膚電阻
1.引言
1990年前后,浙江省全面開展義務(wù)教育課程改革,重點(diǎn)之一是綜合了物理、化學(xué)、生物及地理課程中的自然地理部分內(nèi)容,以“自然科學(xué)”課程取代,課程名稱后來(lái)又改為“科學(xué)”。在初中科學(xué)教育目的中,主要任務(wù)不再是為高中階段打好學(xué)科基礎(chǔ),而使學(xué)生建立必要的科學(xué)觀念,培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度才是主要任務(wù)[1,2]。
農(nóng)村學(xué)生比較特殊,受家庭和社會(huì)的影響,對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性普遍不高,這增加了科學(xué)教學(xué)的難度。尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué),由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制,更不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。因此,如何提高農(nóng)村初中的科學(xué)教學(xué)質(zhì)量,是擺在教師面前的一個(gè)研究課題。我長(zhǎng)期從事農(nóng)村初中的科學(xué)教學(xué)工作,深感必須重視按課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。同時(shí),也有必要適度拋開教材,因地制宜地適當(dāng)開展課外拓展實(shí)驗(yàn)。
2.課外拓展實(shí)驗(yàn)的具體項(xiàng)目
課外拓展實(shí)驗(yàn)的具體項(xiàng)目很重要,首先應(yīng)符合農(nóng)村初中學(xué)校的客觀條件,其次內(nèi)容應(yīng)與初中學(xué)生的認(rèn)知能力一致,應(yīng)包含豐富的科學(xué)知識(shí),簡(jiǎn)單易做,并且實(shí)用有趣。
2.1人體皮膚電阻的測(cè)量
在直流電路中,物體對(duì)電流阻礙的作用叫做電阻。人體是由各種組織構(gòu)成的非常復(fù)雜的導(dǎo)體,體表有一層導(dǎo)電性最差的皮膚,體內(nèi)為導(dǎo)電性較強(qiáng)的液體和具有不同導(dǎo)電性的各種組織。皮膚的最外層是表皮,包括角質(zhì)層,其中有汗腺孔,下面是真皮和皮下組織,其中有大量血管。真皮和皮下組織的導(dǎo)電性較好[3]。
實(shí)驗(yàn)器材主要有直流穩(wěn)壓電源(可用干電池代替)、電壓表、電阻器、電極、導(dǎo)線、紗布、NaCl溶液、棉球、消毒酒精,等等。圖1是實(shí)驗(yàn)電路示意圖。
實(shí)驗(yàn)以兩個(gè)學(xué)生為一組,分別測(cè)量對(duì)方手臂皮膚的電阻。手臂皮膚先用75%醫(yī)用消毒酒精清洗,再用電極夾住蘸有NaCl溶液的紗布,固定在待測(cè)手臂上。實(shí)驗(yàn)中,電源輸出電壓為5.0V,電阻R=1.0×10Ω,按圖1連接電路。由歐姆定律可知=,即手臂皮膚的電阻R=R。
皮膚的干濕度對(duì)皮膚電阻產(chǎn)生影響,在情緒緊張或激動(dòng)時(shí),人體皮膚汗腺孔水分增多,皮膚電阻發(fā)生變化。在實(shí)驗(yàn)中1wexUXjOgATDkPqRKREIsJizq2kBjj1uEhSxr/4CAYk=可要求學(xué)生分別在平靜狀態(tài)、肢體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量,分析電阻的變化規(guī)律。這個(gè)實(shí)驗(yàn)包含著直流電路的基本知識(shí),注重電學(xué)與人體結(jié)合,直觀地展示了生物電現(xiàn)象,生動(dòng)有趣。該實(shí)驗(yàn)也可簡(jiǎn)化定量測(cè)量,改為定性觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2.2人體血壓的測(cè)量
血液在血管中流動(dòng)時(shí),作用在血管壁的側(cè)壓強(qiáng)叫血壓,血壓的單位一般用kPa或mmHg。心臟收縮時(shí),血液由左心室射入主動(dòng)脈,此時(shí)血壓達(dá)到最高值,稱為收縮壓。心臟舒張末期動(dòng)脈壓所能保持的最低值稱為舒張壓。
實(shí)驗(yàn)儀器采用常見的汞柱式血壓計(jì)和聽診器,實(shí)驗(yàn)以兩個(gè)學(xué)生為一組,互相測(cè)量。測(cè)量時(shí),要求學(xué)生認(rèn)真閱讀血壓計(jì)使用說(shuō)明書,記錄血壓值,并與人體正常值相比較。這個(gè)實(shí)驗(yàn)包含著壓強(qiáng)、聲音傳播等力學(xué)知識(shí),同時(shí)也包含簡(jiǎn)單的生物醫(yī)學(xué)知識(shí)和健康保健知識(shí),在日常生活中很實(shí)用。
2.3 實(shí)用小儀器的使用
精心選擇一些實(shí)用小儀器,把它們引入拓展實(shí)驗(yàn)中,必將產(chǎn)生很好的教學(xué)效果。下面介紹幾種實(shí)用小儀器。
手持式激光測(cè)距儀:
光以速度c在空氣中傳播,在A、B兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t,則A、B兩點(diǎn)間的距離d=ct。因此,測(cè)距離就是測(cè)時(shí)間??砂才艑W(xué)生測(cè)量教室長(zhǎng)度和寬度。
便攜式讀數(shù)顯微鏡:
該儀器使用白色LED光源,便于攜帶,可調(diào)焦,放大倍數(shù)有40、80、100、150倍等,并帶有刻度,可進(jìn)行定量測(cè)量。實(shí)驗(yàn)可安排學(xué)生觀察人民幣紙質(zhì)與普通書寫紙質(zhì)的差異、絲綢與麻布纖維的差異、觀察植物病蟲害情況,等等。
眼鏡片超聲波清洗機(jī):
該儀器包含著超聲波的一些基本知識(shí),可使學(xué)生了解超聲波的基本特點(diǎn)。超聲波使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡,微小氣泡在超聲波的作用下振動(dòng),當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí),氣泡迅速增長(zhǎng),然后突然破裂,在氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生沖擊波,擊碎周圍不溶性污物而使它們分散于清洗液中,從而達(dá)到清洗目的。
上述儀器簡(jiǎn)易實(shí)用,價(jià)格便宜,類似這樣的儀器很多,這里不一一介紹。
2.4 數(shù)碼攝影
隨著攝影技術(shù)的高速發(fā)展,喜愛攝影的人群年齡越來(lái)越小??山M織學(xué)生到野外攝影,拍攝新農(nóng)村景象,拍攝鮮花、禾苗、小鳥,感受大自然之美。而把攝影引入科學(xué)拓展實(shí)驗(yàn)中,則需要教師進(jìn)行二次創(chuàng)造,提煉出攝影技術(shù)中的科學(xué)要素。實(shí)驗(yàn)前可向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹照相機(jī)的發(fā)展歷程、照相機(jī)的結(jié)構(gòu)、人眼生理特點(diǎn)、色彩學(xué)知識(shí)等。照相機(jī)成像原理就是凸透鏡成像理論,這需要學(xué)生掌握幾何光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
3.結(jié)語(yǔ)
每一個(gè)農(nóng)村初中教師都肩負(fù)著提高農(nóng)村青少年綜合素質(zhì)的重要任務(wù)。教師應(yīng)發(fā)揮自身特長(zhǎng),樹立創(chuàng)新理念,不斷增強(qiáng)教學(xué)效果,這是一個(gè)長(zhǎng)期的曲折的過程。在農(nóng)村初中科學(xué)教學(xué)中,根據(jù)本地區(qū)的教學(xué)特點(diǎn)適當(dāng)開展課外拓展實(shí)驗(yàn),有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣,開闊視野,提高科學(xué)素養(yǎng)。
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