低成本科学实验有利于推广和有效开展

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　　实践证明，低成本实验有利于科学实验的推广和有效开展。将小学科学实验朝着低成本化的方向进行改进，是实验改进的重要方向之一。笔者在科学教学研究中发现，废弃饮料瓶在小学科学的一些实验中能起到意想不到的效果。用饮料瓶能制作实验器具，取材方便，成本廉价，制作方便，操作简易，安全可靠。
　　所谓低成本器材的科学实验是指使用那些材料易得、简便易做、趣味性强、形象生动、效果明显的科学实验。教学实践和相关研究证明，低成本实验有利于科学实验的有效开展和广泛推广。
　　废弃饮料瓶在我们的生活中随处可见，它们常常被丢弃在垃圾桶里，或被廉价回收。但是，只要你稍加改进，就会发现其实它们的在科学实验中有着很高的价值，可以帮助我们完成很多科学实验，它们不仅在实验取材方面，大大降低了成本，而且在演示效果上也往往更胜一筹。本文将介绍3个以饮料瓶为材料的改进的教科版小学科学教材所涉及的实验。
　　实验一：用饮料瓶改进“空气有重量实验”
　　教材中实验的安排：教科版小学科学三上《空气有重量吗？》一课，为帮助学生认识空气有重量，教材中安排了两个实验来认识空气是有重量的，一是用小天平来比较充气前后气球的重量变化，二是称量充气与充足的篮球重量的变化。
　　教材实验不足之处：要使未吹气的气球和笔帽的平衡就不是件容易事，充气前后气球和篮球的体积会发生，由此浮力也会有变化，浮力变化这个干扰因素影响的实验的科学性。
　　改进后的实验装置：在塑料瓶身上端侧面打一个孔，将自行车气嘴安在瓶身上，用硅胶黏合固定。笔者选用是4L农夫山泉饮用水的瓶子。
　　改进后实验操作步骤：
　　第一步：称量出装满了空气的装置的重量：调平天平，然后将装满空气的带气门嘴瓶子放在天平托盘一侧，另一侧托盘里摆放橡皮泥，直至天平平衡。
　　第二步：在实验装置中加入空气：为方便学生操作，我为学生准备了脚踩式打气筒给这个装置打气。
　　第三步：观察增加了空气的实验装置瓶重量变化情况：将增加空气的装置再放入左侧天平，会看到指针侧向左侧天平倾斜了，说明左侧装置变重了，为什么变重？因为加入了空气，空气是有重量的。
　　第四步：用豆子来测出增加的空气重量：那到底这踩进去的空气有多重，引导学生采用在右侧托盘里添加豆子的方式来感知了解。
　　第五步：到底打进去了多少空气：增加的空气到底有多少呢？将不漏气的塑料袋里空气尽可能全部挤走，然后将塑料袋罩在装置瓶盖口，抓紧，再打开装置瓶。这时刚才增加进去空气由于没有瓶盖的束缚，就会从装置瓶中跑出来到塑料袋里，塑料袋会鼓起来，学生就能“看”到刚才到底打进去了多少，同时知道添加的赤豆数量就是这袋子里空气的重量。
　　改进后的实验效果：利用自制的实验装置瓶，再经过一系列连续实验后，学生观察到增加了空气，装置会变重，学生对空气是有重量的有了比较明确的了解，以及这一小塑料袋空气约与7、8粒赤豆重量差不多（如果直接用秤来称量也是可以，但对三年级学生来说，几克的概念远没有几位赤豆来得更直观），这些概念也就自然而然地形成了。
　　实验二：用饮料瓶模拟“耳郭有收集声波的作用实验”
　　教材中实验的安排：教科学版小学科学四上《我们是怎样听到声音的》中在介绍耳郭有收集声波的作用，如何让学生来体验感受耳郭的这一作用，教材中没有安排实验，老师教学中常采用用手拢在耳郭后来感知。
　　教材实验不足之处：手比较小，将手拢在耳郭前后声音响度的变化效果不明显，学生无法体会声音响度的变化，因此对耳郭收集声波的作用还无法真切体会。
　　改进的实验装置：
　　将大饮料瓶去除瓶盖再去底，制成“耳郭模拟器”。在此实验中笔者选用是4L农夫山泉饮用水的瓶子。
　　改进后实验操作步骤：
　　第一步：教师敲击音叉，学生直接用耳朵倾听感受。
　　第二步：教师以同样力度敲击同一音叉，学生将饮料瓶制成的“耳郭模拟器”放置在耳朵上，再次倾听感觉。
　　改进后的实验效果：由于使用大饮料制作的“耳郭模拟器”放大了“耳廓”，使得使用前后声音响度变化十分明显，学生能有效感受到“耳郭有收集声波的作用”。
　　实验三：用饮料瓶改进“空气占据空间实验”
　　教材中实验的安排：教科版小学科学三上《空气占据空间》，教材中安排的实验是将纸团塞在玻璃杯底部，再将这个玻璃杯竖直倒扣在水中，看到杯底的纸团没有被水浸湿，由此证明空气占据空间。
　　教材实验不足之处： 1.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。2.学生在实验操作时不易把握，导致有的学生方法不当，把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。3.学生如果用湿手触摸纸团，感知纸团的干湿较模糊。
　　改进后的实验装置：剪去350ml飲料瓶下半部，保留瓶盖。
　　改进后的实验步骤：
　　第一步：在水槽中装染色后的水（便于观察），将乒乓球放入水槽中，改制后的透明饮料瓶拧紧盖后，罩着乒乓球，竖直压入水中，观察乒乓球的停留位置。
　　第二步：拧开瓶盖，观察饮料瓶里的乒乓球的位置变化，会发现这次乒乓球浮在水面了
　　第三步：比较发现，开始乒乓球留在水槽底部，说明空气占据饮料瓶的空间，水进不去;当把瓶盖打开，瓶中空气就从瓶口跑出，水就进入瓶中占据原来那部分空气占据的空间，乒乓球随水面上升。
　　第四步：得出结论：空气占据空间。
　　改进后的实验的效果：
　　改进后的实验所需材料既简易，又绿色环保安全。实验操作既简单，又可重复实验，便于推广，同一个实验装置可重复使用，回收利用。通过观察乒乓球位置的变化，变静态为动态，感知理解空气占据空间，可视性强，更适合三年级的学生探究。
　　低成本实验资源的利用，就是利用像饮料瓶之类身边随手可取的日常生活用品来做实验，既能激发学生对小学科学产生浓厚的兴趣，又能取得理想的教学效果，使学生深切地感受到科学就在我们身边，同时学生的创新意识在实验的过程中自然也得到了增强。
　　【作者单位：苏州市善耕实验小学校江苏】
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