小小改动大大不同

王碧桂

摘要：随着社会的发展，教育对我们提出了新的要求，需要更新传统的教育教学观念，如变“要我学”为“我要学”。科学教学离不开实验，而教材中的很多实验往往条件所限，不得不以演示实验为主，难以激发学生的兴趣，通常实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比，实验越贴近生活，越有趣味性，同时也越有效。静电现象中对于电荷间相互作用的规律这个实验存在一定的难点，本文通过小小改进，突破了这个难点。

关键词：静电现象;电荷问作用规律;实验改进

初中科学2011版课程标准指出，科学是以提高学生的科学素养为宗旨的综合课程，是一门以实验为基础的学科，观察和实验是科学探究的重要方法，教学中如果能充分利用实验教学资源，精心设计并组织实验，积极开展探究活动通过实验启发学生，由“观”生“趣”，由“趣”生“疑”，由“疑”生“思”，由“思”生“知”，对激发学生兴趣，培养学生自主探究的能力，提高科学素养有重要作用。

俗话说兴趣是最好的老师，利用丰富有趣的实验现象激发学生的兴趣和求知欲，但学生的兴趣并非产生了就能持续稳定，需要教师不断地用新奇的实验刺激并强化学习兴趣，从而使学生由浅层兴趣逐渐转化为深层兴趣。

1原实验

在华师大版初中科学教材《自然界的电现象》这节课中，对于探究电荷问相互作用的规律的实验，教材作如下设计：

（1）将一根丝绸摩擦过的玻璃棒悬挂在铁架台上，使其静止，用另一根同样丝绸摩擦过的玻璃棒靠近，观察现象;

（2）用同样的方式将毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，观察现象，探究同种电荷问的作用规律;

（3）将一根丝绸摩擦过的玻璃棒悬挂在铁架台上，使其静止，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近，观察现象，探究异种电荷问的作用规律。

2不足

从实验准备过程和实际课堂教学中，我们很容易发现存在以下几点不足：

（1）在具体操作中如果不加任何处理，摩擦过的玻璃棒和橡胶棒吸起小纸片都很容易失败，更别说探究电荷问相互作用的规律了。摩擦起电带电量很少，电荷又易流失，即使空气干燥时此试验成功率也不高，若天气稍有潮湿，基本不能成功。对此常采用事先烘干或晒干毛皮、对教室进行通风、操作时要防止手心出汗、实验中避免对着器材呼吸等措施。为了准备一个实验，老师精心准备煞费苦心，但最终效果往往不尽如人意，演示实验都存在如此难度，更不可能发挥学生的能动性，展开分组实验了;

（2）对于玻璃棒发生转动的现象，学生在解释时，说的最多的原因是——风，或认为是放置不当，甚至有学生说是受地球自转的影响，原因多种多样，就算有学生能答出和静电现象有关，往往也心存疑虑，实验的指向性并不明确;

（3）本实验中所需器材，如铁架台、玻璃棒、橡胶棒、毛皮等材料的获取不易，学生难以在课后通过重复试验来巩固知识，本实验对学生而言犹如空中楼阁，可望不可即，更别提通过实验来激发学生学习兴趣，创设探究型的学习氛围;

（4）在課后，学生易形成固定思维，认为玻璃棒一定带正电，橡胶棒一定带负电，并不明白玻璃棒和橡胶棒只有在特定的摩擦对象——丝绸和毛皮的时候，才会带上正负电荷，所带电荷种类取决于相互摩擦的两个物体的原子核对电子的束缚能力，玻璃棒也有可能带负电，由此实验材料最好一致。

3改进

第一次改进（换材料）：偶然在一个节目《最新科学实验集》中看到有人用吸管和餐巾纸来做静电实验（吸管带负电），无论天气好坏，都能吸引很多小纸屑，查阅相关资料并对此深入思考，想到可以用吸管来代替玻璃棒和橡胶棒进行实验，其他不变。这样改进虽然解决了第一点天气要求高和第三点取材难的缺点，但对于第二点风的影响仍旧难以避免。

第二次改进（换方法）：经过反复思考、实践，把悬挂法改为顶针法。如图所示，在橡皮上插一根大头针（不能用牙签，牙签与孔摩擦过大），针头穿过一边吸管中部，但不能穿过另一侧吸管，此时吸管可绕针头自由转动，完成装置。实验时，把与餐巾纸摩擦过的吸管架在针头上，用另一根与餐巾纸摩擦过的吸管轻轻靠近，观察针头上吸管的运动情况。

此实验取材简单，来源于生活，学生兴趣浓厚，也解决了实验对天气要求高的难题，但也有几个小问题。虽然采用顶针法，吸管受风的影响小了些，但轻微影响仍然有，而且吸管太轻，在另一个吸管靠近时容易产生反向力矩，不能看到明显排斥现象。吸管中部位置也比较难确定，在实验前吸管难以达到平衡状态。找寻许多材料，无法找到能让吸管带正电并可实验的物体，对于异种电荷问相互作用规律难以展开。

第三次改进（换材料、换方法）：针对以上问题，反复查阅资料知道，与头发摩擦过的泡沫带负电，与塑料尼龙袋摩擦过的泡沫带正电，于是想到用泡沫来做实验。泡沫不能用顶针法，用悬挂法也很容易受到风的影响，便让一个泡沫立于桌上另一个轻轻靠近，如图所示。

步骤：（1）让一块厚度为1cm的轻质泡沫1与头发摩擦后立于桌上静止（大约摩擦10下），取另一与头发摩擦过的泡沫2轻轻靠近，观察桌上泡沫的倒下方向，若泡沫1向后倒，说明两个泡沫相互排斥;

（2）另取两块同样的轻质泡沫与塑料尼龙袋摩擦，用同样的方法重复上述实验，得出同种电荷问的作用规律;

（3）让一块厚度为1cm的轻质泡沫1与头发摩擦后立于桌上静止（大约摩擦10下），取另一泡沫2与塑料尼龙袋摩擦（大约20下），轻轻靠近，观察桌上泡沫的倒下方向，若泡沫1向前倒，说明两个泡沫相互吸引，得出异种电荷问的作用规律;

4优点

（1）改变实验材料用泡沫，使得该实验对天气的要求低很多，大大增加了实验的成功率，减少了老师课前不必要的时间浪费;泡沫的厚度可根据天气随意改变，以适应不同天气，天气不好时泡沫可以切薄点，或多摩擦加下，实验随时可根据天气调节，给老师带来方便;

（2）采取泡沫竖直放置的方式，而不是悬挂法，避免了一些外界因素的干扰，也避免了学生总因为风对实验结果抱有一丝疑虑，加强了实验的准确性;

（3）本实验中所需器材，如泡沫、塑料尼龙袋等材料的获取简单，贴近生活，可以轻而易举的展开分组实验，通过实验来激发学生学习兴趣，创设探究型的学习氛围;

（4）实验材料均采取泡沫，避免了学生形成固定思维，认为玻璃棒一定带正电，橡胶棒一定带负电，而对静电现象真正的原理并不了解。

5注意事项

塑料尼龙袋不能多次使用，泡沫最好为低密度的轻质泡沫，在上课前一天最好让同学们洗一下头发。

传统的静电演示实验中，实验所呈现的科学性面貌占主要成分，教材中的演示实验往往失去了物理世界原本的趣味性，其冷冰冰、干巴巴的形象让很多学生望而却步。实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比，所以实验越贴近生活，越有趣味性，同时也越有效。只要努力去发掘身边可用的各种资源，特别是生活中常见的小器材，我们就会有惊喜的发现。

改进后的课堂实验学生积极主动，趣味性十足，学生能通过实验现象轻而易举的得到电荷问相互作用的规律，并且在课后还能进行实验的拓展。教学中，教师要不断加强实验教学，勤于思考、勇于创新，才能提高学生的学习兴趣，进一步打造高效课堂。教育教学不仅要让学生接受知识、培养能力，也要注重过程和方法，关注学生的情感态度体验，使学生快乐学习，在愉悦的过程中培养逻辑思维和分析解决问题的能力，提高对科学的学习兴趣，在未来的学习中我们必能和学生一起共进，共同展望美好的未来！