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    让偶尔的“失败”成为探究的契机
    作者:黎春华    文章来源:转载    点击数:    更新时间:2007-8-31

     

    原载:《物理教学探讨》2007年第6

    1  一次失败的实验

    新版初中科学教材第三册第四章的电学内容中,为了说明“自然界的绝缘体和导体之间的界限不是绝对的而是相对的,也就是说在条件改变的情况下是可以相互转化的”,教材安排了一个非常有说服力的实验:烧红的玻璃能导电(玻璃在常温下是绝缘体)。

    按教材设计的要求,老师在讲台上连接了一个简单的电路,由小灯泡、电源(学生电源)、电键、导线和一只破掉的灯泡里的玻璃块(玻璃块两边有两根金属丝外露)连接而成,检查电路无误后,电键合上,小灯泡不亮。说明此时玻璃块不能导电,是绝缘体。然后,我们用酒精灯给玻璃块加热,同时提醒同学们注意观察小灯泡的明暗情况,加热了差不多有五分钟,小灯泡没有在同学们的炯炯目光注视下亮起来。又加热了一段时间,小灯泡还是不亮。也就是说,此时的玻璃还是绝缘体,而没有实现我们期待中的转变。

    课上到这里似乎卡住了,实验没有出现预期的结果,无法说明问题,无法支持我将要得出的结论。怎么办?是凭老师三寸不烂之舌草草收场,还是……抬头看讲台下的学生,全班同学的头都高高昂着,一双双明亮的眼睛盯着老师,连一部分平时不太在乎老师讲什么的学生,也都在看着老师。他们的目光中有好奇,有疑惑,更有期待,显然,此时凭“嘴巴讲完实验”是下下策。

    下面是当时师生间的对话:

    老师:同学们,大家都看到我们的实验失败了,请大家帮老师找找实验失败的原因。

    哄!本来静寂的课堂一下子热闹起来。几分钟后有人跃跃欲试。

    学生1:可能是电路的其他部分断路了?

    老师:也许吧!请你上来帮老师检查一下。

    上来检查后没有发现断路。

    学生2:我估计是不是电压不够高?

    老师:那好吧!我们把电压由4V调节至6V

    重复上述实验过程,还是没有看到预想中的结果。

    学生3:我猜想是酒精灯烧的温度不够高。

    老师:有道理!我们有一种比普通酒精灯威力更大的叫酒精喷灯,可拿来试试。

    老师让同学从实验室拿来酒精喷灯,同时简单介绍了酒精灯的原理。再重复上述实验,很遗憾在加热了较长时间后,仍然没有让大家兴奋的结果。

    老师:同学们,大家开动脑筋找了各种可能存在的问题,但显然没用找到最关键的原因,因为实验还是没能成功,现在请同学们分组仔细讨论,找出问题的症结和有效解决的办法来。

    这时作为教师,我也心里没底,后悔自己掉以轻心,准备不充分,不知到底该如何改进,才能使问题圆满解决。在一阵热闹的讨论之后,开始有同学举手示意。

    学生4:老师,我们组分析,估计问题肯定在玻璃块上,可能加热后电路已经通了,但玻璃块的电阻还是很大,使电路中的电流太小,小到不足以使小灯泡亮起来。

    老师:其他同学认同吗?如果真是这样我们怎么改进呢?

    学生5:老师,我们组也这样认为,可能玻璃这种材料的电阻改变受温度影响太不敏感。是不是将它换成其它材料。

    老师:非常不错,这两点理由非常有说服力,但由于课堂上时间有限,老师今天作为一个家庭作业布置下去,回家查资料,找到一种能替代玻璃而能使我们实验成功的材料。具体地说去找两种替换器材:(1)找一种电阻改变受温度影响较敏感的材料;(2)将小灯泡换掉,选择一种通过较小的电流就能显示出效应的用电器。

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