1.對選題與教育目標的認識
測定某種食物中的能量”是國家課程標準實驗教科書《生物學》七年級下冊(人民教育出版社,2001年)的一個探究性實驗(詳見教科書)。該實驗設計精當,操作易行,能從多方面培養(yǎng)學生的實驗技能,如天平、量筒、溫度計、酒精燈等實驗器具的正確使用和數值讀取,同時學生通過提出假設、設計驗證、分工合作、查表與計算、對照比較、統(tǒng)計分析、集體討論、表達交流等活動,并將實驗結果與能源、環(huán)保、材料等社會實際問題有機結合,這樣促進了思維品質的訓練和科學研究方法的掌握,有利于創(chuàng)新思維的形成和綜合素質的提高。
2.對實驗的設計與改進
鑒于上述認識,我在整體設計、組織實施這個實驗時,從以下幾個方面作了細心的考慮和安排,并對一些細節(jié)作了改進,力求充分發(fā)揮學生的主動性、參與性和創(chuàng)造性。
2.1 實驗材料選用干燥的花生種子,大小適當,燃燒較為充分,一?扇紵1.5~3min,而且成本低,方便做重復實驗。也允許學生用其它食物材料做對比實驗。
2.2 按書上的要求,實驗用水10mL太少,一;ㄉ紵1min左右就能使10mL水沸騰,無法測得整;ㄉ懦龅臒崮堋=涍^多次實驗,水量宜在20~30mL,燃燒后可使水溫升高約30~60℃。
2.3 按書上介紹,制作易拉罐裝置麻煩,且不安全(易劃破或燙傷),可改用鐵架臺固定試管或燒杯等玻璃器具。
2.4 把花生種子置于解剖針的尖端或鐵絲小環(huán)上,便于燃燒。
2.5 提前一周讓每組學生自行設計一份能體現實驗操作程序及數據記錄與處理的實驗報告,上交后集體評選并修改產生一份最佳方案(附下表),打印發(fā)放供各組使用。
2.6 要求學生統(tǒng)計各組的最終實驗數值后,求出數值范圍及均值,進一步明確水的適用量、燃燒時間及水溫升高的范圍等。
3.對問題的探討與拓展
組織學生對實驗現象與結果加以討論,并以口頭及書面的形式表達和交流。
3.1 比較燃燒前的種子的質量與燃燒后灰分的質量,說明質量減輕的原因是什么?
3.2 由花生種子燃燒中能量有效轉化率,分析能量可能通過哪些途徑損失掉?
3.3 就花生種子燃燒時放出很濃的黑煙這一現象,要求學生試從清潔能源、環(huán)境污染與保護、黑煙對炊具的影響及能量的損耗,及使花生種子充分燃燒應采取的措施等方面發(fā)表見解,并寫成小論文。
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