不可思议的科学实验范文
时间:2023-10-27 17:31:59
导语:如何才能写好一篇不可思议的科学实验,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
免疫学是生命科学的前沿性基础学科,也是医学生的必修课程。免疫学是实践性较强的学科,实验课在免疫学教学中占有非常重要的地位。针对不同专业医学生的培养目标,结合专业特点,有的放矢地设计免疫学实验方案,具有非常重要的意义。免疫学实验课不同专业医学生免疫学是医学科学的前沿学科,是医学教育的重要组成部分,是高等医学院校的重要基础课程,其涉及基础医学、临床医学、预防医学等多个领域。免疫学知识更新快,技术发展快,涉及学科广,是推动现代生命科学的支柱性学科,并且是医学院校不同专业医学生的必修课程,学习并掌握好免疫学的相关知识,对以后的专业课学习以及临床实践具有重要的作用。免疫学属于实践性较强的学科,实验课是免疫学教学的重要组成部分,合理的免疫学实验课的开展能很好的调动起学生对免疫学的学习兴趣,有助于学生理解理论课的相关知识。因此,开展并安排好免疫学实验课,对提高免疫学教学质量意义重大。现阶段免疫学实验课内容相对单一,主要是一些经典的验证性免疫学实验。各专业学生均采用统一的实验课教材,缺乏对医学生专业不同的针对性实验课设置,无法很好的调动起各专业学生的学习兴趣,限制了学生对知识的掌握和灵活运用,导致了免疫学实验与将来的实际运用严重脱节。因此免疫学教学迫切需要对实验课进行教学改革,针对不同专业学生的特点有针对性地调整实验课方案,以提高实验课教学质量,让各专业医学生都能学到“有用”的免疫学实验技术。为了有针对性地进行免疫学实验课调整,可以将实验课的内容分为两部分,课时的1/3用来安排经过精心挑选的具有代表性的经典免疫学实验,使新学者对免疫学的经典理论有个初步的了解和认识,掌握实验的基本技能,为后续的实验课打下扎实的基础。另外2/3的课时根据不同的医学专业特点开展有针对性的实验,使不同医学专业的免疫学实验课的侧重点各不相同,这样不但可以调动各专业学生对免疫学的学习兴趣,更会为学生将来的发展打下良好的基础!下面针对不同专业的免疫学实验课程设计进行探讨。一、基础医学专业基础医学专业的学生是科研队伍的后备力量,是未来的科研工作者,因此要尤其重视对其科研创新能力的培养。针对本专业的学生特点,免疫学实验课应多设计完整的系统性的实验,让学生参与或者独立开展一个小的研究课题,使学生熟悉并了解实验的延续性和完整性。老师可以根据实际情况提出几个实验设计,让学生通过查询文献资料,和老师进行探讨,选择几个可行性方案,并分成不同的小组进行实验,用不同的方法来共同解决同一个科学问题。例如,可以设计抗体的制备实验。第一步,选择佐剂开始,就可以有多种不同的选择。比如,可以选择弗氏完全佐剂(CFA),铝剂,蛋白佐剂等;第二步,动物的免疫,可以选择小鼠,大鼠,兔子等实验动物;第三步,血液的采集,可以有尾静脉取血法,眼外眶采备血法;第四步,血清的分离;第五步,抗体的检测,可以通过酶联免疫吸附法(ELISA)检测抗体的滴度和抗体的亲和力等。最后,让学生比较不同组之间获得的结果,从而更加深入地理解抗体的制备原理和特点。二、临床医学专业临床医学专业培养的是救死扶伤的医务工作者,如何将免疫学实验与疾病的发病机制和诊断治疗相关联,对他们而言比单纯掌握一种实验技能更有意义。实验教学中应以具体的临床疾病或相应的动物模型为例开展,不但能将理论知识和实际临床疾病相结合,更重要的是可以培养学生的临床思维能力和综合运用知识的能力。超敏反应是临床上的常见免疫系统疾病,可以对本专业学生针对性地设计建立迟发型超敏反应(DTH)小鼠模型的实验。以钥孔血蓝蛋白(KLH)为致敏原,首先皮下免疫刺激机体淋巴细胞产生初次免疫应答,7天后,在小鼠脚掌以KLH冲击免疫,通过测量小鼠脚掌厚度来检测小鼠二次免疫应答引起的超敏反应的强度。以此为例,不仅能让学生掌握相应的实验技能,又可以让学生加深对超敏反应原理的理解。三、医学检验专业近年来,医学检验发展迅速,新的检验技术和自动化仪器广泛应用于临床,在很大程度上推动了人们对疾病的认识以及对临床疾病诊断和监测的准确性,但另一方面也在一定程度上加重了临床医生对检验结果的依赖性。因此,检验医学专业的学生应着重培养其实验动手能力及对实验中各种影响因素的综合分析和评价能力,以期为临床医生提供更可靠的检验结果。可以设计临床上最常用到的乙肝表面抗原的检测实验,让学生综合采用ELISA,金标免疫层析法和化学发光法来检测阴性标本和不同数量级的阳性标本。由于不同检测方法得到的结果并不完全相同,这就需要学生自主查阅资料,分析实验结果,并比较不同检测方法的的异同。这样不仅可以让学生掌握不同检测方法的原理和影响因素,同时还了解了各种方法的灵敏度和特异性,为将来的临床工作打下基础。四、预防医学专业预防医学是医学的一门应用学科,它以个体和确定的群体为对象,目的是保护、促进和维护健康,预防疾病、失能和夭折。因此,本专业的学生实验课程的重点应该安排在如何预防疾病方面。预防疾病尤其是传染病最好的方法就是使用疫苗。因此,疫苗的研发和制备应该在本专业学生免疫学实验课程中占有绝对的分量。可以设计蛋白质疫苗的原核重组表达、纯化与免疫效果分析实验。让学生从引物的设计开始,到原核表达载体的构建、转化,蛋白质诱导表达与纯化,进而免疫实验动物以检测蛋白疫苗的效果。考虑到实验周期长所带来的具体实施上的问题,可以根据课时对实验课方案进行调整,先让学生了解整体的实验线路,再对其中的具体的几个关键步骤进行实验操作。五、药学专业随着基因工程技术和分子免疫学等学科的迅猛发展,以基因工程制药为主的生物制药已成为最活跃、发展最快的医药产业。生物制药产业包括基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂三大类,药学专业学生正是从事生物制药行业的主力军,因此免疫学实验课设置可以将重点放在细胞因子、单克隆抗体、基因工程抗体等方面。实验课是免疫学教学中不可缺少的部分,传统的免疫学实验课内容相对单一,不同专业之间没有区别,达不到因材施教,针对性教学的要求。针对不同专业的培养目标,毕业后实际工作的需要,有的放矢地设计免疫学实验课内容,不断更新完善实验教学方案,不但可以调动各专业学生学习的积极性,排除他们的畏难情绪,同时,也为他们今后职业生涯中免疫学知识的灵活运用打下了坚实的基础!
参考文献:
[1]吴艳峰,曹雪涛.关于免疫学实验课教学改革的几点思考[J].中国免疫学杂子志,2011,27(5):468-470.
[2]罗红,杨光,孙文平,刘辉.改革免疫学检验实验教学培养学生“三能力”[J].中国高等医学教育,2009,(2):84-85.
[3]王艳,杨静,冯承恩.药学专业微生物学与免疫学实验课教学初探[J].中国实用医药,2010,5(6):273-274.
篇2
因此,我们结合科学课程知识和学生实验,设计和总结出学生完全能够操作的系列家庭实验,作为科学课外活动的主要内容与形式,弥补课堂上的不足。
一、开展简单的家庭实验,培养学生的实验兴趣
依据科学新课程的教学内容,合理设置趣味的、简单的家庭实验,积极创设乐学探究的情景,激发学生学好科学的浓厚兴趣,充分体现学生实验对新知识的铺垫作用,同时慎重考虑其操作便捷安全,要求原理明显直观,通俗易懂,有利于激发学生做实验的兴趣。
例如,我让学生在家里做了这样一个实验:将一块方糖置于一个金属盒盖上,用火柴试试它是否可以点燃?当然不行。如果你在方糖上一角落放上少许香烟灰,然后在这里放上一支燃烧的火柴,方糖立即就会冒出蓝色的火焰燃烧起来,直到最后完全融化。从这个家庭实验可以说明:尽管香烟灰和方糖都无法单独点燃,但烟灰却可以引发方糖的燃烧。于是,通过实验学生就知道了这样一个概念:一个可以引发化学反应,但本身却不发生变化的物质,被称为催化剂。这样的学习方式就简单易懂,学生容易接受。
通过这些有趣的、简单的家庭实验,加强学生实验的练习技能,激发学生的学习兴趣,让学生仔细观察分析实验现象,然后再让教师指导其获得具有探究价值的科学结论,能使学生加深对科学新课程知识的理解,不断积累更为丰富的感性材料,培养学生的独立操作能力。
二、注重家庭实验效果,从现实生活中找实验
作为科学教师,我们要激发学生主动学习的兴趣,促进学生了解科学在工农业、日常生活以及现代科技的广泛应用,调动学生注重联系他们的学习和生活实际,密切关注课程知识与现实生活的联系,适当改善学生的学习方式,拓宽学生的学习空间,培养学生的创新精神和实践能力。
例如,我就利用生活常识辨别生、熟鸡蛋的方法,让学生从现实生活中了解实验所产生的科学知识。这个家庭实验是这样的:先让学生在家中煮熟一个鸡蛋,然后与生鸡蛋一起放在盘子里旋转一下,结果就会发现煮熟的鸡蛋转得比生鸡蛋较快。这是因为熟鸡蛋的重心位于下半部,旋转起来可以像一只陀螺那样立起来;而内部是液态的生鸡蛋却无法这样做,由于蛋黄比蛋白重,在位于中心的离心力作用下,它只能摇晃一下,而无法产生旋转的运动。
通过这个生活中发现的简单家庭实验,能快速让学生把生活中的常识与科学知识相结合,进一步培养学生观察问题和分析问题的能力。同时通过具体的生活实践,增长课外见识,丰富动手操作的实践经验,让学生在理解中思考,在思考中体会,巩固加深和拓展理论知识。
三、积极开展实验探究,开发学生创新思维
积极开展家庭实验,从实验探究中发现科学现象,能给学生创设开放的问题情境,增强培养学生独立思考、学会学习、探究问题的良好习惯,开发学生的大胆创新思维。家庭实验是培养学生创新能力的一种主要措施。
篇3
华裔诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授。在2011年9月应邀为南京航空航天大学师生作学术报告。按照惯例,报告结束后是提问环节。
听众:“丁教授,您觉得人类在太空能找到暗物质和反物质吗?”丁肇中:“我不知道。”听众:“丁教授,您觉得您从事的科学实验有什么经济价值吗?”丁肇中:“我不知道。”听众:“丁教授,您能不能谈谈物理学未来20年的发展方向?”丁肇中:“这个问题太大,我确实不知道。”
丁肇中,这位34年前就获得诺贝尔奖的物理大家,竟然在10分钟的提问时间里,说了10个“不知道”。并且在说出这些“不知道”时,丁肇中没有矫揉造作,没有“卖关子”,始终表情自然,面带微笑。
“十问十不知”丝毫没有影响丁肇中教授在在场所有听众心中的崇高位置,反而更让听众为他实事求是的科学态度所折服,并为之报以热烈的掌声。
多维解读
一、科学需要科学态度。科学讲求严谨,从事科学研究工作最重要的是要有老老实实的态度。和丁肇中经常接触的人都清楚,他经常挂在嘴边的一句话是:“科学研究是一件非常严肃的事,‘知之为知之,不知为不知’,不能因为你在某个领域出了点成绩,天下所有的事你就都知道,这有悖于一个科学家的行事原则。”丁肇中先生的虚怀若谷,与我国先贤“谦受益,满招损”的信条可谓一脉相承。
篇4
而在现实中,人类所进行的科学实验,或许早已超过了弗兰肯斯坦博士的疯狂。这些实验无一不是关乎生与死。
猫成了对讲机
1929年,美国有两位疯狂的科学家拿活猫做实验。那时动物保护组织远没有成立,这也使他们的实验基本没什么阻力。
这两位科学家分别是维弗尔和布雷,他们首先在手术室里取下猫的一大块头盖骨,并让猫依然活着;然后把一根电极的一端连接到猫的大脑右侧听神经,另一端连接到它的躯体上;再用一根18米长的电线把猫和一个喇叭连接起来。喇叭放在另外一个房间,而且是个隔音室。当其中一人在手术室里向猫的耳朵说话,另一人在另外的隔音房间,在喇叭里就能听到对方说什么。
就这样,这只猫活生生“变成”了一部对讲机。当时研究报告曾这样记录:“声音听上去非常逼真。像简单指令、数数等类似这样的话语,都能很容易听出来。实际上,只要状况良好,这套系统完全能成为手术室和隔音室之间的通信工具。”
实验后,他们把猫杀了,并再次尝试,这时才知道死猫不能“通信”,做不成对讲机,只有活猫才可以。
双头狗
苏联十月革命后不久,1918年诞生了一位著名的科学家,名叫德米霍夫。他是器官移植手术的科学先驱,从20世纪30年代到60年代一直从事着移植手术的实验。唯一引起人们诟病的就是他一直用狗做实验,这实在有损他的声誉,其中最臭名昭著的便是双头狗实验。
顾名思义,双头狗就是一个狗身,两只狗头。德米霍夫找到两只狗,一只体型较小,另一只较大些。首先通过手术,他把小狗的头和前腿“裁剪”下来,切断它们与身子的颈静脉、主动脉和脊柱,同时还要保持它是活的。然后再用手术把小狗的头和前腿缝合到大狗的身上,并且与大狗的循环系统连接起来。
手术后,双头狗存活了下来,两只狗头分别可以吃喝,但是只存活4天,便全部死亡了。尽管如此,德米霍夫仍然不断地尝试,前后进行了几十次类似的实验。
1959年,美国《生命杂志》周刊对此进行了报道:“不可思议,俄罗斯科学家创造了双头狗,现在,他竟然还考虑移植人体器官,给一个断腿女人重新装一条腿!?”显然,这种报道在字里行间附带着批评和疑惧,而且当时也没有人相信移植人体器官能成功。但是实际上,德米霍夫确实已经在做相关的实验。他的实验在当时看起来非常恐怖和荒诞,但今天,人体器官移植已进入应用阶段。
荧光猪
自然界有些动物是会发光的,比如水母、萤火虫等等。这些发光动物一般生活在深海、洞穴之中,也有的专门夜间活动。可是,现在有一种新动物加入了发光队伍,它就是我们常见的家畜――猪。
2006年,台湾地区的“”科学家,利用基因技术从水母体内提取出一些干细胞,并注入猪的胚胎。发育生长后,有三头猪“继承”了水母基因,在黑暗的环境下,可以看到它们浑身发出绿色的荧光。而且更令人震惊的是,这些猪的内脏器官也会发光。
台湾科学家为这一成就感到特别自豪。据全球研究资料显示,转基因猪表现出转入基因之功能的概率约为0.16~0.89%,而台湾科学家培育的转基因猪的概率高达1.13%。下一步,科学家开始思考如何深入进行干细胞研究,为攻克人类疾病打下基础。
人耳鼠
这是一只“背上长着人耳的老鼠”,而且还是一只活老鼠。1997年,美国科学家瓦肯提在实验室里培育出了这只老鼠,又称为瓦肯提老鼠。
首先科学家以3岁小孩的耳朵为模型,用可生物降解的聚酯纤维材料,做成一个耳朵模样的支架。然后把人的软骨细胞散播在这个支架上,并将其移植到一只特别的老鼠背上。
这只老鼠是特别饲养的,它很不一般,体内没有免疫系统,不会对人类组织产生排斥,并且还能为其提供营养。软骨组织慢慢生长,逐渐替代了原来的纤维材料,最终就得到了一片具有耳朵形状的软骨。
这个实验的初衷是为了某些孩子,他们有的生来没有耳朵,也有的打架时耳朵被咬碎而无法缝补。实验比较成功地展示了人类软骨组织的生长过程,这成为一个时代的标志,后来科学家又用类似方法,陆续培育出肝脏、皮肤、血管等多种人类器官组织。
面部整形
实验不断增加了人类的科学知识,目的在于使人类生活更美好。在@些“疯狂而震惊”的实验里,面部整形或许是最容易让人接受的。
第一次世界大战是人类第一次大规模机械化的现代战争,钢铁炮火在人类身上留下了永久的创伤。受一战影响,至少3000名伤兵不得不接受外科手术,治疗他们身上的弹伤。这种大规模的整形手术尽管前所未有,但效果还是很积极的。其中最著名的一例是斯普雷克利中尉的手术。
斯普雷克利中尉是一名英国军官,1917年1月在战争中他的面部被子弹击中,鼻子和脸颊遭到了严重损伤,十足地面目全非。科学家通过手术,先从中尉的肋骨上提取了软骨组织,然后将其植入他的面部。待其生长6个月后,又通过手术把这部分软骨组织“塑造”成一个鼻子模样。最终经历3年的漫长住院,中尉的新鼻子才逐渐定型,1920年10月获准出院。这时他看上去已经非常正常,令人叹为观止。
这一系列手术由著名的耳鼻喉科医师吉里斯博士实施,他被尊称为现代整形手术之父。
科学家的专注
在科学研究上,科学家通常考虑能不能做,一般不会考虑该不该做。这也是某些科学实验令人震惊的原因,它挑战着人类认可的极限。
篇5
【关键词】化学实验;科学之美;美育。
孔子曾说过,“移风易俗,莫善于乐;安上治民,莫善于礼。”说的就是美育在教育中的重要价值。梁启超曾断言:“我确信美是生活中的一要素,或者还是各种要素中之最要者,倘若生活全部内容中把美的成分抽去,恐怕便生活得不自在,甚至活不成。”美对生活如此的重要,所以,我确信“教育是生活的过程”(杜威),也是“心灵的滋养过程”。要促进学生心灵的健康成长,离不开科学美的滋养。科学本身是美的,而学习科学知识的过程应该是感受科学之美的人生之旅。英国数学家、哲学家罗素从欧几里德的《几何原本》中读出“音乐般的美妙”。德国生物学家海克尔从达尔文《物种起源》中“见出生物世界无与伦比的统一之美”。科学家杨振宁则用高适在《答候少府》中的诗句“性灵出万象,风骨超常伦”,来描述狄拉克的反粒子理论带来的精神震撼,他还以虹与霓为例描述科学之美:小时候看到虹与霓,被极美的表面现象吸引,长大懂得测量后发现这种现象的物理的原因,体会到了一种极深层的理论架构的美。在这些科学家的眼里,科学美是自然和谐之美的映射,是人类发现自然之秘的自我超越感,是从和谐统一的思想中愉悦自由的心里体验,是促使他们不断求索的不竭动力。
正如但丁所说,美是真理的光辉。漠视科学的美感,就很难接近真理的内核。在我们的教育活动中,如果先让孩子们欣赏“虹与霓”的现象美,再引导他们去探究背后的科学原理,少做一些为了提高考试分数的机械重复的练习题,多一些对科学美的启迪和体验,是不是更容易激发起学生们对科学的热爱之情和对真理的探求之志?在当前新课程改革的背景下,由国家教育部制订的普通高中《化学课程标准》(实验)中明确指出,“要发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用”,“发展学习化学兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐”,“课程强调学生的主体性,在保证基础的前提下,为学生提供多样可供选择的课程模块,为学生未来的发展打下良好的基础”。这就明确地告诉了我们,化学课程的最终目的是为了成就学生未来的发展。那么,在化学实验的教育活动中,作为活动组织者、主导者的教师除了力求做好实验中知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观的教学之外,是不是还有必要刻意引领学生去体验化学实验中的美妙情趣?去唤起学生对科学实验发自内心的热爱?笔者谈谈在化学实验教学活动中的一点点感悟。
一、引导学生去体验化学实验操作的规范美
化学实验中的每一个正确的操作方法,都有其科学的道理,我们不仅要求学生学到方法,明白道理,而且要在内心认可在科学实验中正确的操作习惯就是一种行为的规范美,就是一种自身的科学素养的体现。当学生有了这种观点后,我们的教学才不至于误入机械说教的歧途,才会使课堂充满生命力!
二、引导学生去体验化学实验中的趣味美
有些化学反应具有丰富的、生动的化学现象,有许多现象是学生生活中没有经历过的,在学生心理上容易引起新奇感,因此产生强烈的好奇心,如果将这种好奇心引导到体验科学的美感这个层次上,就会激发出学生热爱化学的热情!譬如,在高一《化学》必修1中第三章第2节有一个过氧化钠和水反应的演示实验。我对这个实验是这样处理的:(一)让所有的学生都看到实验现象。把整个班的学生分成十二个组,每个组完成一次实验。(二)完整准确地记录反应现象。(三)各小组对所有现象经过讨论后提出自己的解释。在这里有一个不能回避的现象,就是向反应后的溶液中滴入酚酞溶液时,看到的现象是溶液先变红后褪色。解释这个现象时,我没有直接给出结论,而是先让学生自己提出观点,然后提出自己的实验验证方案。这时,教室里的气氛就活跃起来啦,有的说是不是酚酞有问题,有的说是不是生成的氧气使红色褪去等等,(在这里我要说明的是,关于过氧化氢具有漂白性的知识学生之前是没有的。对于学生们提出的种种观点和验证方案,事前都有充分的准备)。我看到学生们的脸上出现迷茫和失落的时候,我就立即给他们补充关于过氧化氢漂白性知识,并告诉他们过氧化钠和水的反应首先生成的是过氧化氢:Na2O2+2H2O=2NaOH
+H2O2,而过氧化氢溶易分解,在受热的条件下分解得更快:2H2O2=2H2O+O2,我们观察到反应中放出的气体实际上是由过氧化氢分解放出的氧气,而残留在溶液中的过氧化氢具有漂白作用,所以我们会看到变红的酚酞褪色。然后让他们将上述的第一个化学方程式中的每一项同时乘2后再与第二个方程式相加,将所得的结果与书上的方程式比较看看会发现什么,结果是得到与教材上一样的关于过氧化钠和水反应的化学方程式(2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2),经过这样的处理,学生们顺理成章地接受了教材上的知识,同时从实验中也获得了过氧化氢具有漂白性的新知识。为了增加这个实验的趣味性,做了这样的补充:用两团脱脂棉分别均匀地蘸上过氧化钠,然后向其中一团用滴管滴上几滴水,把另一团放入盛有二氧化碳的集气瓶中(或者用吸管向棉团吹气),这两种都能使棉团燃烧起来!根据常识水和二氧化碳通常是用来灭火的,但这里却可以使棉花团燃起来!看起来不可思议,却又在情理之中,这就是化学的魅力!这就是化学实验中让人回味无穷的趣味美!
三、引导学生实现由感受趣味美向感受理性美的升华
化学实验中各种规范的基本的操作,比如各种仪器的正确使用,各种装置的连接组装,气密性的检测,药品的取用,物质的检验与鉴别,分离与提纯,有害废弃物的处理,化学现象的解释,实验结论和实验原理用化学语言规范准确的表达,物质的计量等等都有其深刻的科学的道理,所以在化学实验的教学中,绝对不能让学生的情趣体验停留在有趣、好玩这个层面上,而是要让他们体会到他们所学习的知识,都是化学家们对化学现象进行过执着的探究、深刻的理性思考的结果,是人类积累下来的一笔笔宝贵的精神财富,无处不闪耀着智慧的光芒!
那些为人类的科学事业做出过卓越贡献的科学家们,他们的成就和思想道德情操,象一颗颗明亮的星星一样点缀真理的夜空,那深邃而美丽的内蕴孕育着人类美好的未来!带领孩子们分享人类积累下来的精神财富,去感悟物质世界的微观粒子运动与宏观现象的和谐统一之美,去实现一次次精神的升华与自我超越!用科学之美的甘露去滋养学生心灵,让承载着中华民族伟大复兴之梦的孩子们迈着自信而坚定的步伐走向未来!
【参考文献】
[1]范杰.《中学化学教学参考》1995年第5期,《美育与化学教育》
篇6
但潜水员背的氧气瓶里盛装的真的是纯净的氧气吗?其实并不然。这是因为对于一个身体健康的正常人来说,如果吸入纯净的氧气,则会使人体内的物质氧化加速,致使代谢功能增强,从而会产生对健康极其不利的影响。既然不是纯净的氧气,那么是不是普通的空气呢?也不是。其实潜水员背的氧气瓶里盛装的是一种特殊的气体,那就是“人造空气”。
乍一听大家可能会感到惊奇,甚至会觉得不可思议:空气怎么还会有人造的呢?其实“人造空气”是专门供从事特殊行业的人员呼吸的特殊空气。
过去潜水员作业时携带的是普通的空气,可是当潜水员从深海完成任务,浮出水面的过程中,有的潜水员会莫名其妙地死去。因此,当时人们对潜水产生了极大的恐惧,可以说是谈“潜”色变,并且对无缘无故死去的潜水员感到痛惜。
为此,科学家和医务工作者对这种情况产生的原因进行了深入的研究和探索,结果发现潜水员之所以会离奇地死亡,是因为在他们潜水归来时,都得了一种奇怪的病 ――潜水病。科研人员与医务工作者密切合作、共同研究,终于找到了导致潜水员离奇死亡的元凶,原来是潜水员携带的普通空气惹的祸。当时的潜水员携带的都是普通空气,其主要成分是氮气和氧气。大家都知道,液体内部的压力会随着深度的增加而增大,由于深海的压力很大,因此当潜水员潜入深海时,吸入体内的氮气随着压力的增大,会大量地溶解在血液中,而当潜水员由深海较快地浮至水面时,由于压力的迅速下降,原先溶解在血液中的氮气会纷纷从血管内向外跑,从而会导致血管阻塞。因为血液流通不畅,所以有的潜水员在浮出水面的过程中死去了。
找出了导致潜水病发生的元凶之后,人们当然要把普通空气中的氮气“绳之以法”,要将其从空气中分离出来。可是纯净的氧气又不能直接用于供潜水员潜水时呼吸,那该怎么办呢?于是科学家们想到了氦气。氦气非常难溶于水,实验表明:在0℃时,每100体积的水中大约仅能溶解1体积的氦气。人体血液的十分之九都是水,按照一个人的总血量计算,相同条件下能溶解在血液中的氦气很少。为此,科学家们把普通空气中的氮气去除后,把氧气和氦气按照一定的比例混合起来,制成了这种特殊的空气――人造空气。人们把这种空气装入钢瓶中,专门供潜水员潜入深海作业时呼吸使用。潜水员呼吸了这种人造空气,即使下潜100多米,也不会患潜水病。
而且,这种人造空气由于使用氦气代替了氮气,因此其密度大大地减小了,只有普通空气密度的三分之一左右,因此比呼吸普通空气要轻松得多,而且可大大地减轻潜水员呼吸的难度。这种人造空气除了供潜水员潜水时呼吸之外,现在还被用来治疗支气管哮喘和窒息等疾病呢!
聪明的你对空气有哪些认识呢?说出来与同学们交流交流吧!对这种人造空气,你能用实验的方法测定它的组成成分吗?请你想办法测一下,说不定还会有重大的发现呢!
篇7
加强演示实验的有效性
积极引导激趣,注重解决实际问题 演示不是简单的完成任务,演示实验不能僵硬,教与学是一个良性互动的过程。在帮助学生构建生动、直观的科学图像的同时,还要给学生创造有利的条件,让学生亲自参与互动和体验,让学生的思维激发出火花。如在《神奇的小电动机》一课中,教师单一的演示小电机的构造,学生只能达到一知半解。教师引导学生通过书本自学以及观察老师的操作讲解,不仅可以清楚地了解小电动机的内部构造以及小电机的工作原理,更要进一步引导学生知道运行过程中小电机产生故障的原因:为什么我们小组通上电后不能转动?学生开始寻找失败的原因,想出排除故障的好办法,从而提高实践能力和解决实际问题的能力。
利用现代教育手段,优化实验 随着科技的迅猛发展和教学资源的大力投入,越来越多的现代教学手段走进了课堂,不仅帮助我们提高了教学效率,还展示了许多细微的、精彩的变化过程,从而突破空间上的一些束缚。如《食物在体内的旅行》一课,如果在课堂上模拟这一过程相对较复杂,我们可以利用课件或多媒体播放一段关于食物消化的录像。
注重细节,提高实验成功率 ① 课前准备要充分。演示实验作为一种教学手段,每一位老师在备课的时候都需要认真研究和思考。如生锈的铁钉一定会影响电磁铁的磁性,又如小苏打和白醋的反强烈,取多少才合适呢?所以在材料的准备、实验时间的掌握等都需要课前思考准备。②操作要规范。实验室里的操作讲究的是严谨和规范,小学生如果不及时提醒,容易毛手毛脚随意操作,比如托盘天平使用时,习惯性地用手去取砝码、用手指头去移动游码;显微镜观察时物镜应先低倍再高倍观察,这些都是是基本常识。教师的一举一动会潜移默化地影响学生。教师的规范操作,不仅是实验成功的前提,也是培养学生良好实验习惯的基础。③演示过程要完整清晰。教师不能贪图简单和快,做做停停是大忌,不要让学生有支离破碎的感觉,从而让实验变得乏味和粗糙。
把演示实验与课堂教学紧密有效结合,是加深学生对知识的理解、激发学生强烈的科学探究欲望的有效方法,也是培养学生开展科学小探究、敢于改进实验方案,培养创新意识的有效手段,从而进一步提高他们应用知识解决实际问题的能力。
加强学生实验的有效性
鼓励动手实践,发挥学生自我灵动 从提出问题、作出假设,到制定计划、实验实施再到规律总结以及运用理论解决实际问题,这一过程都应是学生亲历完成的。操作训练就是要学生把学到的知识转化为能力,课堂的操作是检验能力的关键。在实验过程中,有些成员并不是非常积极主动,不太敢想或不太敢动,教师在平时的教学中就要尽量扭转这种局面。有些实验为了体现科学性和数据的准确,需多做几遍。如《浮力》一课,泡沫塑料在水中受到的浮力大小,小部分在水中,大部分在水中,全部在水中,每名学生完成一个环节,类似的例子还有很多。教师要充分创造学生动手实践的机会,使学生的思维能力和动手能力在操作中得到快速发展。
灵活应对实验,活化教材 摩擦起电,如果用课本上的方法,易受空气湿度影响。如果学生忘带了塑料梳子,我们可以用一张包装袋或糖果上的塑料纸来代替,用一块干燥的布在塑料纸上摩擦之后,让它去靠近小纸屑,同学们就会发现小纸屑哗哗地被吸引到塑料纸上,当学生们感到不可思议。教师要让学生真正明白摩擦可以生电及电荷的转移形成电流。一张小小的塑料纸竟然有如此妙用,学生想都想不到,学习兴趣立即就来了。因此,借助小实验可以形象、直观地说明问题,能够弥补学生知识和技能上的不足。
选材简易,效果直观 很多实验材料都是生活中容易找到的,如用圆柱形玻璃杯中装满水来作为放大镜、利用塑料纸做摩擦起电现象、用老花镜来做透镜成像实验、用线圈和小磁体及电池作小电动机等等,极大地增强了趣味性和实验效果。在科学探究活动中,许多实验器材都是经过教师仪器室里课前准备,学生多半都是“坐享其成”,这样做的弊病是显而易见的。为此,我们可以指导学生参与实践材料的准备,先从学生熟悉的周围事物入手,使学生搜集材料的过程变成探究认识周边自然事物的过程。在这个过程中,学生慢慢自我建构和自我完善,逐步提升科学素养。
结束语
篇8
关键词:初中化学;生活化教学;策略
新课标中要求化学教学要走向生活,走向社会。在化学学习过程中,学生的学习兴趣是学好化学的主要动机之一,因此,化学教学要充分联系生活实际,积极引导学生从生活经验中学到化学知识,以学生为主体,在数学教学活动中把握学生的主体作用,把化学教学融入到学生的生活中去,把课本中的理论知识转化为生活经验,这样对知识的巩固非常有利。
一、初中化学生活化教学的含义
所谓初中化学生活化教学,就是把化学教学跟学生的生活实际联系在一起,这种联系要合情合理,把化学知识转化为跟学生相关的生活实际情景,通过现实的生活情景加深化学学习效果。作为初中化学教师,要根据学生的知识背景和本身已有的生活经验,利用化学实验等手段设置一些有效的生活场景,把学到的化学知识应用到日常生活中,实现化学教学目标。
二、现阶段初中化学的生活化教学策略
(一)课堂导入生活化
初中学生在刚接触化学这门学科的时候,都存在一种畏惧的心理,怎样才能让学生喜欢上这门课程是老师进行新课导入的关键。在教学过程中,只有有思想的老师才会教出有思想的学生。然而就传统的初中化学教学模式来看,教师一般都是采用先教后学的教学方法,这样导致的结果就是教师教多少,学生就接受多少,对学生的自主学习能力产生了不利的影响。要实施生活化的教学策略,化学教师做为教学的主导者,就要把握好学生主体作用,在课堂开始之前对学生进行“生活化”的导入,不局限学生的思维,用课堂上的生成性资源引导学生自己探索出新知,才能取得良好的教学成效。比如,在一节课开始的时候可以利用实验导入法来体现课堂导入的生活化。像“神奇的魔壶”实验,教师先拿出一个普通的茶壶,告诉学生大家想喝什么,这个茶壶就能出现什么。一个学生说:“牛奶。”这时候教师拿出一个玻璃杯,里面含有无色的液体,从茶壶中倒出少量的液体加入到玻璃杯中,杯中呈现了乳白色。老师问:“还要什么?”另一部分学生答:“汽水。”老师又取出一个玻璃杯中,里面含有少量无色液体,接着从茶壶中导倒入少量无色液体,玻璃杯中开始出现气泡。接着老师又给学生制作桃红色的“葡萄酒”等,学生的兴趣被激发了出来,觉得不可思议。这时候教师可以适时的告诉学生,要想明白这些生活的奥秘,就需要学好化学知识。这样的课堂导入效果非常明显。
(二)教学内容生活化
1、用生活实物演示化学原理
传统的化学教学过程,一部分教师侧重于课本中的理论知识,对化学实验的重视度有待提高,还有一部分教师在进行化学实验的时候过于专业,导致很多学生不理解,影响了学习效果。而初中化学的生活化教学,要求教师要能够充分利用生活中常见的事物来给学生展示化学原理,这样能够增加化学课堂的趣味性,吸引学生的注意力,提高学生对化学的学习积极性。比如,在学习酸碱指示剂的相关知识的时候,可以让学生准备一些新鲜的花瓣,这些花瓣要带有颜色,教师准备一些溶液,这些溶液为水跟酒精的混合物,体积比例为1:1,把这些花瓣研碎放入到原来准备好的溶液中进行浸泡和过滤,然后得到相应的色素提取物。之后再准备一些食盐水、肥皂水或者纯净水等,把这些色素提取物放置到不同的水中观察颜色的变化,看看其所呈现出来的酸碱性。
2、结合生活场景讲解化学知识
化学知识来源于生活,是从生活中提炼出的产物。教师在进行化学知识讲解的时候要能充分结合具体的生活情景,把化学知识跟生活融合在一起。初中生已经具备了一些生活知识,对常见的生活现象多少有些了解,但是却不能说出部分生活现象的原因,因此,教师在课堂教学上可以结合生活环境讲解化学知识,提高学生对化学知识的理解能力。比如,在理解“物质的溶解度”这个知识点的时候,教师可以先给大家设定一个生活场景:“大家在喝糖水的时候,把糖放在水里一会就消失了,这是跑到哪儿去了呢?那么我们加入过多的糖的话,这些糖就会沉入到水底中不再消失,为什么?”在这样常见的生活场景中,学生就养成了独立思考的习惯,提高了学习兴趣。
3、选择生活化的化学实验器材
在进行化学实验的时候,要选择生活化的实验器材,可以利用一些废弃的旧材料制作实验用到的器具,提升学生的循环利用意识,让他们养成节约的好习惯,还增加了学生的动手能力。比如,可以利用废旧的塑料瓶来制作实验漏斗或者集气瓶等等,还可以用注射器替代普通的滴管等,这些生活化的实验器材能够让学生觉得化学跟生活密不可分。
(三)课后实践生活化
课后实践是学生学习的一个重要环节,也是知识理解的延伸。化学教学要求学生除了掌握课堂之内的知识以外,还要学会用化学知识解决生活中的实际问题。比如,在学习了“化学与生活”这个环节的时候,让学生总结在商场中怎样鉴别出服装的“真丝”与“人造丝”,找出不同衣料存在的优点和缺点,在洗涤的时候需要注意的问题。还可以让学生去珠宝店去学习鉴别真假金银饰品的方式,在装修的时候怎么选择绿色的材料,食品中的防腐添加剂的利与弊等等。再比如,在学习完物质的溶解度之后,让学生观察糖、食盐以及味精等食品的溶解度,看其在饱和之后分析出的晶体状态等等。通过这些生活化的实践方式,调动了学生寻找答案的积极性。
结论
综上所述,在新课程改革的背景下,要对初中化学教学目标进行准确的定位,通过利用学生己有知识经验、以生产、生活、科学实验中的实际问题为素材创设情境,设计问题并解决问题,提高学生的科学素养,把科学知识的推理和生活技能结合起来,帮助学生逐渐养成良好的学习习惯,拉近化学与生活的距离,提高化学教学的有效性。
参考文献:
[1]常海丽.实现化学课堂教学“生活化”[J].中华少年(教学版),2013(5).
篇9
在宇宙的飞行中,我们很不幸的进入到了时空扭曲,我们被巨大的时空漩涡给卷了进去,之后我们就没有知觉了。当我醒来时,发现自己倒在一个草原上,而且时空船也被时空漩涡的巨大冲击力给撞的破破烂烂,不能飞行了。我的伙伴们都倒在了草地上,不过幸运的是谁都没有受伤。一会儿他们便都醒了过来,“嗨,伙伴们!你们都还好吗?”我问道。“我们都没事,只是头还有点晕。咱们这是在哪里啊?”杰克船长问道。
“我也不知道啊,我醒来后发现自己躺在这里了。”我答道。
“我们被巨大的时空漩涡给卷到了这里。”爱德华望了望天上说。
“我肚子好饿啊!前面好像有有一个村子,我们过去看看吧!”玛莎可怜巴巴的望着我说。
“唉,好吧!我们大家也饿了,就去看看吧!不过要……”我的话还没说完,他们就像风一样的跑了过去。真是一群贪吃的家伙,我心里是这么想的,但我也一样啊!“喂!等等我啊,不要丢下我啊!”我高呼了一声,追了上去。
我用最快的速度冲了上去,但是我发现,他们都不动了,而且还在往下沉。不好!我们来到了沼泽地里!“快来救救我啊!我还不想死。”玛莎伤心的说。“其实,我也陷入沼泽地了!”我用吃奶的力气挤出了这几话。“咱们真有缘,死一块了。谁也逃不了这个厄运。”爱德华说。杰克冷笑了一声。
就在我们快要沉下去时,我们都闻到了一股奇怪的香味,立刻就晕过去。当我醒来时,发现被人绑在了大柱子上,而且伙伴们也在。我看到了把我们绑在柱子上的人,他们头上插着几根长长的秃鹫毛,脸上还画着许多奇怪的花纹,没有穿上衣,他们脖子上还挂着用骨头制成的项链、穿着草裙,他们还在脚踝上系着几根羽毛,而且头发很长,皮肤黝黑,还拿着用石头和木棍绑成的简易矛。从外貌上来看,他们是非洲的土著族,而且还是食人族!这个地方到处都是用骨头制成的东西,而且让人看一眼就有一种要窒息的感觉。他们都在说着一种奇怪的语言(土著族的语言)。当我为听不懂他们所说的语言犯愁时,爱德华坏笑着对我说:“嘻嘻,你听不懂了吧!我可是完全听的懂哦!别忘了我可是吸血鬼家族中最聪明的一个。什么语言我可是都懂的哦!”
“那你不早说!想急死我啊?”我对他大叫了一声。他说“别发火嘛!我听就是了。”
爱德华听了一会说:“告诉你们一个不幸的消息,他们打算把我们当做祭品。用我们来祭祀在月圆之夜苏醒过来的狼人!”我们听完之后都呆住了,因为今天就是月圆之夜啊!不一会儿,我们就听到了一声凄厉的狼鸣,那些土著族的人立刻全部都跪了下来,还不停的说:“伟伟大的狼神啊!把这些闯入圣地的不速之客统统带到地狱吧!!!”
当狼人从洞穴中走出来时,那双凶恶又通红的眼睛死死的盯着我们看;它张开了嘴,露出了一口尖锐的獠牙;那双锋利的爪子;粗壮的后腿,让人一看就会魂飞魄散。它恶狠狠的盯着我们看,并用狂妄的语气对我们说:“小屁孩,这里不是你们该来的地方。这里是我的地盘,再多看一眼这个美丽的世界吧!你们马上就要下地狱啦!”它见到了爱德华就说:“吸血鬼可是我们的死对头,我先吃了你吧!”就在他要把爱德华吃掉时,突然地面摇晃了起来,从地面上冒出了一个上半身是人,下半身是蝎子的怪物。他对狼人说:“这里可是我的地盘,这些‘点心’也是我的!”“这里是我的地盘!!!你是什么东西?我们来决斗吧!谁赢这里就是谁的地盘。”狼人不服的说。“好!”蝎王爽快的答应了。于是他们唤来了帮手,就开始决斗了。
由于场面十分混乱,我们就趁机逃走了。虽然我们逃过了这一劫,可是究竟要怎么回去呢?突然,有一股强大的力量把我们再次吸了进去。原来时空漩涡又出现了,我们被又卷到了一个神秘的地方。这次,我们又会遇到什么呢?请关注《超时空的穿越之神秘的水晶头骨》。
六年级
篇10
关键词:朱载堉 十二平均律
朱载堉(1536—1611年),字伯勤,号句曲山人,青年时自号狂生、山阳酒狂仙客。于怀庆府河内县(今河南省沁阳市),系明太祖朱元璋九世孙,仁宗帝的第六代孙,郑藩王族嫡世,明代著名的律学家、历学家、数学家。其父郑恭王朱厚烷能书善文,精通音律乐谱。载堉自幼深受影响, 喜欢音乐、 数学,聪明过人。嘉靖二十四年(1545年),年仅10岁的载堉就攻读《尚书盘庚》等史书,并封为世子, 成为郑王的继承人。
朱载堉自幼喜欢音律、数学,《明史》本传说他“笃学有至性”。在“席藁独处”期间,他潜心著述;在恢复了王子身份以后,他仍然以学问为主,务益著书,从而为后人留下了丰富的著作。嘉靖二十九年(1560年),他著《瑟谱》,万历九年(1581年),他完成《律历融通》等书;万历十二年(1584年),又完成《律学新说》。万历二十三年,载堉“上历算岁差之法,及所著乐律书,考辨详确,识者称之。”(《明史·诸王列传》)这里提到的“乐律书”,即《律学新说》,而“历算岁差之法”则包括《律历融通》四卷、《圣寿万年历》二卷、《万年历备考》三卷、《音义》一卷。万历二十四年(1596年),载堉献其新近完成的《律吕精义》一书(包括内篇、外篇)。万历三十一年(1603年),著成《算学新书》;万历三十四年(1606年),上《操缦古乐谱》等著作。此外,尚有不明撰述年月的《乐学新说》、《灵星小舞谱》、《旋宫合乐谱》、《六代小舞谱》、《小舞乡乐谱》、《二佾缀兆图》、《嘉量算经》、《圆方句股图解》、《律吕质疑辨惑》等。上述著作,大部分都收入他的《乐律全书》中。
朱载堉对古代文化的最大贡献是他创建了十二平均律。此理论被广泛应用在世界各国的键盘乐器上,包括钢琴 ,故朱载堉被誉为“钢琴理论的鼻祖”。
朱载堉对古代文化的最大贡献是他创建了十二平均律。这是音乐学和音乐物理学的一大革命,也是世界科学史上的一大发明。在中国古代音律学发展过程中,如何能够实现乐曲演奏中的旋宫转调,历代都有学者孜孜不倦进行探索,但是迄朱载堉时无人登上成功的峰顶,只有朱载堉彻底解决了这一问题。他在总结前人乐律理论基础上,通过精密计算和科学实验,成功地发现十二平均律的等比数列规律,称其为密率,在其《律学新说》卷一中,他概述了十二平均律的计算方法:“创立新法:置一尺为实,以密率除之,凡十二遍。”
在《律吕精义·内篇》卷一中,他对十二平均律做了描述:“盖十二律黄钟为始,应钟为终,终而复始,循环无端。……是故各律皆以黄钟……为实,皆以应钟倍数1.059463……为法除之,即得其次律也。”为了阅读方便,引文中用阿拉伯数字代替了原文中的汉字数字。用这种方法确定的各律相应弦长,其音程相等,完全可以满足音乐演奏中旋宫转调的要求。这也正是现代国际音乐中通用的十二平均律。朱载堉一劳永逸地解决了这一问题。在创建十二律的过程中,朱载堉也受到了他父亲的影响。朱厚烷精通音律学,他对儿子说:“仲吕顺生黄钟,返本还元;黄钟逆生仲吕,循环无端。实无往而不返之理。笙琴互证,则知三分损益之法非精义也。”(《律吕精义·序》)朱厚烷坚信旋宫转调能够实现,同时又明确指出传统三分损益法不可取,这对朱载堉有很大启发。正是在他父亲及前人工作基础上,朱载堉最终完成了十二平均律的发明。他用横跨81档的特大算盘,进行开平方、开立方的计算,提出了“异径管说”,并以此为据,设计并制造出弦准和律管。朱载堉的“十二平均律”使这十二个键的每相邻两键音律的增幅或减幅相等。对这个音乐领域遗留了一千多年的学术难题,朱载堉经过几十年的潜心研究,终于以他的十二平均律之说解决了。十二平均律一经出现,世界上有十分之八九的乐器发音和理论标准都是参照十二平均律的。比如说被称为“乐器之王”的钢琴,就是依据十二平均律的原理发明的。或许音乐上的这种专业词汇让我们费解,那么让我们量化一下:到今天,世界上十有八九的乐器定音,都是在十二平均律的基础上完成的,它被今天的西方普遍认为是“标准调音”、“标准的西方音律”。17世纪,朱载堉研究出的十二平均律的关键数据——“根号2开12次方”被传教士通过丝绸之路带到了西方,巴赫(约翰·塞巴斯蒂安·巴赫(1685~1750))根据它制造出了世界上第一架钢琴。如果把巴赫称为钢琴之父的话,朱载堉便可以称为钢琴之祖了。如果没有十二平均律,帕瓦罗蒂的《我的太阳》就没法演唱,因为此曲里面有转两个八度的音。我国著名的律学专家黄翔鹏先生说:“十二平均律不是一个单项的科研成果,而是涉及古代计量科学、数学、物理学中的音乐声学,纵贯中国乐律学史,旁及天文历算并密切相关于音乐艺术实践的、博大精深的成果。” 十二平均律是音乐学和音乐物理学的一大革命,也是世界科学史上的一大发明。在中国古代音律学发展过程中,如何能够实现乐曲演奏中的旋宫转调,历代都有学者孜孜不倦进行探索,但是迄朱载堉时无人登上成功的峰顶,只有朱载堉彻底解决了这一问题。
为创建十二平均律,需要解决围绕这一难题的一系列学术课题,首先要找到计算十二平均律的数学方法。朱载堉应用自制的八十一档双排大算盘,开平方、开立方求出十二平均律的参数,详尽程度超过我国古代的数学专著,计算结果精确程度达二十五位有效数字。 台湾学者陈万鼐先生说:“开方的方法既非朱载堉所发明,精于打算盘也无所谓学术价值,但他开方开到有效数字达二十五位数,恐怕自古以来的数学家,也只有他是唯一最精确而有耐心的人。
十二平均律理论被传教士带到了西方,产生了深远的影响,王子朱载堉也随之享誉欧洲。在《朱载堉——明代的科学和艺术巨星》一书中,戴念祖先生引用了德国物理学家赫尔姆霍茨的一段话:“在中国人中,据说有一个王子叫载堉的,他在旧派音乐家的大反对中,倡导七声音阶。把八度分成十二个半音以及变调的方法,也是这个有天才和技巧的国家发明的。”
只是墙内开花墙外香,一边是欧洲人在赞叹并实践朱载堉的伟大发明,而在朱载堉的故乡中国,他的创造被束之高阁。在沉睡了四百多年之后,尽管朱载堉被重新认识和研究,但他仍然躺在学者的书房里。不信,我们可以翻开任何一本历史教科书,无论是小学的或是中学的,很容易看到李时珍、宋应星、徐光启、徐霞客的成就,而却难发现朱载堉的名字。正如李约瑟博士所说:“这真是不可思议的讽刺”。
参考文献:
[1]戴念祖.朱载堉——明代的科学和艺术巨星[M].人民出版社,1986年版
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