宋春輝
(徐州市睢寧縣南門中學(xué),江蘇 徐州 221200)
“物質(zhì)的比熱容”是蘇科版物理九年級上冊第十二章第三節(jié)的內(nèi)容,因其概念比較抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)起來十分困難,是整個初中物理教學(xué)的一個難點。如何幫助學(xué)生“比較直觀地建立比熱容的概念、深刻地認(rèn)識比熱容的物理意義”,是教學(xué)的重點。而做好實驗探究是突破重難點、幫助學(xué)生有效建構(gòu)概念的最好途徑。
比較蘇科物理課本該實驗記錄表格(表格一)和蘇科物理配套物理實驗冊P20拓展活動2探究不同物質(zhì)吸(放)熱本領(lǐng)的實驗記錄表格(表格二)
(表格一)
表格二
筆者認(rèn)為蘇科物理課本上小華提出的驗證猜想方案比較容易得出比熱容概念,即讓兩種物質(zhì)升高相同的溫度比較加熱的時間,加熱時間越長就表明該物質(zhì)吸收的熱量越多;而比熱容概念是:“單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃所吸收(放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容”,通過比較物質(zhì)升高相同的溫度來比較加熱的時間的長短,從而判斷物質(zhì)吸熱本領(lǐng)的大小,學(xué)生容易接受,有水到渠成之感。筆者認(rèn)為蘇科物理課本上雖然提出兩種驗證猜想的方案,但教師在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生利用小華提出的驗證猜想方案,記錄數(shù)據(jù)用表格一。
1.逐個加熱、優(yōu)化加熱順序
教學(xué)中如果同時對兩種物質(zhì)加熱,雖然可以縮短加熱的時間,但是需要控制很多變量,如“石棉網(wǎng)、溫度計”等,而且有些變量難以控制,比如“兩個酒精燈的火焰大小和外焰的溫度”等,則直接導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差大。因此在實際教學(xué)中最好是使用同一個酒精燈分別加熱完成兩個實驗效果更好。
2.嚴(yán)格控制沙子和水量
實驗時不僅要控制沙子和水的質(zhì)量相同,還應(yīng)保證量不能太多也不能太少,太多了加熱的時間太長,同時很難將沙子攪拌均勻,太少了溫度上升太快,很難讀準(zhǔn)溫度和加熱時間,應(yīng)保證沙子剛浸沒溫度計的玻璃泡為宜。
3.改進(jìn)攪拌器
因整個裝置是放在石棉網(wǎng)上,用攪棒攪拌時易晃動,最好選用兩個相同的螺旋型攪拌器,特別是沙子用這種攪拌方式較好,因沙子是固體若不及時攪拌均勻會出現(xiàn)溫度上升比水慢現(xiàn)象。
4.用易拉罐代替燒杯
實驗中可以用易拉罐代替燒杯,一來因易拉罐是金屬制品,質(zhì)量輕,比熱容小,額外吸熱少;二來用易拉罐代替燒杯,可以充分地體現(xiàn)新課程的理念,拉近物理學(xué)與生活的聯(lián)系,讓學(xué)生深切地感受到我們身邊的許多東西都是重要的實驗資源,利用它們來實驗,可以突破時間、空間上的限制,讓學(xué)生以豐富多彩的形式感受物理、體驗物理。而且這些廢舊資源不同程度地表現(xiàn)出“改變”、“放大”、“借用”、“替代”等創(chuàng)新技巧,對保持學(xué)生的好奇心、培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂趣、實踐能力以及創(chuàng)新意識無疑是一種有效的途徑。
5.蓋蓋子
實驗時發(fā)現(xiàn)對敞口易拉罐進(jìn)行加熱,有時加熱好長時間溫度計示數(shù)沒反用,實驗前教師可啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想,你家做飯鍋上為什么要加蓋子?本實驗也是對容器進(jìn)行加熱,你打算怎么辦?學(xué)生討論后可能會想到將易拉罐上加蓋(紙板),讓溫度計、攪拌器從紙板中間穿過,這樣可以減少熱量散失,縮短加熱時間,提高課堂效率。
在物理實驗中,熱學(xué)實驗相對難做,干擾因素多,實驗時間長,有時效果也不一定很好,甚至在實驗中出現(xiàn)較大的誤差、影響了物理概念的建立。通過這樣的改進(jìn)處理后,不但大大縮短了實驗時間、提高了實驗的精確度和課堂效率,同時還體現(xiàn)了一定的創(chuàng)新性和實踐性,不僅幫助學(xué)生理解了“比熱容”的概念,而且對學(xué)生的實驗操作能力提供了一個很好的平臺,對學(xué)生的創(chuàng)新思維能力的發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用,可謂一舉多得,高效地實現(xiàn)了課堂教學(xué)目標(biāo)。