屠鐵劍

（浙江省紹興市諸暨市浣紗初中，浙江 紹興）

科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的綜合性學(xué)科，演示實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)成功的根本保證。一個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)可以清楚生動(dòng)地闡明科學(xué)問題，集中學(xué)生注意力，并啟發(fā)學(xué)生思維。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)的操作中可以使學(xué)生快速掌握使用儀器、試劑等實(shí)驗(yàn)操作技能，還可以培養(yǎng)學(xué)生抓住現(xiàn)象本質(zhì)和觀察、分析問題的能力，從而提高演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。在平時(shí)的教學(xué)中，一些失敗的或低效的演示實(shí)驗(yàn)，往往都是教師不注重細(xì)節(jié)或輕視實(shí)驗(yàn)的課前準(zhǔn)備，一味依賴教材，沒有深入探索實(shí)驗(yàn)的原理而引起的。下面我就以“海波熔化”演示實(shí)驗(yàn)為例，將改進(jìn)過程與所取得的教學(xué)效果與大家一起分享交流。

一、初次實(shí)驗(yàn)以失敗告終，不了了之

那年是我參加工作第一年執(zhí)教七年級(jí)科學(xué)課，接觸到海波熔化實(shí)驗(yàn)時(shí)，在課前準(zhǔn)備中去實(shí)驗(yàn)室按書本上和教參的要求做了一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但并沒有如愿得到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終因得不到與知識(shí)相對(duì)應(yīng)的結(jié)論而放棄了在課堂中進(jìn)行演示，而是以口頭講授實(shí)驗(yàn)的方式糊弄過去了。之后因?yàn)闆]有再執(zhí)教過七年級(jí)，也沒有對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，但一直給我留下一個(gè)印象就是這個(gè)實(shí)驗(yàn)很難成功，這些數(shù)據(jù)類的實(shí)驗(yàn)在課堂演示中如果得不到合理的數(shù)據(jù)，就得不到與書本上相應(yīng)的結(jié)論，會(huì)造成尷尬的局面，讓學(xué)生很迷茫，是應(yīng)該相信實(shí)驗(yàn)還是書本上的結(jié)論？盡管我們可以以實(shí)驗(yàn)中有過多的干擾因素影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定來對(duì)失敗實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示，但對(duì)于課堂效率而言，這仍然是一種低效的教學(xué)。

二、重做實(shí)驗(yàn)再次失敗，深入分析失敗緣由

前段時(shí)間，同一辦公室的同事因?yàn)樵诳茖W(xué)教師素質(zhì)比武第一輪比賽中順利入圍而有幸參加第二輪的比賽課堂展示活動(dòng)，此次課堂展示課她抽到的正好是“熔化與凝固”一節(jié)，此課作為展示課最大的亮點(diǎn)應(yīng)該就是海波熔化的實(shí)驗(yàn)了，由于我對(duì)此實(shí)驗(yàn)一直存在困惑，也參與了她的實(shí)驗(yàn)過程，她花了大量時(shí)間反復(fù)多次做了該實(shí)驗(yàn)，但都以失敗而告終，實(shí)驗(yàn)中存在的主要問題可以簡(jiǎn)單地概括如下：

問題1.實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)海波外部已經(jīng)熔化，但內(nèi)部溫度尚未到達(dá)熔點(diǎn)。

問題2.熔化過程很不明顯且難以看到溫度保持不變的過程。

問題3.實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)，操作過于繁雜，實(shí)驗(yàn)的成功與否可能受操作中移動(dòng)酒精燈的加熱、攪拌海波等因素的影響較大。

根據(jù)以上問題，于是我們一起查閱了一些別人對(duì)此實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究的資料，分析得出了一些問題的原因：

①實(shí)驗(yàn)開始階段中我們?yōu)榱藸?zhēng)取時(shí)間，先用較高溫度的熱水后用酒精燈給其加熱，這樣水溫就上升較快，短時(shí)間內(nèi)海波外部的溫度就達(dá)到了熔點(diǎn)，然后海波就開始熔化了。但因?yàn)槭嵌虝r(shí)間內(nèi)海波內(nèi)部吸收的熱量較少且溫度較低，所以才會(huì)出現(xiàn)外部熔化，內(nèi)部卻還在升溫的現(xiàn)象。

②在內(nèi)部溫度上升至熔點(diǎn)后，所有海波幾乎全部熔化，因而也就難以看到溫度沒有變化的過程。

③海波是熱的不良導(dǎo)體，因傳熱較慢，導(dǎo)致內(nèi)外溫差較大。

了解了實(shí)驗(yàn)失敗的原因后，我們又著手進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，改進(jìn)的主要措施如下：

①盡量控制水溫和海波溫度不超過3℃，（通過移動(dòng)酒精燈進(jìn)行調(diào)節(jié)）保持熱傳導(dǎo)的均勻，使海波內(nèi)外溫差較小來延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，便于學(xué)生觀察。

②加熱過程中用自制的攪拌器不斷地對(duì)海波進(jìn)行攪拌以便內(nèi)外受熱一致，同時(shí)在海波內(nèi)部溫度達(dá)到42℃左右時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，每30秒記一次。

③在水溫達(dá)到47℃的同時(shí)，還要進(jìn)一步控制海波內(nèi)外部溫差，溫差要保持在1℃以內(nèi)，海波開始熔化時(shí)，要保持溫度基本不變，以便整個(gè)過程清楚觀察。

盡管借用了他人的成果進(jìn)行了大膽的嘗試后，有了明顯的效果，在3次嘗試的過程中有一次實(shí)驗(yàn)圖像大致接近書本中的圖像，究其兩次失敗的原因在于很難通過移動(dòng)酒精燈來控制水溫和海波溫度不超過3℃以及在水溫達(dá)到47℃的同時(shí)，進(jìn)一步控制海波內(nèi)外部溫差，溫差保持在1℃以內(nèi)。加熱的問題導(dǎo)致她總覺得在展示課中實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)過大，于是還是放棄了在課堂中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，而用視頻播放取而代之。

三、放眼比賽課堂，加熱難題迎刃而解

在比賽現(xiàn)場(chǎng)我看到了其中有一位老師用透明的玻璃可調(diào)控溫的電熱水壺代替了移動(dòng)酒精燈加熱，輕松而又成功完成了這個(gè)使很多老師束手無策的晶體熔化實(shí)驗(yàn)，（熱敏溫度計(jì)在其中一支試管中溫度始終停在46℃，達(dá)2分鐘之久）此時(shí)，我眼前一亮，真想拍手叫絕。下面我就將此家用透明的玻璃可調(diào)控溫的電熱水壺的妙處細(xì)說如下：

①此加熱裝置可設(shè)置溫度，便于控制起初水溫和海波溫度不超過3℃以及在水溫達(dá)到47℃的同時(shí)，進(jìn)一步控制海波內(nèi)外部溫差，溫差保持在1℃以內(nèi)。減少了移動(dòng)酒精燈操作不當(dāng)引起的干擾因素。

②采用了將石蠟和海波同時(shí)在一個(gè)加熱裝置中進(jìn)行，大大縮短了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，通過透明玻璃觀察熔化現(xiàn)象對(duì)比明顯，用泡沫板轉(zhuǎn)孔替代了鐵架臺(tái)固定試管，使裝置簡(jiǎn)潔。采用了熱敏溫度計(jì)代替了實(shí)驗(yàn)室煤油溫度計(jì)，方便讀數(shù)。

總之，在我們平時(shí)的教學(xué)中，要多關(guān)注課堂演示實(shí)驗(yàn)，樹立使每個(gè)學(xué)生能觀察到實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵情節(jié)、增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)可視度的思想，積極改進(jìn)優(yōu)化課堂演示實(shí)驗(yàn)，充分挖掘演示實(shí)驗(yàn)的教育意義，不斷提高課堂教學(xué)效率。