謝喜喜

摘 要：初中物理實驗在初中物理教學(xué)中至關(guān)重要。筆者在十幾年的教學(xué)實踐中，以水的沸騰實驗裝置為例，指出實驗裝置的不足而引發(fā)的一些不良操作現(xiàn)象，并結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗提出自己的改進(jìn)設(shè)想。

關(guān)鍵詞：實驗裝置; 不良操作; 改進(jìn)

中圖分類號：G633.7 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-3315（2019）01-025-001

在初中物理教學(xué)中，有很多的重要規(guī)律、理論需要學(xué)生掌握和理解，但這些知識對于初中學(xué)生來說卻又十分抽象，掌握起來比較困難。讓學(xué)生通過進(jìn)行實驗探究活動去尋找物理原理、規(guī)律等，不僅貫徹落實了新課程標(biāo)準(zhǔn)，還培養(yǎng)和提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

在初中物理“物態(tài)變化”一章中的“汽化和液化”一節(jié)里，探究水沸騰時的溫度變化特點是這一節(jié)的重點和難點，為了讓學(xué)生能夠通過實驗探究來找到水的沸騰規(guī)律，教材中設(shè)計了學(xué)生實驗探究活動，在燒杯中加入適量的水，用酒精燈進(jìn)行加熱，用溫度計測量水在沸騰前后的溫度，以此來尋找規(guī)律。但在實際操作過程中，我們發(fā)現(xiàn)了以下幾點不足而引起的操作上的不良行為。

1.實驗時間過長。由于是用酒精燈給冷水加熱，使用的燒杯又是放在石棉網(wǎng)上，溫度計的玻璃泡要浸沒在水中，又不能碰燒杯底部，因此所加入的水的量不能太少，所以很多小組到下課了還沒有觀察到沸騰，這給教學(xué)帶了不便。有人提出用熱水，這確實是減少了加熱時間，但在實際操作中，用熱水加熱時氣泡會很少，這會得出不全面的實驗結(jié)論。

2.實驗裝置不易調(diào)節(jié)。由于燒杯中的水量不能太多，溫度計容易碰底;即使把燒杯換成試管，水的深度是夠了，但為了便于調(diào)節(jié)溫度計的高度，一般都是掛在橫桿上，這樣就極容易晃動，試管的口徑又小，溫度計就又容易碰壁。這樣的調(diào)節(jié)需要很大的細(xì)心和耐心，才能把溫度計調(diào)整到正確的位置，對于初中的學(xué)生來說這樣的操作是不易的，會讓實驗結(jié)果造成很大的誤差。

3.實驗數(shù)據(jù)不易讀取。在實驗中，不斷加熱，水的溫度在升高，水蒸氣也不斷產(chǎn)生并上升，溫度計上端表面的溫度較低，示數(shù)卻在上升，熱的水蒸氣很容易液化，使得溫度計的表面模糊，從而影響了讀數(shù)。有的處理是在燒杯口上加上一個蓋，但是這樣一來就使得水面上方的氣壓會變大，沸騰時的溫度甚至達(dá)到了一百二十?dāng)z氏度，這就造成了另一方面的問題。

4.實驗過程不安全。實驗觀察水在沸騰時的現(xiàn)象，水的溫度超過了人體所能承受的溫度，所以一旦有倒掉、打碎的情況，可能造成不必要的人員傷亡。而實驗裝置在不同的教材或教案中，對燒杯沒有一個是固定的，這樣就沒有安全的保障。曾經(jīng)就在一位老師的公開課上出現(xiàn)了一位學(xué)生由于不小心碰倒了燒杯的事故，雖然沒有人員受傷，但也影響了教學(xué)秩序和教學(xué)進(jìn)度。

5.實驗數(shù)據(jù)與理論不符。按照教材上的裝置進(jìn)行實驗，還需要將酒精燈撤離后再觀察水是否沸騰。但由于用燒杯加熱，勢必需要加上石棉網(wǎng)讓燒杯均勻受熱。這就出現(xiàn)了另外的問題，因為石棉網(wǎng)上有余熱，當(dāng)撤離石棉網(wǎng)后，水還在沸騰，這就給孩子們造成了誤區(qū)，認(rèn)為水的沸騰不需要繼續(xù)加熱，其實不然。于是進(jìn)行解釋，可帶來的卻是學(xué)生對實驗的不信任，繼而可能出現(xiàn)造數(shù)據(jù)的后遺癥。

針對上述實驗中的不足，筆者進(jìn)行該實驗裝置改進(jìn)的設(shè)想，以此矯正學(xué)生在操作過程中的不良行為。

1.改進(jìn)的措施

首先保證實驗裝置的安全，對加熱容器和溫度計進(jìn)行固定;其次為了不受水蒸氣液化的影響，將加熱容器換成錐形瓶，并在加熱容器上加上一個便于取放的蓋;再次用水浴法來說明達(dá)到沸點，停止加熱，水的沸騰現(xiàn)象就停止這一知識點。

2.改進(jìn)后的效果

（1）安全。用試管代替燒杯作為加熱容器，雖然能夠解決水量不用太多，也可以讓溫度計浸沒的問題，但是用試管加熱會因為受熱不均而有爆破的危險。除了試管，錐形瓶也能解決這一問題，重要的是錐形瓶沒有像試管受熱容易爆破的危險，因此錐形瓶是理想的替代品。為了讓裝置更加的安全可靠，錐形瓶可以用夾子夾住，以此達(dá)到固定的目的，沒有倒掉和打碎的后顧之憂。

（2）用時短。利用錐形瓶作為加熱容器，口徑不大，裝入較少的水，也能夠讓溫度計的玻璃泡浸沒而不碰容器的底部，是能夠滿足實驗的安裝要求。重要的是因為水的量不是很多，即使用冷水加熱，加熱的時間也不會很長，這就不會因為用熱水加熱而出現(xiàn)氣泡不明顯的尷尬局面。

（3）安裝簡易。讓學(xué)生進(jìn)行實驗操作，實驗裝置的安裝一定要簡單容易，而且安全，免除感到危險的顧慮。不然要是花大部分的時間在安裝調(diào)節(jié)上，不但影響教學(xué)的進(jìn)度，還會影響學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。裝置如果進(jìn)行固定，學(xué)生在操作時也就不會縮手縮腳的，所以這個裝置不但用大夾子固定錐形瓶，還可以在上面的橫桿上自備一個夾子固定溫度計，用夾子比用線系住更加方便，而且溫度計的讀數(shù)更加準(zhǔn)確。

（4）實驗現(xiàn)象明顯。在錐形瓶上加蓋確實可以減少加熱時間，還能解決溫度計上部的表面由于水蒸氣液化而變模糊的問題，但在水沸騰時，由于水面上方不能與外界相通，勢必會增大水面上方的氣壓，增大水的沸點。在錐形瓶上加的蓋進(jìn)行一個處理，就可以有效的解決這個問題。首先從礦泉水瓶上剪下一個大于錐形瓶口的圓代替紙蓋;再在圓心上打上孔，剛好能讓溫度計穿過。使用時，在加熱過程中將瓶口蓋住，等到快沸騰時，將蓋輕輕向上移。這樣的處理使實驗現(xiàn)象更加明顯，并且不影響讀數(shù)。

（5）實驗結(jié)論讓人信服。理論上，當(dāng)停止加熱，水的沸騰就馬上停止，即一旦撤離酒精燈，水就不會再沸騰了?？墒聦嵤鞘蘧W(wǎng)上有余熱，即使撤離了酒精燈，水也不會馬上停止沸騰。這樣的事實得出水的沸騰條件是很難讓人信服的。經(jīng)過處理的裝置，由于是將容器固定住了，所以很容易進(jìn)行這樣的操作：將酒精燈和石棉網(wǎng)等部件取下，換上裝了水的電加熱的水壺，通過電加熱到沸騰一般1至2分鐘的時間，由于水壺較貴，所以只能進(jìn)行演示實驗，這樣的操作就可以交給老師，但是學(xué)生對于這樣的印象卻是十分深刻的，實驗結(jié)論也是讓人信服的。

總之，實驗裝置在實驗過程中至關(guān)重要，關(guān)系著實驗的成敗，由于實驗裝置引起的不良操作需要我們不斷的去改進(jìn)，去創(chuàng)新，給學(xué)生一個安全可靠的實驗環(huán)境非常重要。

參考文獻(xiàn)：

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