改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法 提高課堂實(shí)效——對(duì)“物質(zhì)的比熱容”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的思考

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(jí)上冊(cè)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(gè)初中物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。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(shí)比熱容的物理意義”，是教學(xué)的重點(diǎn)。而做好實(shí)驗(yàn)探究是突破重難點(diǎn)、幫助學(xué)生有效建構(gòu)概念的最好途徑。

一、優(yōu)選實(shí)驗(yàn)方法

比較蘇科物理課本該實(shí)驗(yàn)記錄表格（表格一）和蘇科物理配套物理實(shí)驗(yàn)冊(cè)P20拓展活動(dòng)2探究不同物質(zhì)吸（放）熱本領(lǐng)的實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)間，加熱時(shí)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(shí)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(yàn)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(yàn)證猜想方案，記錄數(shù)據(jù)用表格一。

二、改進(jìn)加熱方案

1.逐個(gè)加熱、優(yōu)化加熱順序

教學(xué)中如果同時(shí)對(duì)兩種物質(zhì)加熱，雖然可以縮短加熱的時(shí)間，但是需要控制很多變量，如“石棉網(wǎng)、溫度計(jì)”等，而且有些變量難以控制，比如“兩個(gè)酒精燈的火焰大小和外焰的溫度”等，則直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差大。因此在實(shí)際教學(xué)中最好是使用同一個(gè)酒精燈分別加熱完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)效果更好。

2.嚴(yán)格控制沙子和水量

實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)間太長，同時(shí)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(shí)間，應(yīng)保證沙子剛浸沒溫度計(jì)的玻璃泡為宜。

3.改進(jìn)攪拌器

因整個(gè)裝置是放在石棉網(wǎng)上，用攪棒攪拌時(shí)易晃動(dòng)，最好選用兩個(gè)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(shí)攪拌均勻會(huì)出現(xiàn)溫度上升比水慢現(xiàn)象。

4.用易拉罐代替燒杯

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)資源，利用它們來實(shí)驗(yàn)，可以突破時(shí)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(yàn)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(duì)保持學(xué)生的好奇心、培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂趣、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)無疑是一種有效的途徑。

5.蓋蓋子

實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)敞口易拉罐進(jìn)行加熱，有時(shí)加熱好長時(shí)間溫度計(jì)示數(shù)沒反用，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)也是對(duì)容器進(jìn)行加熱，你打算怎么辦？學(xué)生討論后可能會(huì)想到將易拉罐上加蓋（紙板），讓溫度計(jì)、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(shí)間，提高課堂效率。

在物理實(shí)驗(yàn)中，熱學(xué)實(shí)驗(yàn)相對(duì)難做，干擾因素多，實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，有時(shí)效果也不一定很好，甚至在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)間、提高了實(shí)驗(yàn)的精確度和課堂效率，同時(shí)還體現(xiàn)了一定的創(chuàng)新性和實(shí)踐性，不僅幫助學(xué)生理解了“比熱容”的概念，而且對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，對(duì)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(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)目標(biāo)。