《傳熱比賽》實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)

神麗敏

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本實(shí)驗(yàn)選自新教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元第七節(jié)。上一課學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了熱是怎樣傳遞的，下一課則是整合運(yùn)用本單元學(xué)習(xí)的熱知識(shí)設(shè)計(jì)保溫杯，會(huì)涉及各種不同材料的導(dǎo)熱性，所以本節(jié)課既是對(duì)上節(jié)課知識(shí)的延伸，又是學(xué)習(xí)下節(jié)課的前提條件，起著承上啟下的作用。

教師用書(shū)對(duì)于本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下：

科學(xué)概念：

知道不同材料制成的物體，導(dǎo)熱性能是不一樣的。

知道像金屬這樣導(dǎo)熱性能好的物體稱為熱的良導(dǎo)體；而像塑料、木頭這樣導(dǎo)熱性能差的物體稱為熱的不良導(dǎo)體。

過(guò)程與方法：

學(xué)生進(jìn)行不同材料物體熱傳導(dǎo)性能的比較實(shí)驗(yàn)；

分析熱的良導(dǎo)體與熱的不良導(dǎo)體在生活中的運(yùn)用。

情感、態(tài)度、價(jià)值觀：

意識(shí)到實(shí)驗(yàn)方法的選擇和改進(jìn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。

教學(xué)重點(diǎn)：

通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)證明熱在不同物體中的傳導(dǎo)有差異，形成熱的良導(dǎo)體與熱的不良導(dǎo)體概念。

教學(xué)難點(diǎn)：

通過(guò)材料和方法改進(jìn)，使不同材料傳熱性能的差異顯性化。

二、存在問(wèn)題

教材安排的實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)，一個(gè)是勺子放入熱水中加熱，一個(gè)是凡士林粘貼木棒觀察掉落順序。

1.器材的簡(jiǎn)單操作性和公平性

（1）課本介紹了凡士林粘貼木棒的方法，三種材料的一端同時(shí)用酒精燈加熱，我們知道酒精燈火焰分為三層，要用外焰加熱，這一裝置，需要加熱的面積比較大，受熱均勻不好控制。

（2）課本介紹凡士林黏貼木棒，觀察木棒掉落順序的方法，可視性強(qiáng)，但是操作慢、實(shí)驗(yàn)效果影響的因素較多，例如凡士林的量一定是一樣的嗎？木棒的黏貼松緊度一定是一樣的嗎？掉落的木棒一歪很容易把旁邊的木棒碰倒等。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成

我們留意一下情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)：意識(shí)到實(shí)驗(yàn)方法的選擇和改進(jìn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。

課本上設(shè)置的兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)很明顯，第二種實(shí)驗(yàn)方法較之更精確，但是若要實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)，僅僅兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不夠說(shuō)服力。

三、改進(jìn)方法

為了更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高實(shí)驗(yàn)的操作性和公平性，我做了如下的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：

1.用PTC加熱片代替酒精燈加熱，可以使金屬片受熱更加均勻。外面有塑料保護(hù)，防止?fàn)C傷。其實(shí)這就是傳說(shuō)中的直發(fā)卷發(fā)棒，來(lái)源于生活。

2.用感溫可逆變色貼代替凡士林粘貼木棒。感溫變色貼在溫度到達(dá)65℃會(huì)從黑色變成紅色，操作簡(jiǎn)單，受干擾因素小，實(shí)驗(yàn)效果明顯。

3.增加溫度傳感器方法，將溫度傳感器固定在三種金屬片的末端，檢測(cè)溫度的變化。將溫度可視化，提高了實(shí)驗(yàn)的精確度，讓學(xué)生從數(shù)據(jù)中直觀地看出溫度傳遞的變化和材料的傳熱性能。

使用時(shí)，插上電源，就會(huì)逐一呈現(xiàn)三個(gè)梯度的實(shí)驗(yàn)。

梯度一實(shí)驗(yàn)：觸摸感知法（直接用手觸摸感知）

梯度二實(shí)驗(yàn)：感溫變色貼法（把感溫變色貼貼在對(duì)應(yīng)同一位置，觀察顏色的變化）

梯度三實(shí)驗(yàn)：溫度傳感器法（把溫度傳感器固定在金屬條末端，觀察溫度的變化）

這套器材，集多個(gè)實(shí)驗(yàn)于一身，從左到右、精確度層層遞進(jìn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)每一種方法都有可取之處和改進(jìn)之處，更加豐盈地達(dá)成本節(jié)課的情感、態(tài)度、價(jià)值觀教學(xué)目標(biāo)：意識(shí)到實(shí)驗(yàn)方法的選擇和改進(jìn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。

四、評(píng)價(jià)反思

本節(jié)課通過(guò)自制教具、整合創(chuàng)新，讓孩子經(jīng)歷了梯度實(shí)驗(yàn)，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)精確度、高效化、直觀性、公平性等方面的意識(shí)和能力得到強(qiáng)化，有效地實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。

多種實(shí)驗(yàn)方法，精確度層層遞進(jìn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)每一種方法都有可取之處和改進(jìn)之處，更加豐盈地達(dá)成本節(jié)課的情感、態(tài)度、價(jià)值觀教學(xué)目標(biāo)：意識(shí)到實(shí)驗(yàn)方法的選擇和改進(jìn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。

溫度傳感器，不僅可以用在本節(jié)課，還可以用到別的熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中，例如《熱是怎樣傳遞的》，只要把溫度傳感器按照前后的順序固定好，就可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)的讀數(shù)判斷熱傳遞的方向了。

PTC加熱片，溫度較高，而且學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)較少，對(duì)于加熱片不足以產(chǎn)生威懾，如果可以再加上一個(gè)保護(hù)殼，應(yīng)該效果會(huì)更好。

編輯 李琴芳