“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新

馬中慧

[摘 要]“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)是初中物理中的重要實(shí)驗(yàn)。不少教師在具體教學(xué)中都是照本宣科地進(jìn)行教學(xué)，因此教學(xué)效果欠佳。為了提高該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)成效，文章結(jié)合教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行必要的改進(jìn)與創(chuàng)新，提高了教學(xué)實(shí)效。

[關(guān)鍵詞]水的沸騰；實(shí)驗(yàn)；改進(jìn)

[中圖分類號(hào)] G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-6058（2018）11-0050-01

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)可劃分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式又可分為教師演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。無論哪一類實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中都應(yīng)高度重視，尤其應(yīng)珍惜每一次親自動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中，可以發(fā)現(xiàn)：有的實(shí)驗(yàn)按照教材中的實(shí)驗(yàn)要求來完成并不能收到很好的實(shí)驗(yàn)效果，如果能做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，則實(shí)驗(yàn)效果更好，比如“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)，下面談?wù)剬?duì)“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。

一、實(shí)驗(yàn)在教材中所處的地位與作用

常言道：“授之以魚，不如授之以漁?！睂?shí)驗(yàn)既是初中物理知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是初中物理課堂教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的有效手段和主要渠道?！八姆序v”實(shí)驗(yàn)是人教版八年級(jí)物理第三章第3節(jié)的內(nèi)容。從《物態(tài)變化》這一章來說，“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)是一個(gè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行椭鷮W(xué)生理解把握汽化的內(nèi)涵。從汽化和液化的內(nèi)容來看，汽化是教學(xué)的重難點(diǎn)，汽化的一種重要方式就是沸騰，相關(guān)考試中考查“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)的頻率高、知識(shí)面廣，學(xué)生只有認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的過程，在遇到題目時(shí)才能得心應(yīng)手，同時(shí)，經(jīng)過這樣的實(shí)驗(yàn)也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

二、教材中原型實(shí)驗(yàn)及其不足之處

1.教材中，用大燒杯盛水做實(shí)驗(yàn)，由于水量太多，水溫太低，杯口太大，散熱較多，水不易沸騰，實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長，致使實(shí)驗(yàn)效果不佳，影響了整節(jié)課的教學(xué)。

2.教材中，在燒杯上蓋紙片來減少熱量的散失，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，紙片被水蒸氣浸濕而下凹，升高了燒杯內(nèi)的氣壓，從而升高了水的沸點(diǎn)，并會(huì)導(dǎo)致水蒸氣在玻璃杯上液化，液化后的小水珠流入水中，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生不利影響。

3.教材中，石棉網(wǎng)的作用是使燒杯受熱均勻，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：由于石棉網(wǎng)的阻礙，石棉網(wǎng)中心溫度過低，燒杯底部中心溫度不高，燒杯中水沸騰前和沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣泡不是很多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，不便于學(xué)生觀察。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)

1.讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯，能夠輕松得出結(jié)論；

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，減少實(shí)驗(yàn)誤差，減少外界影響；

3.汽化與液化實(shí)驗(yàn)裝置組合，突出教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)；

4.利用易拉罐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。

四、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

1.用錐形燒瓶代替大燒杯和紙片，這樣的改進(jìn)有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）減少水的質(zhì)量，減少熱量散失，縮短加熱時(shí)間，兼顧了課堂的整體效果；（2）保證瓶內(nèi)水蒸氣與瓶外空氣的暢通，不會(huì)導(dǎo)致氣壓升高，沸點(diǎn)升高，同時(shí)防止液化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；（3）能夠清楚地觀察到水沸騰前與沸騰時(shí)氣泡的變化情況，實(shí)驗(yàn)效果較為明顯。

2.當(dāng)水溫達(dá)到80℃以上時(shí)，在錐形燒瓶口上方約2厘米放置一塊玻璃，就會(huì)清楚地觀察到液化現(xiàn)象，在研究汽化現(xiàn)象的同時(shí)研究一下液化現(xiàn)象，能很好地突破這一節(jié)課的難點(diǎn)，也能有效培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和合作精神。

五、實(shí)驗(yàn)效果與評(píng)價(jià)

1.改進(jìn)后，解決了師生由于實(shí)驗(yàn)時(shí)水量多、杯口大、散熱多、耗時(shí)長的問題，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，兼顧了課堂整體效果，提高了課堂教學(xué)效率。

2.改進(jìn)后，學(xué)生很容易從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中觀察到水沸騰前和沸騰時(shí)氣泡的變化情況，分析出水沸騰的條件和沸騰時(shí)的特征，并利用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)繪制出沸騰圖線。

3.對(duì)綜合分析能力還不是很強(qiáng)的學(xué)生來說，明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能讓他們輕松地完成水的沸騰實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

初中物理中可以改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)還有很多，比如“比較不同物體的吸熱能力”“平面鏡成像特點(diǎn)”“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系”“壓力的作用效果”“探究二力平衡的條件”“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”等，只要在平時(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)不斷進(jìn)行探究、改進(jìn)，就一定能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的作用，收到良好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)應(yīng)遵循的原則：一是“直觀簡單”，能讓學(xué)生直接觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，實(shí)驗(yàn)器材盡可能少，實(shí)驗(yàn)裝置盡可能簡單，實(shí)驗(yàn)操作盡量簡便；二是“現(xiàn)象明顯”，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程要顯著，操作過程中能讓學(xué)生一目了然，準(zhǔn)確快速地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；三是“結(jié)論可靠”，通過改進(jìn)，讓實(shí)驗(yàn)直觀簡單、現(xiàn)象明顯。

（責(zé)任編輯 易志毅）