“加熱和冷卻”實驗材料的優(yōu)化與實驗過程的創(chuàng)新

聶建國

蘇教版小學(xué)《科學(xué)》四年級上冊“冷和熱”單元第3課“加熱和冷卻”一課的主要教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生認(rèn)識到加熱和冷卻可以改變物體的形態(tài)，認(rèn)識到大多數(shù)物體具有熱脹冷縮的體積變化現(xiàn)象。

在探究冷和熱對物體形態(tài)的影響這一部分時，教材以學(xué)生熟悉的糖和蠟燭為研究對象，讓學(xué)生觀察其熔化和冷卻的過程，教材中并沒有具體實驗操作的步驟，我想教材這樣安排就是為了讓教師在實際的實驗教學(xué)中能結(jié)合學(xué)生年齡特點更加合理有效地組織實驗。

我在組織學(xué)生探究加熱和冷卻對物體形態(tài)的影響這部分內(nèi)容時，設(shè)計了一個制作彩色蠟燭的活動。具體實驗過程如下：

實驗材料：

紅藍兩種顏色的蠟塊、30ml紙杯兩個、牙簽、熱水、冷水、棉線、燒杯、保溫杯。（如圖1）

實驗步驟：

1.取一段大約3.5厘米長的棉線，一頭拴在牙簽的中部并將牙簽固定在其中一個紙杯的杯口，棉線的另一端固定在紙杯的底部，用作制作蠟燭的模具。（如圖2）

2.取一種顏色的蠟塊，切成碎片，放在有棉線的紙杯中，另一種顏色的蠟塊同樣切成碎片放在另一只紙杯中。（如圖3）

3.將有棉線的紙杯放在保溫杯的熱水中加熱，等里面的蠟塊完全熔化再將紙杯放在冷水中冷卻，這時再把另一個裝有蠟塊的紙杯放在熱水中加熱。（如圖4圖5）

4.等第一個紙杯中的蠟塊完全凝固了，第二個紙杯中的蠟塊也完全熔化了，這時把完全熔化的蠟油倒入第一個紙杯中，再進行冷卻。（如圖6圖7）

5.等蠟塊完全凝固，撕掉外面的紙杯，由兩種顏色組成的彩色蠟燭就做好了。（如圖8圖9）

實驗設(shè)計意圖：

設(shè)計制作彩色蠟燭實驗的主要目的是讓學(xué)生充分認(rèn)識到物體在受熱和冷卻后形態(tài)會發(fā)生變化，制作彩色蠟燭這樣的活動更能激發(fā)起學(xué)生探究的欲望，也能在活動中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，體現(xiàn)了“做中學(xué)”的思想。

實驗效果：

學(xué)生在制作彩色蠟燭的實驗中，學(xué)習(xí)熱情空前高漲，參與度很高，在輕松愉快的實驗氛圍中，既體驗到了實驗成功的樂趣，又充分認(rèn)識到了加熱和冷卻對物體形態(tài)變化的影響，收到了良好的實驗效果。

實驗的創(chuàng)新之處：

用保溫杯中的熱水來加熱蠟塊，使蠟塊受熱熔化是上述實驗的創(chuàng)新之處。因為蠟塊的燃點較低，考慮到安全因素，不適合用酒精燈加熱;另外它的熔點也低，用熱水加熱完全能夠熔化，如果將熱水放在普通燒杯中，由于散熱快，效果不是很理想，保溫杯是一個比較好的選擇。教師在實驗開始之前，將水燒開倒入保溫杯中，在需要時打開蓋子，把小的紙杯放在杯口加熱，用完再蓋上蓋子。由于保溫杯的保溫作用，熱量不會很快散發(fā)。加熱完蠟塊的熱水還其他有作用，因為在教材后半部分探究液體和氣體的熱脹冷縮實驗時還需要加熱，這時正好用保溫杯中的熱水來加熱液體和氣體，起到了一舉三得的效果，避免了學(xué)生因為使用酒精燈加熱不當(dāng)而造成的安全隱患。