《温度的测量》教学设计的改进

李学海

一、教学内容分析

一般《温度的测量》教学设计是将温度计构造和原理、温度计的种类、温度计正确的使用方法、体温计等主要内容进行简单地呈现与介绍，因为温度计这部分内容在知识层面上比较简单，属于陈述性知识。但如果只是简单的介绍，学生在思维拓展方面可能会比较局限，仅仅只是记住了知识。而学生学习科学，有着双重目的：一是掌握知识；二是发展思维技能。教师应以适当的知识积累为基础，在“使用知识”的过程中发展学生的思维能力，为思维而教，培养学生的创造性思维和想象力，追求思维方法的本源，而“不仅仅是努力记住别人经验结果的叙述”。所以，在类似于《温度的测量》的教学内容上，可以适当地增加思维的深度和广度，既可以注重知识的落实，又能够着眼于学生的发展。

二、教学方法和实施环节

初一学生已经能够理解一般的抽象概念，掌握一定的定义，对许多现象能进行概括和抽象，逐渐掌握概念的本质特征。不过在掌握复杂的抽象概念时，他们仍需要具体形象的支持，初一学生的抽象逻辑思维在很大程度上还属于“经验型”。所以在教学中一定要注意将抽象的分析和具体的实验相结合，可以采用实验探究式教学。

具体在实施环节上，可以大胆地处理，首先是给学生实验器材来设计简易温度计，学生讨论后提出两种方案：一是根据气体的膨胀来制作温度计，并分析此方案的优缺点；二是根据液体的膨胀来制作温度计，分析液体膨胀的优缺点。然后将自制简易温度计和常用温度计进行对比，让学生思考讨论，进而明白自制温度计的不足和改进的方法。

三、教学过程

思考：给你一些实验器材（烧瓶、带玻璃管的单孔橡皮塞、红墨水），你能不能设计一个简易的温度计？

学生讨论，提出设计方案。

方案一：给空烧瓶塞上有长玻璃管的塞子，玻璃管中的一段小水柱封住气体。用手捂住，观察现象。

分析：由于烧瓶中的气体受热膨胀，体积变大，推动玻璃管中的水柱向右移动。

问题：空气膨胀太快，如何让红墨水移动慢一点？

学生：玻璃管的管径可以粗一些；可以用液体，如水银、酒精等。

讲述：大约在1592年，伽利略发明了第一个用来测量“热的程度”的仪器。将一只细颈瓶倒转，用双手所温暖，放进一碗水里。当它冷下来后，液体被吸入瓶中。当受热或遇冷时，瓶内的气体会膨胀或收缩，而瓶颈处的水柱会成比例地升降。根据下降或上升的多少就可以判定温度的变化，但这种温度计误差较大。

方案二：将装满红墨水的烧瓶塞上橡皮塞，用手捂住烧瓶的外部，观察现象。

讲述：后来伽利略的学生和其他科学家，在伽利略的基础上反复改进。比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计，他把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现代温度计的雏形。

问题：红墨水上升得太慢，有没有方法使得现象更明显，让红墨水上升得快一些？

学生：用细一些的玻璃管；换种热胀冷缩快一些的液体。

问题：将烧瓶放入热水中水柱上升；放入冷水中水柱下降。这个烧瓶虽然能分辨出两杯水温度的高低，但却不能准确地测出具体温度，如何对烧瓶加以改进，让它可以测出具体的温度？

学生：在玻璃管上标上刻度。

问题：刻上刻度的烧瓶，可以用来测量温度，将自制简易温度计和常用温度计进行比较，哪些地方可以改进？提示：让无色的液柱更加醒目，让玻璃管中液柱的长度变化幅度更明显。

学生讨论回答：（1）换用直径更小的玻璃管，使温度计更为灵敏；（2）烧瓶太大，液体太多，为了测量更准确，可以将烧瓶缩小为体积很小的玻璃泡；（3）水的膨胀不是很明显，换用热胀冷缩现象更明显的液体，如水银、煤油、酒精等；（4）将玻璃管的开口封住，以免液体流出来；（5）为防止太细的玻璃管折断，可以把细玻璃管壁做得厚一些。

教师总结：用瓶内气体或液体体积的变化来反映被测量物体温度的变化，这样，我们就将看不见的冷热变化转化为看得见的液面升降。

四、教学效果及分析

在自制简易温度计的两种设计方案、简易温度计和常用温度计对比中，学生自己设计实验来验证，强调学生的动手能力，让学生自主探究，学生很自然而然地发现两种设计方案的不足，想到怎样改进自制的温度计等诸多深层次问题。这些问题由学生自己去发现、去想办法解决，正是科学教学所要达到的要求。

同时，本教学设计由问题情境与实验引入，“儿童的经验才是真正的经验”，因此，教师应创造机会尽量让学生说，独立思维，生成智慧，也激发学生自主学习的热情，充分体现了“以学生为主体”的教学理念；引导学生关注“温度”的科学内涵，真正做到“从生活走向科学，从科学回到生活”。

（责任编辑黄春香）endprint