“加热和冷却”实验材料的优化与实验过程的创新

聂建国

苏教版小学《科学》四年级上册“冷和热”单元第3课“加热和冷却”一课的主要教学目标就是让学生认识到加热和冷却可以改变物体的形态，认识到大多数物体具有热胀冷缩的体积变化现象。

在探究冷和热对物体形态的影响这一部分时，教材以学生熟悉的糖和蜡烛为研究对象，让学生观察其熔化和冷却的过程，教材中并没有具体实验操作的步骤，我想教材这样安排就是为了让教师在实际的实验教学中能结合学生年龄特点更加合理有效地组织实验。

我在组织学生探究加热和冷却对物体形态的影响这部分内容时，设计了一个制作彩色蜡烛的活动。具体实验过程如下：

实验材料：

红蓝两种颜色的蜡块、30ml纸杯两个、牙签、热水、冷水、棉线、烧杯、保温杯。（如图1）

实验步骤：

1.取一段大约3.5厘米长的棉线，一头拴在牙签的中部并将牙签固定在其中一个纸杯的杯口，棉线的另一端固定在纸杯的底部，用作制作蜡烛的模具。（如图2）

2.取一种颜色的蜡块，切成碎片，放在有棉线的纸杯中，另一种颜色的蜡块同样切成碎片放在另一只纸杯中。（如图3）

3.将有棉线的纸杯放在保温杯的热水中加热，等里面的蜡块完全熔化再将纸杯放在冷水中冷却，这时再把另一个装有蜡块的纸杯放在热水中加热。（如图4图5）

4.等第一个纸杯中的蜡块完全凝固了，第二个纸杯中的蜡块也完全熔化了，这时把完全熔化的蜡油倒入第一个纸杯中，再进行冷却。（如图6图7）

5.等蜡块完全凝固，撕掉外面的纸杯，由两种颜色组成的彩色蜡烛就做好了。（如图8图9）

实验设计意图：

设计制作彩色蜡烛实验的主要目的是讓学生充分认识到物体在受热和冷却后形态会发生变化，制作彩色蜡烛这样的活动更能激发起学生探究的欲望，也能在活动中培养学生的动手能力，体现了“做中学”的思想。

实验效果：

学生在制作彩色蜡烛的实验中，学习热情空前高涨，参与度很高，在轻松愉快的实验氛围中，既体验到了实验成功的乐趣，又充分认识到了加热和冷却对物体形态变化的影响，收到了良好的实验效果。

实验的创新之处：

用保温杯中的热水来加热蜡块，使蜡块受热熔化是上述实验的创新之处。因为蜡块的燃点较低，考虑到安全因素，不适合用酒精灯加热;另外它的熔点也低，用热水加热完全能够熔化，如果将热水放在普通烧杯中，由于散热快，效果不是很理想，保温杯是一个比较好的选择。教师在实验开始之前，将水烧开倒入保温杯中，在需要时打开盖子，把小的纸杯放在杯口加热，用完再盖上盖子。由于保温杯的保温作用，热量不会很快散发。加热完蜡块的热水还其他有作用，因为在教材后半部分探究液体和气体的热胀冷缩实验时还需要加热，这时正好用保温杯中的热水来加热液体和气体，起到了一举三得的效果，避免了学生因为使用酒精灯加热不当而造成的安全隐患。