小改进，解决大问题

蒋洪波　陈翠玉

摘 要：笔者在2019年10月中旬，在青岛城阳八中的送教下乡交流活动中，在青岛市市南区教研员陈翠玉老师的严谨指导下，开设了一节人教版 《熔化和凝固》实验教学城乡交流公开课。笔者反思了一下，如果只有一组或两组，那是偶然性，但是10组的实验数据都是比较符合理想的状态，我想这里面总有些实验技巧和规律性的东西值得总结。

关键词：实验 数据 改进

对于本节课的两个对比性的实验：石蜡和海波的熔化都是比较麻烦。也正因为此，大多数教师在新授课的时候无奈的选择放录像的方式，或者选择象征性的做一个演示实验，读几组实验数据，如此而已。学生的体验感不是很强，对于以海波和石蜡为代表的晶体和非晶体的熔化特性规律印象不是很深刻。造成硬性记忆的成分较多，失去了物理特有的以实验教学突破的优势。为此笔者在课前备课的时候，做了大量的关于石蜡和海波的实验，从数据中不断地总结失败和成功的经验，对于实验中的细节加以不断的改进，增加实验的成功性，增强学生课堂体验感。下面就分别对于这两个实验的注意事项和改进的细节、技巧进行总结，希望能对于各位教师在授课中能有所帮助。

一、对于石蜡的实验，相较海波的实验来讲，相对容易些

人教版课本上无论是海波还是石蜡都是用水浴加热法。目的是让得出的数据缓慢和稳定。但是在实际操作中，对于石蜡的熔化用水浴法比较缓慢，实验时间比较漫长，与海波的熔化较快相比明显不同步，严重的滞后。因为时间过长，很有可能一节课不能同时完成海波和石蜡的对比实验，也破坏了本节课的完整性。为了加快实验节奏，大多数教师采用直接将石蜡碎屑装进大试管，然后直接放在酒精灯上加热。笔者在这样设置的实验中发现，时间虽然大大地缩短了，但是由于火焰的温度较高，熔化进程较快，大约只有1分钟多点的时间就熔化结束，温度上升的较快，根本来不及准确的记录相应的实验数据，更别说画出石蜡的“温度—时间”图像了。由此得出的实验数据也比较少，没有很好的可信度。为了加快实验的进度，又同时兼顾实验数据的详尽获取，笔者在课前的大量的实验基础上，对于实验装置进行了细节上的调整和改进。

1.将大试管改成平底的大试管，石蜡做成碎屑装进平底试管，数量装进大约两指多点的高度。太少熔化时间较短，太多又占用时间太长。

2.在酒精灯和平底试管之间加装一个石棉网，加热时将平底试管直接放在石棉网上，这样小改进解决大问题。石棉网的作用可以让石蜡均匀的、缓慢受热，平底试管可以增大受热的面积，既可以得到较多的实验数据，又能控制实验的时间节奏，两全其美。

这样改进后，在现场上课的时候，5组石蜡的实验小组数据都比较准确，采取的数据也比较多。实验时间基本上和另外5组海波的實验小组同步，8分钟左右的时间。由于实验数据的采样稳定，也比较多，可以从数据直接得出以石蜡为代表的非晶体的熔化规律：熔化过程吸收热量，温度不断的上升。进而画出的“温度—时间”图像进一步地印证了上述的结论。

二、对于海波的熔化实验，一直是初中热学中的一个不可回避的难点

难就难在实验数据的不确定性。这有很多影响因素，导致实验的不成功或不很理想。比如海波的纯度，温度的控制等。为此，笔者在课前进行了大量的验证性的实验，获取了成功地进行实验方面的经验，在现场的实际教学上取得比较理想的效果。当时5个海波实验小组分组的数据，通过现场实物展示，数据都比较理想。进一步印证了该实验改进的可信性。如果只有一组或两组，那是偶然性，但是所有小组的实验数据都是比较符合理想的状态，我想这里面总有些实验技巧和规律性的东西值得总结。

1.海波材料的取样。由于海波是热的不良导体，受热极不均匀，影响了实验的效果。最明显的就是，试管外侧的海波已经出现熔化的状态，而中间的海波依然是固态。为此，将购买的海波用小型粉碎机打碎成粉末颗粒状，备用，如此可以增强海波的受热的均匀性，也方便后期的搅拌。填装的数量也是以两指多点为佳，便于取得较多的实验数据。

2.对于搅拌器的制作。将搅拌器的底部做成环形的圆圈，能套进温度计为佳，这样在上下搅拌的时候能够均匀的用力，防止温度计在搅拌的时候和试管发生碰撞，影响实验数据的可信性。

3.由于海波的熔点比较低，只有48℃。加热的方式采用课本中的水浴法加热。对于水温的控制是非常关键的一环，虽是细节确也是该实验成功的关键。添加热水的时候，水温过低将大大的滞后实验时间，影响整节课的进程;水温过高，受热极不均匀，处于试管外侧的海波开始熔化，而试管中间的海波由于导热原因，温度达不到熔点。实验失败的概率较大，整个实验过程手忙脚乱，采样的数据比较紊乱，失去实验的可信度，也失去实验的意义。笔者在课前的大量的实验中，发现为取得最佳的实验效果，添加的热水以55℃为最佳。因为添加到烧杯中的时候，由于天气原因，和较低温度的烧杯进行热交换，会使整杯热水的温度降低到合适的大小。这样，可以缩短加热的时间，有利于控制实验的时间进程。

4.给海波加热的时候，酒精灯火焰的位置调节，不能距离烧杯太近，大约火焰的外焰离烧杯底部一指的距离。其实酒精灯此时的作用只是保持水温不下降而已。太近，会使水温上升较快;太远，则会使水温下降，都不利于数据的稳定采样。

5.在搅拌的时机上，整个过程要不断地上下搅拌，让海波尽量地均匀的受热。尤其是在开始出现液态后，加快搅拌的节奏，如此可以取得比较理想的数据。出现不变的温度采样点大约有3到4个。

总之，本节课是一节以实验为基础的新授课。规律和结论的得出都与实验的成功与否有直接的关联。实验是本节课成功的前提，而水温的调节、火焰加热距离的把控、搅拌方式等等细节是实验成功的关键，这需要备课的时候，教师要根据自己班级实际情况，气候特点因地制宜，做出相应的细节调整，对于上述笔者的诸多措施不能因循守制。在实际授课中，由组长负责制，严格小组成员分工明确：搅拌，温度和时间读数，记录，画图等，有条不紊。都是影响实验成功与否的因素，在此不再赘述。以上是笔者参与的城乡交流公开课中，以实战中的实际效果得出的几点经验，具有较高的可信度，和较好的可操作性，希望能和同仁们共勉，欢迎批评指正。