关于热现象实验的改进与反思

刘丽娜

本文探讨了根据新课程标准的要求，更新传统的实验设计理念，改进教材中不完善的实验，利用可逆的温变油墨和测温贴片来使传热的实验现象更加具体和明显，将观察不到的传热现象借助于实验材料更好地呈现出来。让学生通过反复实验更好地经历传热的动态过程，从而帮助学生理解知识、掌握知识，提高课堂实验教学的效率，培养他们学习科学的兴趣。

小学科学是一门以实验为主的课程，其主要的目的是培养学生观察、思考和动手的能力。实验效果的好坏直接关系到教学的成功与否。在具体的教学实践中，我们发现教材中有些实验的设计或实验材料的选用，存在着一些不够完善的地方。随着新课程改革的不断深入，在课堂上对教师教学水平的要求也越来越高，作为专任的科学课程教师，充分利用好身边的教材，因地制宜地改进和精心设计实验。只有对一些实验大胆进行改进和创新，才能让学生积极参与，发展学生的实践能力，培养他们对学习科学的兴趣。本文以《热是怎样传递的》和《热传比赛》的教学为例，对其中的实验进行了改进和创新，借助现代技术的新手段呈现出了更好的实验效果，让学生体会到了新技术与科学实验教学相结合的乐趣。

一、传统实验反思

《热是怎样传递的》和《热传比赛》是“热”这一单元的后面部分，学生已经知道了物体的热胀冷缩，同时在生活中也有一些热传递的认识。为了进一步认识热传递的方向以及不同物体传热性能的情况，教材安排了这两节内容。《热是怎样传递的》教学中有两个实验，一个是“热在金属条中的传递”，另一个是“热在金属片中的传递”。教材中的“热在金属条中的传递”实验是将一段铁丝固定在铁架台上，在铁丝上每隔一段距离用蜡油粘上一根火柴，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一段加热，观察哪端的火柴先掉下来。实验中我发现由于铁丝是圆的而且比较光滑、比较细，导致蜡油容易滑落，所以在铁丝上粘火柴非常困难;同时学生在滴蜡的过程中也容易发生烫伤的现象。而在“热在金属片中的传递”教材中仍然采用涂蜡的方法，即在涂有蜡的金属圆片的中心或边缘加热，观察蜡的融化情况，从而推测热传递的方向和过程。由于蜡是没有颜色的，所以这个实验对学生来说效果不明显、印象也不深刻，同时学生操作起来也并不简单。

《热传比赛》这一节“比较不同金属传热性能”的实验，教材上也是用蜡油粘贴火柴棒的方法，将火柴棒分别粘贴在铜、铝、钢棒上，在三种材料的金属棒一端同時用酒精灯加热，观察火柴棒掉落的顺序，从而判定哪种金属材料传热性能好。这个实验存在下列的问题：（1）用酒精灯加热时要用外焰，而这一装置，需要加热的面积比较大，受热均匀不好控制。（2）使用蜡油作为粘贴材料，操作慢、实验效果影响的因素较多，蜡油的多少肯定会影响实验的效果;火柴棒的粘贴松紧度不同也会导致掉落的先后顺序不同;掉落的火柴棒可能会把旁边的火柴棒碰倒;诸如此类的问题。（3）实验存在一定的危险性，火柴棒掉落的时候可能会碰到酒精灯的火焰发生燃烧，产生危险。

二、现代技术对实验的支持

（一）利用可逆温变油墨探究“热是怎样传递的”实验

基于上述原因，在教学活动中我对这两个实验进行了认真的研究，同时通过网上查阅资料发现，有一种新材料——可逆温变油墨非常适合用于改进这个实验。这种油墨在遇到高温的时候会改变颜色，当温度降低后颜色可以恢复。所以我将蜡油换成了这种油墨来进行实验，操作简单而且可以重复使用，同时将铁丝换成了比较粗的金属棒，这样油墨涂抹的范围更大，实验效果会更明显。实验时将可逆温变油墨均匀地涂抹在金属棒和金属片上，加热金属棒和金属片，通过观察油墨的颜色变化来观察热传递的方向。

（二）利用可逆测温贴片探究不同金属传热性能

为了更好地实现教学目标，提高实验的操作性和公平性，我在查阅资料的时候发现了一种可以变色的可逆测温贴片，它在温度达到65℃时可以从黑色变成红色，当温度低于65℃的时候，红色的可逆测温贴片会重新变成黑色，这样就可以重复使用。所以我将教材中的实验改进为：将三种材料的金属棒用三脚架聚合在一起，用酒精灯在聚合点加热。同时用可逆测温贴片代替蜡油粘贴火柴棒，将测温贴片贴在距离加热点相同的位置。通过对比距离聚合点相同长度的贴片变红的时间，分析金属棒的传热性能。

三、评价与反思

如上文所述，教师通过改进实验教具、整合创新，让学生经历了改进后的实验过程，从而获得了更直观的感受;同时改进后的实验由于可以方便地进行多次实验，所以给学生留下了深刻的印象，有效地实现了本节课的教学目标，提升了实验教学的效率。由此可见，实验的设计能激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维;能让学生加深理解事物的基本原理和运行规律，让学生在快乐中学习，在实验中成长。