“科學(xué)探究熔化和凝固”教學(xué)案例分析及改進(jìn)

申立麗

摘 要：熔化和凝固是常見(jiàn)的物態(tài)變化現(xiàn)象，學(xué)生通過(guò)觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)后得出結(jié)論，體驗(yàn)探究過(guò)程、領(lǐng)會(huì)探究方法。本文在傳統(tǒng)探究的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究方案提出改進(jìn)，使現(xiàn)象更加明顯，使教學(xué)更加有效。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究；熔化；凝固；改進(jìn)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）8-0031-3

1 “科學(xué)探究熔化和凝固”教學(xué)案例簡(jiǎn)述

1.1 教學(xué)目標(biāo)

（1）知識(shí)與技能

知道熔化和凝固的含義；知道晶體和非晶體的區(qū)別及熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)；了解熔化圖像和凝固圖像的物理意義。

（2）過(guò)程與方法

通過(guò)觀察固體的熔化過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；通過(guò)探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，感知發(fā)生物態(tài)變化的條件，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和分析概括能力；通過(guò)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像、利用圖像的能力。

（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的關(guān)心，產(chǎn)生樂(lè)于探索自然的動(dòng)機(jī)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生善于實(shí)踐和克服困難的良好品質(zhì)及相互協(xié)作的意識(shí)。

1.2 教學(xué)重點(diǎn)

探究晶體、非晶體的熔化過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒏爬芰Γㄍ黄品椒ǎ鹤寣W(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)，獲取感性知識(shí)；利用圖像法較為直觀地分析并得出熔化的特點(diǎn)）。

1.3 教學(xué)難點(diǎn)

指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析、概括，總結(jié)出固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，并能用圖像表示出來(lái)（突破方法：實(shí)驗(yàn)觀察要細(xì)致認(rèn)真，用冰的實(shí)驗(yàn)代替海波，用冰鹽水使水凝固，觀察凝固過(guò)程，再使冰熔化觀察熔化過(guò)程）。

以下是筆者實(shí)際教學(xué)操作過(guò)程：

以上是教學(xué)過(guò)程的縮略，在本節(jié)教學(xué)前后，筆者認(rèn)真回想和反思了原來(lái)的教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)綜合了大家的意見(jiàn)進(jìn)行改進(jìn)，以下是改進(jìn)內(nèi)容及思考。

2 對(duì)教學(xué)過(guò)程的改進(jìn)

2.1 實(shí)驗(yàn)方面的改進(jìn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)中觀察晶體熔化時(shí)的現(xiàn)象，我們用的晶體是萘和海波，難點(diǎn)就在于萘和海波在熔化過(guò)程中實(shí)驗(yàn)效果并不明顯，學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中會(huì)有一定的難度，并且存在實(shí)驗(yàn)器材繁雜，不好清理等諸多弊端?；诖耍?jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)和探索提出如下改進(jìn)的意見(jiàn)：

1.用冰替代海波和萘

在多次的實(shí)驗(yàn)與教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂上現(xiàn)場(chǎng)將水凝結(jié)成冰，再將冰化為水，其現(xiàn)象和效果十分明顯，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察易得出結(jié)論。同時(shí)，學(xué)生對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制冰的過(guò)程也感到神奇新鮮，激發(fā)了他們探究的興趣，有效地將知識(shí)的探究和學(xué)生的內(nèi)在需求統(tǒng)一起來(lái)。

此實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵在于冰的制作，我們用冰鹽水對(duì)水進(jìn)行凝固制作成冰。冰鹽水的調(diào)制有一定的講究，如果冰鹽水配制合適，那么水在凝固過(guò)程中，溫度變化將十分明顯，所以冰鹽水的配制成為整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的核心。經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)與總結(jié)，我們對(duì)冰鹽水的配制也有一點(diǎn)體會(huì)，借此與大家分享。

（1）用于制作冰鹽水的鹽水溶液幾乎要達(dá)到飽和。100克水大約最多配備36克鹽形成飽和溶液，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，100克水至少要配備30克以上鹽。在調(diào)制鹽水的過(guò)程中要不停地?cái)嚢?，才能盡可能讓其飽和。這樣調(diào)配的鹽水溶液凝固點(diǎn)大概在零下18攝氏度左右。

（2）將配好的鹽水溶液用容器分幾份冷凍。把溶液放在可以調(diào)節(jié)溫度的智能冰箱的冷凍室里至少冷凍10個(gè)小時(shí)以上（冷凍室的溫度大概控制在零下18攝氏度，如果溫度過(guò)低會(huì)使鹽水全部變成固態(tài)。而零下18攝氏度最合適，是固液混合狀態(tài)，易倒入燒杯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。

（3）冰鹽水的儲(chǔ)藏。由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有配備冰箱，南方城市室溫偏高，如何將冰鹽水帶入實(shí)驗(yàn)室并保持到學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候是一個(gè)很實(shí)際的問(wèn)題。筆者用保溫瓶解決了這個(gè)問(wèn)題。將冰鹽水從冰箱中取出立即裝入保溫瓶中，效果較好。

（4）用冰鹽水凝固水的過(guò)程中，盡可能用較多的冰鹽水凝固少量的水，這樣效果較好。我們用大燒杯裝冰鹽水，往試管加入4～5毫升左右的水，只要讓水能夠浸沒(méi)溫度計(jì)的玻璃泡即可。

2.蠟的熔化和凝固的改進(jìn)

學(xué)生在觀察蠟的熔化、凝固實(shí)驗(yàn)中，會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)過(guò)程長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間久的困難。為改進(jìn)這一不足，在實(shí)驗(yàn)前將蠟進(jìn)行刨刮，用細(xì)小的蠟屑代替整塊的石蠟，大大減少了熔化時(shí)間。另外，用溫水對(duì)其加熱，可加快熔化時(shí)間。

2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)

本節(jié)課是典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究課，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、科學(xué)探究能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和總結(jié)歸納能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)科學(xué)探究的方法，獲得科學(xué)探究能力。因此，本節(jié)課的主體是學(xué)生，讓學(xué)生充分發(fā)揮其自主探究的才能。

1.將圖片的導(dǎo)入替換成視頻的導(dǎo)入，引入一段水的視屏，講述水的旅行故事，內(nèi)容感性，文字優(yōu)美，能引起學(xué)生注意、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.在實(shí)驗(yàn)探究方面，從提出問(wèn)題，學(xué)生討論，到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，不限制思維，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合身邊的實(shí)例大膽猜想，順利進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。每個(gè)環(huán)節(jié)老師作好相應(yīng)的評(píng)估。

3.充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)生通過(guò)對(duì)課本的學(xué)習(xí)，掌握簡(jiǎn)單內(nèi)容，始終以“先學(xué)后教，以學(xué)定教，學(xué)教結(jié)合”的原則要求自己。給學(xué)生更大的自主思考和探索的空間。本節(jié)課中，讓學(xué)生通過(guò)自學(xué)明白什么是物態(tài)變化、了解固態(tài)和液態(tài)之間的變化分別叫做什么，能列舉生活中的例子。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后能結(jié)合實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)習(xí)教材，了解晶體和非晶體等各方面的知識(shí)點(diǎn)。

4.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更加強(qiáng)化學(xué)生分工合作、展示、交流歸納和獨(dú)立思考等能力。

5.實(shí)驗(yàn)探究后讓學(xué)生自己總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，并從身邊的事物中感受物理的魅力，體會(huì)物理來(lái)源于生活又回到生活的思想。介紹古人對(duì)物理知識(shí)的應(yīng)用，豐富學(xué)生的認(rèn)知，增強(qiáng)民族自豪感。

6.最后，用一段冰川熔化的視頻帶來(lái)的全球危機(jī)的震撼場(chǎng)面來(lái)將本節(jié)課推向一個(gè)高潮。作為老師不僅希望將知識(shí)及探索知識(shí)的方法傳授給學(xué)生，更希望能啟發(fā)學(xué)生學(xué)好知識(shí)，用自己的知識(shí)和智慧去化解危機(jī)，創(chuàng)造更美好的生存環(huán)境。呼吁大家低碳生活，保護(hù)環(huán)境。

3 教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)

本實(shí)驗(yàn)有熔化和凝固兩個(gè)過(guò)程，涉及到了高溫、低溫過(guò)程，所以會(huì)存在設(shè)計(jì)上和安全上的諸多問(wèn)題。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生和教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)特別注意以下細(xì)節(jié)。

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到了鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、燒杯，在課前教師要做好實(shí)驗(yàn)器材的檢查，以免操作中出現(xiàn)問(wèn)題。因?yàn)闊惺菬崴?，要避免出現(xiàn)燙傷事故。

（2）冰鹽水的溫度極低，提醒學(xué)生觀察時(shí)，不要接觸過(guò)多以免凍傷。最好在實(shí)驗(yàn)時(shí)每個(gè)小組準(zhǔn)備一塊干毛巾。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社， 2003.

[2]廖伯琴.九年級(jí)物理[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2013.

（欄目編輯 李富強(qiáng)）