以探究物質比熱容實驗為例談學生動手能力的培養

楊高峰

摘 要：由于學生在學習物理時表現的物理素養是各不相同，在對一個問題的理解上也有著一定的差異，但無論什么情況，學生在學習過程中，都應該表現的主動積極，只有這樣才能更好的掌握所學內容提高動手能力。本文以探究物質熱比容實驗為例，淺談培養學生動手能力對掌握物理知識的重要性和提高學生動手能力。

關鍵詞：實驗；動手能力；學習能力；創新興趣

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）17-324-01

眾所周知，在實驗探究的過程中，不僅可以培養學生動手能力，還能提高他們的創新思維。學生動手能力的強弱直接影響教師的課堂教學質量和學生科學素質的提高。目前教育界人士充分意識到實驗對學生動手能力的影響，大力開展實驗探索，目的就是培養學生的動手能力。

一、動手能力的培養對學生學習物理的重要性

在傳統的物理教學過程中，都是老師講，學生聽，長期以往，學生學習就顯得十分被動，學習方法死板，思想僵化，缺乏動手能力，造成這種現象產生的原因主要是學校給學生提供做實驗的機會太少。而很多物理知識的掌握和鞏固往往要通過做實驗來加強的。在做實驗時，學生不僅可以自主的學習和探究，還可以把所學內容運用到實驗當中，對所學內容進行有效的鞏固和創新。

二、在實驗探究活動中注重培養學生動手能力

學生做實驗的過程中，是培養學生動手能力良好機會。在此過程中，教師可以注意以下幾點：

1、注意實驗教學的啟發性

在探究物質比熱容實驗時，教師應該培養學生帶著問題去做實驗。同時還要不時的設計問題，讓他們主動思考和動手去尋找答案。本實驗的目的就是學生通過做實驗，讓他們理解比熱容的概念，學會用比熱容的知識分析和解釋老師提出的問題。在查看比熱容表時，學生需要明白比熱容是物質的一種特性，并可以利用比熱容的知識來解釋自然界中存在的一些現象。在做實驗前，教師可以類似于這樣的問題：（1）為什么在炎熱的夏天，海灘沙子燙腳而海水卻很冰涼？（2）質量相等，不同的物質升高相同的溫度時，其吸熱是否相同？

2、實驗探索

本實驗是比較水和煤油比熱容大小的實驗，在實驗過程中，由于要用到天平、酒精燈、溫度計、鐵架臺等儀器。所以，老師首先應該要學生自己回答出這個實驗要達到的實驗目的、實驗步驟、各個儀器的作用及做實驗中要注意的問題。

（1）實驗前的準備工作。首先要按照參與實驗的人數進行分組，分組時，要注意能力強弱的搭配，保證他們在實驗過程中可以相互配合，避免一個學生包辦做實驗的情況發生。接下來讓學生利用天平稱量同質量的水和煤油。這時學生面臨如何利用天平稱量水和煤油的問題。教師應該讓學生自己通過使用天平去思考以下幾個問題：①為什么要把天平擺在正前方（與讀數有關）；②觀察天平的最大稱量、游碼標尺的最小刻度和量筒的最大和最小刻度；③使用什么工具撥動游碼，是否有必要把游碼撥動最到左側；④天平指針偏動時，如何調節；⑤在稱量過程中，按什么順序去取砝碼。

（2）實驗探索過程中出現的問題。稱量好煤油和水后，要使用酒精燈進行加熱，但在這個過程中同樣要注意很多問題，如，①點燃酒精燈（左手扶燈壺，右手提起燈帽放在燈的右邊，劃火柴點燃酒精燈芯）的正確方法；②熄滅酒精燈（不能用嘴吹，要用燈帽去蓋，然后再提一下燈帽，再蓋上，防止下次不易打開燈帽）的方法；③加熱時要用火焰的外焰（外焰的溫度最高）；④不能往燃著的酒精里添酒精，不能拿著酒精燈到另一個燃著的酒精燈上去點火（防火）。

由于學生在使用酒精燈時難免會出現錯誤，如果可以不存在危險的話，教師可以再旁邊進行觀察，指導他們正確使用酒精燈。必要時，教師要進行演示實驗，讓學生明白如何正確使用酒精燈。在使用溫度計前，要讓學生觀察溫度計的量程和分度值。測量時，要讓學生明白為什么溫度計的玻璃泡要跟水和煤油充分接觸及為什么要待示數穩定后再讀數；讀數時，溫度計的玻璃泡是否要留在水和煤油中，這樣對讀數是否有影響。學生可以幾組一起按照自己的方式用使用溫度計測量水和煤油的溫度，通過比較，學會正確使用溫度計的方法。在鐵架臺上裝好燒杯，將酒精燈點燃后，再調整燒杯的位置，利用火焰的外焰對燒杯進行加熱，在一定的時刻，用溫度計測量燒杯里的水和煤油的溫度。在這個過程中，要讓學生明白實驗控制的變量包括哪些，每個小組的同學要相互合作。

3、指導學生分析實驗數據和解決實驗中出現的問題

（1）分析實驗數據。做完實驗后，老師可以根據實驗所測得的數據進行提問：①為什么相同加熱時間，而水和煤油的溫度不同；②實驗得出什么結論。通過實驗數據可以看出，質量相等的水和煤油升高相同的溫度，水需要加熱的時間長，則水吸熱多，可見水的比熱容比沒有的大。這時學生就可以回答出“不同的物質吸熱是否相同”的問題，通過做實驗，學生舉一反三，分析出影響物體吸熱的兩個因素：質量和升溫的多少。

（2）教師如何處理的實驗中出現的問題。針對實驗結果，有些同學所測得的數據可能不準確，造成這種結果產生的原因可能是使用天平方法不正確、酒精燈使用時并沒有用外焰進行加熱或者溫度計的使用不準確等。如果是這種情況就應該讓該組學生重新做實驗，老師在旁邊進行指導，有助于他們學會使用相關的實驗器材。在做實驗過程中，有些組會因為分工不明確或者一些同學偷懶不愿做實驗，學生之間不能相互良好的合作，導致實驗無法正常進行，這時老師應該進行各個組之間的調節，也可以提一些有意思的問題，引起學生的興趣。無論哪種情況，務必保證學生參與實驗，親自動手完成實驗并可以歸納出相關的物理規律。

通過探究物質比熱容實驗，學生自己動手測量物體的質量，學會使用天平、燒杯、酒精燈和溫度計及使用過程應注意的問題，通過做實驗的這個過程和最后得出的結果，讓學生明白比熱容這個概念，同時，培養了學生動手能力，激發了他們學習物理的興趣。

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