張峰
摘 要:“蒸發吸熱”是物理教學的典型實驗,是進行汽化和液化教學的一個重要實驗。文章以“蒸發吸熱”教學實驗為研究對象,對“蒸發吸熱”教學設計和實驗方法進行相關研究,培養學生探究精神、自主學習能力和創新思維。
關鍵詞:“蒸發吸熱”;教學設計;實驗方法;創新思維
中圖分類號:G633.7 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2016)34-0066-01
物理學科具有科學性和實踐性,所以,物理教學必須兼顧理論教學和實踐教學。其中實驗教學既是提升物理教學質量的重要方式,也是培養學生科學探究精神、自主學習能力和創新思維的重要方法。“蒸發吸熱”是物理教學的典型實驗,是進行汽化和液化教學的一個重要實驗。下面以“蒸發吸熱”為例,對物理實驗教學的設計和實踐改革創新進行分析和探究。
一、“蒸發吸熱”實驗教學的基本內容簡介
“蒸發吸熱”實驗,是蘇教版初中物理八年級教材中“汽化與液化”的教學內容。在內容的編排方面,主要是從學生日常生活中最常見的蒸發現象出發,通過在手背上涂抹酒精感受溫度降低的感覺來解釋蒸發現象。這個簡單的實驗,能讓學生初步認識到蒸發的概念,但在理解蒸發的影響因素方面不能起到很好的作用,因而在教學過程中會出現學生實際感受不深、對蒸發原理理解不夠等問題,所以,教學實驗需要進一步優化和提升。教師要結合現代物理教學的實際情況,利用多種方式對“蒸發吸熱”教學和實驗進行再設計,保證“蒸發吸熱”教學設計更加完善、嚴謹和科學,從而對學生的科學思維、探究精神和創新能力進行有效的培養。
二、“蒸發吸熱”實驗教學設計
教師可以通過“日光下的濕衣服為什么會變干”這樣的話題引入“蒸發吸熱”問題,引導學生結合自身的認識對這個問題進行討論,進而引出蒸發的概念:在任何溫度下,只在液體的表面發生的、緩慢的汽化現象。然后,讓學生在日常生活中找到與蒸發現象有關的例子,比如干手器、吹風機等,引導學生研究影響蒸發的因素。其一,將兩個同樣大小的床單分別用熱水洗、用冷水洗,然后在同樣的條件下晾曬,哪一個干得速度快一些?其二,將兩個同樣大小的床單用同樣溫度的水洗過后,一個疊著晾曬,一個展開晾曬,哪一個干得速度快一些?其三,將兩個同樣大小的濕床單晾曬,一個放在通風的地方,一個放在不通風的地方晾曬,哪一個干得會快一些呢?學生針對以上三個問題進行討論和分析,得出液體溫度、表面積和空氣流動是影響蒸發快慢的主要因素,據此開展“蒸發吸熱”教學實驗。
三、“蒸發吸熱”實驗方法探究
(1)“蒸發吸熱”初步體會實驗。選擇幾名學生上講臺,用滴管在學生的手背滴上幾滴酒精,然后讓學生感受手背上酒精的變化,對“蒸發吸熱”進行初步的認識。
(2)“蒸發吸熱”進一步探究實驗。備好相關實驗器材:兩塊相同的鋼片、酒精燈、水、酒精、滴管,備好扇子、酒精棉球,然后讓學生對教學設計中提到的問題和討論的結果進行分組實驗,驗證其科學性。實驗1:探究液體溫度對蒸發的影響。將兩塊相同的鋼片作為實驗對象,其中一塊鋼片進行輕微加熱,然后用滴管分別在兩塊鋼片上滴一滴酒精,靜候片刻可以看到,輕微加熱過的鋼片上的酒精先干,得出溫度是影響蒸發的因素,溫度越高,蒸發得越快。實驗2:探究表面積對蒸發的影響。用滴管在兩片相同的鋼片上各滴一滴酒精,用滴管頭將其中一片鋼片上的酒精攤開,靜候片刻,可以看出被攤開的鋼片上的酒精先干,得出表面積是影響蒸發的因素,表面積越大,蒸發得越快。實驗3:探究空氣流通對蒸發的影響。仍然用滴管在兩片相同的鋼片上滴相同量的酒精,用小扇子朝其中一塊鋼片扇風,很快就會發現扇風的鋼片上的酒精蒸發快。得出空氣流通會對蒸發產生影響,并且空氣流通得越快,蒸發得越快。這三個對比實驗,能夠讓學生對之前學習的結論進行驗證,加深學生對“蒸發吸熱”的深刻認知。另外,在蘇教版教材中,除了對上述三個基本要素進行探究之外,教師還可以對該項教學內容進行適當的拓展實驗教學。實驗4:在兩塊大小相同的鋼片上分別用滴管滴等量的水和酒精,形成相同的液體表面積,用小扇子扇風,一會就發現滴酒精的鋼片先干。由此得出另一個結論:液體的屬性也會對蒸發產生影響,同樣條件下不同種類的液體,蒸發速度也是不同的。要根據實驗結果和結論,引導學生對生活中的實例進行探究。以干手器為例:干手器吹熱風,能加快手上水分的蒸發。如果攤開手吹熱風,則能加大液體的表面積,加快水分的蒸發。在教學過程中,教師要引導學生對問題一步步深入探究和分析。對干手器的相關內容進行分析之后,教師要引導學生對吹風機的工作原理和相關應用效果進行分析,進一步加深學生對“蒸發吸熱”的理解。
四、結束語
“蒸發吸熱”是初中物理教學的重點和難點之一,是學生認識物理現象的重要環節。無論是教學設計,還是實驗創新,都要緊密聯系學生的生活實際,引導學生穩步分析蒸發概念、蒸發影響的因素,掌握相關的原理和方法,提高“蒸發吸熱”實驗教學的效果和質量。
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