徜徉學海 提升素養

趙承忠+張靜

《比熱容》一課是九年級《物理》第十三章第三節的教學內容。在教育部“一師一優課，一課一名師”活動中，本節課以一陣“海陸風”啟迪學生的思考、一個“暖手寶液之謎”引發學生的實驗探究，獲得了較好的教學效果。

教學片斷1

開課，教師播放海陸風現象視頻：夏日的海邊，白天海風陣陣、夜晚陸風習習，好舒服好愜意！咦！這樣有規律吹向陸地和海洋的風是如何形成的？學生沉默思考，小聲議論片刻。教師提問：你們知道是什么原因嗎？學生認為這可能是因為水的比熱容比沙石泥土的比熱容大吧。教師隨即引導學生回顧比熱容的有關內容。

學生看書，小組內相互問答比熱容的定義、常見物質的比熱容大小、利用比熱容計算物體放出和吸收熱量的多少等。教師略作評價后，畫出示意圖讓學生回到對海陸風成因問題的探討。

學生思考、寫答案、小組討論交流。接下來是各小組派代表進行全班交流，但答案都不是很完整。教師及時進行評點，綜合整理出學生們的解答。

如圖所示，白天陸地和海洋在太陽光照下吸收大量的熱，吸熱引起沙石泥土組成的陸地、海水組成的海洋升溫，沙石泥土的比熱〔沙石約0.92×103J/（kg·℃），干泥土約0.84×103J/（kg·℃）〕遠比海水的比熱〔4.2×103J/（kg·℃）〕小，由Q=cm△t可知陸地升溫比海洋快。再由于空氣熱脹冷縮的屬性，陸地上方的空氣受熱密度減小上升，相對較冷的海洋近空的空氣流向陸地來填充，這樣便形成了白天吹向陸地的風。夜晚陸地和海洋都向空中散熱，同樣由Q=cm△t可知陸地比海洋降溫快，陸地近空的空氣流向海洋，形成陸風。

解決問題時需要畫出海、陸、空構架草圖，構建模型，然后進行量化分析。這些都是培養學生物理觀念、科學思維的好載體。教師在啟發學生思考上花了功夫，在建立自然現象與物理概念規律之間的聯系上搭建了橋梁。

教學片斷2

實驗探究：暖手寶液體比熱容的大小。暖手寶液體的比熱容比水大還是小，請猜想并設計實驗方案。要求：列出所用器材、簡述實驗步驟、畫出記錄實驗數據的表格。

1.暖手寶中液體的比熱容_________________水的比熱容。

2.在實驗過程中主要用到了什么思想方法？

3.你能根據實驗中的數據計算這種液體的比熱容嗎？

4.為什么選用這種液體制作暖手寶？

寒冷的冬季，人們常用暖手寶暖手、暖床被。電熱式暖手寶通電加熱后可以供人取暖較長時間。這其中的道理是什么呢？學生采用下圖所示的裝置進行實驗。

該套裝置是由兩個相同的雙層保溫杯及相關器材組成，是教師和學生共同制作的。這套裝置的優點是熱散失少、易于控制變量Q，即用相同功率的電熱器給兩杯液體加熱。

學生分組實驗得出了前面問題的結論：1.小于；2.控制變量法；3.4.1×103J/（kg·℃）；4.比熱容大，散熱供熱時間長，能給取暖者提供較多的熱量。課尾，教師啟發學生質疑：這種液體是純水嗎？實際上，教師提供給學生實驗的暖手寶液體是電極式暖手寶里的特殊液體，這種混合液的主要成分是水，同時摻入了適量的電解質。善于觀察生活中的物理現象，并思考、驗證，學生的科學素養自然就得到了提高。

教師要從自然與生活現象中發現物理問題，師生共同探究，并作為課程資源納入新一輪的學習，與全體學生分享。如此，學生才能在教師的鼓勵和引導下徜徉學海，深入探究、楊帆啟航。

（作者單位：趙承忠，宜都市教學研究室；張靜，宜都市外國語學校）