“加熱和冷卻”實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)過(guò)程的創(chuàng)新

江蘇省鎮(zhèn)江市丁卯中心小學(xué) 聶建國(guó)

蘇教版小學(xué)《科學(xué)》四年級(jí)上冊(cè)“冷和熱”單元第3課“加熱和冷卻”一課的主要教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到加熱和冷卻可以改變物體的形態(tài)，認(rèn)識(shí)到大多數(shù)物體具有熱脹冷縮的體積變化現(xiàn)象。

在探究冷和熱對(duì)物體形態(tài)的影響這一部分時(shí)，教材以學(xué)生熟悉的糖和蠟燭為研究對(duì)象，讓學(xué)生觀察其熔化和冷卻的過(guò)程，教材中并沒(méi)有具體實(shí)驗(yàn)操作的步驟，我想教材這樣安排就是為了讓教師在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能結(jié)合學(xué)生年齡特點(diǎn)更加合理有效地組織實(shí)驗(yàn)。

我在組織學(xué)生探究加熱和冷卻對(duì)物體形態(tài)的影響這部分內(nèi)容時(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)制作彩色蠟燭的活動(dòng)。具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

實(shí)驗(yàn)材料：

紅藍(lán)兩種顏色的蠟塊、30ml紙杯兩個(gè)、牙簽、熱水、冷水、棉線、燒杯、保溫杯。（如圖1）

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.取一段大約3.5厘米長(zhǎng)的棉線，一頭拴在牙簽的中部并將牙簽固定在其中一個(gè)紙杯的杯口，棉線的另一端固定在紙杯的底部，用作制作蠟燭的模具。（如圖2）

2.取一種顏色的蠟塊，切成碎片，放在有棉線的紙杯中，另一種顏色的蠟塊同樣切成碎片放在另一只紙杯中。（如圖3）

3.將有棉線的紙杯放在保溫杯的熱水中加熱，等里面的蠟塊完全熔化再將紙杯放在冷水中冷卻，這時(shí)再把另一個(gè)裝有蠟塊的紙杯放在熱水中加熱。（如圖4圖5）

4.等第一個(gè)紙杯中的蠟塊完全凝固了，第二個(gè)紙杯中的蠟塊也完全熔化了，這時(shí)把完全熔化的蠟油倒入第一個(gè)紙杯中，再進(jìn)行冷卻。（如圖6圖7）

5.等蠟塊完全凝固，撕掉外面的紙杯，由兩種顏色組成的彩色蠟燭就做好了。（如圖8圖9）

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖：

設(shè)計(jì)制作彩色蠟燭實(shí)驗(yàn)的主要目的是讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到物體在受熱和冷卻后形態(tài)會(huì)發(fā)生變化，制作彩色蠟燭這樣的活動(dòng)更能激發(fā)起學(xué)生探究的欲望，也能在活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，體現(xiàn)了“做中學(xué)”的思想。

實(shí)驗(yàn)效果：

學(xué)生在制作彩色蠟燭的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)習(xí)熱情空前高漲，參與度很高，在輕松愉快的實(shí)驗(yàn)氛圍中，既體驗(yàn)到了實(shí)驗(yàn)成功的樂(lè)趣，又充分認(rèn)識(shí)到了加熱和冷卻對(duì)物體形態(tài)變化的影響，收到了良好的實(shí)驗(yàn)效果。

實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處：

用保溫杯中的熱水來(lái)加熱蠟塊，使蠟塊受熱熔化是上述實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處。因?yàn)橄瀴K的燃點(diǎn)較低，考慮到安全因素，不適合用酒精燈加熱；另外它的熔點(diǎn)也低，用熱水加熱完全能夠熔化，如果將熱水放在普通燒杯中，由于散熱快，效果不是很理想，保溫杯是一個(gè)比較好的選擇。教師在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，將水燒開(kāi)倒入保溫杯中，在需要時(shí)打開(kāi)蓋子，把小的紙杯放在杯口加熱，用完再蓋上蓋子。由于保溫杯的保溫作用，熱量不會(huì)很快散發(fā)。加熱完蠟塊的熱水還其他有作用，因?yàn)樵诮滩暮蟀氩糠痔骄恳后w和氣體的熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要加熱，這時(shí)正好用保溫杯中的熱水來(lái)加熱液體和氣體，起到了一舉三得的效果，避免了學(xué)生因?yàn)槭褂镁凭珶艏訜岵划?dāng)而造成的安全隱患。