以探究物質(zhì)比熱容實(shí)驗(yàn)為例談學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)

楊高峰

摘 要：由于學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)表現(xiàn)的物理素養(yǎng)是各不相同，在對(duì)一個(gè)問(wèn)題的理解上也有著一定的差異，但無(wú)論什么情況，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，都應(yīng)該表現(xiàn)的主動(dòng)積極，只有這樣才能更好的掌握所學(xué)內(nèi)容提高動(dòng)手能力。本文以探究物質(zhì)熱比容實(shí)驗(yàn)為例，淺談培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力對(duì)掌握物理知識(shí)的重要性和提高學(xué)生動(dòng)手能力。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；動(dòng)手能力；學(xué)習(xí)能力；創(chuàng)新興趣

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）17-324-01

眾所周知，在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，還能提高他們的創(chuàng)新思維。學(xué)生動(dòng)手能力的強(qiáng)弱直接影響教師的課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。目前教育界人士充分意識(shí)到實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的影響，大力開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探索，目的就是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

一、動(dòng)手能力的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要性

在傳統(tǒng)的物理教學(xué)過(guò)程中，都是老師講，學(xué)生聽(tīng)，長(zhǎng)期以往，學(xué)生學(xué)習(xí)就顯得十分被動(dòng)，學(xué)習(xí)方法死板，思想僵化，缺乏動(dòng)手能力，造成這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要是學(xué)校給學(xué)生提供做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)太少。而很多物理知識(shí)的掌握和鞏固往往要通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)的。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生不僅可以自主的學(xué)習(xí)和探究，還可以把所學(xué)內(nèi)容運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的鞏固和創(chuàng)新。

二、在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力良好機(jī)會(huì)。在此過(guò)程中，教師可以注意以下幾點(diǎn)：

1、注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟發(fā)性

在探究物質(zhì)比熱容實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生帶著問(wèn)題去做實(shí)驗(yàn)。同時(shí)還要不時(shí)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，讓他們主動(dòng)思考和動(dòng)手去尋找答案。本實(shí)驗(yàn)的目的就是學(xué)生通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，讓他們理解比熱容的概念，學(xué)會(huì)用比熱容的知識(shí)分析和解釋老師提出的問(wèn)題。在查看比熱容表時(shí)，學(xué)生需要明白比熱容是物質(zhì)的一種特性，并可以利用比熱容的知識(shí)來(lái)解釋自然界中存在的一些現(xiàn)象。在做實(shí)驗(yàn)前，教師可以類似于這樣的問(wèn)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(zhì)量相等，不同的物質(zhì)升高相同的溫度時(shí)，其吸熱是否相同？

2、實(shí)驗(yàn)探索

本實(shí)驗(yàn)是比較水和煤油比熱容大小的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于要用到天平、酒精燈、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)等儀器。所以，老師首先應(yīng)該要學(xué)生自己回答出這個(gè)實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟、各個(gè)儀器的作用及做實(shí)驗(yàn)中要注意的問(wèn)題。

（1）實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。首先要按照參與實(shí)驗(yàn)的人數(shù)進(jìn)行分組，分組時(shí)，要注意能力強(qiáng)弱的搭配，保證他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中可以相互配合，避免一個(gè)學(xué)生包辦做實(shí)驗(yàn)的情況發(fā)生。接下來(lái)讓學(xué)生利用天平稱量同質(zhì)量的水和煤油。這時(shí)學(xué)生面臨如何利用天平稱量水和煤油的問(wèn)題。教師應(yīng)該讓學(xué)生自己通過(guò)使用天平去思考以下幾個(gè)問(wèn)題：①為什么要把天平擺在正前方（與讀數(shù)有關(guān)）；②觀察天平的最大稱量、游碼標(biāo)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(dòng)游碼，是否有必要把游碼撥動(dòng)最到左側(cè)；④天平指針偏動(dòng)時(shí)，如何調(diào)節(jié)；⑤在稱量過(guò)程中，按什么順序去取砝碼。

（2）實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。稱量好煤油和水后，要使用酒精燈進(jìn)行加熱，但在這個(gè)過(guò)程中同樣要注意很多問(wèn)題，如，①點(diǎn)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(diǎn)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(kāi)燈帽）的方法；③加熱時(shí)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(gè)燃著的酒精燈上去點(diǎn)火（防火）。

由于學(xué)生在使用酒精燈時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，如果可以不存在危險(xiǎn)的話，教師可以再旁邊進(jìn)行觀察，指導(dǎo)他們正確使用酒精燈。必要時(shí)，教師要進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白如何正確使用酒精燈。在使用溫度計(jì)前，要讓學(xué)生觀察溫度計(jì)的量程和分度值。測(cè)量時(shí)，要讓學(xué)生明白為什么溫度計(jì)的玻璃泡要跟水和煤油充分接觸及為什么要待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)；讀數(shù)時(shí)，溫度計(jì)的玻璃泡是否要留在水和煤油中，這樣對(duì)讀數(shù)是否有影響。學(xué)生可以幾組一起按照自己的方式用使用溫度計(jì)測(cè)量水和煤油的溫度，通過(guò)比較，學(xué)會(huì)正確使用溫度計(jì)的方法。在鐵架臺(tái)上裝好燒杯，將酒精燈點(diǎn)燃后，再調(diào)整燒杯的位置，利用火焰的外焰對(duì)燒杯進(jìn)行加熱，在一定的時(shí)刻，用溫度計(jì)測(cè)量燒杯里的水和煤油的溫度。在這個(gè)過(guò)程中，要讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)控制的變量包括哪些，每個(gè)小組的同學(xué)要相互合作。

3、指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題

（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。做完實(shí)驗(yàn)后，老師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行提問(wèn)：①為什么相同加熱時(shí)間，而水和煤油的溫度不同；②實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，質(zhì)量相等的水和煤油升高相同的溫度，水需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)，則水吸熱多，可見(jiàn)水的比熱容比沒(méi)有的大。這時(shí)學(xué)生就可以回答出“不同的物質(zhì)吸熱是否相同”的問(wèn)題，通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生舉一反三，分析出影響物體吸熱的兩個(gè)因素：質(zhì)量和升溫的多少。

（2）教師如何處理的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有些同學(xué)所測(cè)得的數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確，造成這種結(jié)果產(chǎn)生的原因可能是使用天平方法不正確、酒精燈使用時(shí)并沒(méi)有用外焰進(jìn)行加熱或者溫度計(jì)的使用不準(zhǔn)確等。如果是這種情況就應(yīng)該讓該組學(xué)生重新做實(shí)驗(yàn)，老師在旁邊進(jìn)行指導(dǎo)，有助于他們學(xué)會(huì)使用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材。在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有些組會(huì)因?yàn)榉止げ幻鞔_或者一些同學(xué)偷懶不愿做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生之間不能相互良好的合作，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法正常進(jìn)行，這時(shí)老師應(yīng)該進(jìn)行各個(gè)組之間的調(diào)節(jié)，也可以提一些有意思的問(wèn)題，引起學(xué)生的興趣。無(wú)論哪種情況，務(wù)必保證學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)并可以歸納出相關(guān)的物理規(guī)律。

通過(guò)探究物質(zhì)比熱容實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自己動(dòng)手測(cè)量物體的質(zhì)量，學(xué)會(huì)使用天平、燒杯、酒精燈和溫度計(jì)及使用過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題，通過(guò)做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)過(guò)程和最后得出的結(jié)果，讓學(xué)生明白比熱容這個(gè)概念，同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)物理的興趣。

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