《傳熱比賽》實驗器材改進

神麗敏

一、實驗內容

本實驗選自新教科版小學科學五年級下冊第二單元第七節。上一課學生已經學習了熱是怎樣傳遞的，下一課則是整合運用本單元學習的熱知識設計保溫杯，會涉及各種不同材料的導熱性，所以本節課既是對上節課知識的延伸，又是學習下節課的前提條件，起著承上啟下的作用。

教師用書對于本節課的教學目標設定如下：

科學概念：

知道不同材料制成的物體，導熱性能是不一樣的。

知道像金屬這樣導熱性能好的物體稱為熱的良導體；而像塑料、木頭這樣導熱性能差的物體稱為熱的不良導體。

過程與方法：

學生進行不同材料物體熱傳導性能的比較實驗；

分析熱的良導體與熱的不良導體在生活中的運用。

情感、態度、價值觀：

意識到實驗方法的選擇和改進對實驗數據的準確性產生影響。

教學重點：

通過設計實驗方案并進行實驗來證明熱在不同物體中的傳導有差異，形成熱的良導體與熱的不良導體概念。

教學難點：

通過材料和方法改進，使不同材料傳熱性能的差異顯性化。

二、存在問題

教材安排的實驗有兩個，一個是勺子放入熱水中加熱，一個是凡士林粘貼木棒觀察掉落順序。

1.器材的簡單操作性和公平性

（1）課本介紹了凡士林粘貼木棒的方法，三種材料的一端同時用酒精燈加熱，我們知道酒精燈火焰分為三層，要用外焰加熱，這一裝置，需要加熱的面積比較大，受熱均勻不好控制。

（2）課本介紹凡士林黏貼木棒，觀察木棒掉落順序的方法，可視性強，但是操作慢、實驗效果影響的因素較多，例如凡士林的量一定是一樣的嗎？木棒的黏貼松緊度一定是一樣的嗎？掉落的木棒一歪很容易把旁邊的木棒碰倒等。

2.實驗教學目標達成

我們留意一下情感、態度、價值觀目標：意識到實驗方法的選擇和改進對實驗數據的準確性產生影響。

課本上設置的兩個對比實驗很明顯，第二種實驗方法較之更精確，但是若要實現這一教學目標，僅僅兩個實驗不夠說服力。

三、改進方法

為了更好地實現教學目標，提高實驗的操作性和公平性，我做了如下的實驗改進：

1.用PTC加熱片代替酒精燈加熱，可以使金屬片受熱更加均勻。外面有塑料保護，防止燙傷。其實這就是傳說中的直發卷發棒，來源于生活。

2.用感溫可逆變色貼代替凡士林粘貼木棒。感溫變色貼在溫度到達65℃會從黑色變成紅色，操作簡單，受干擾因素小，實驗效果明顯。

3.增加溫度傳感器方法，將溫度傳感器固定在三種金屬片的末端，檢測溫度的變化。將溫度可視化，提高了實驗的精確度，讓學生從數據中直觀地看出溫度傳遞的變化和材料的傳熱性能。

使用時，插上電源，就會逐一呈現三個梯度的實驗。

梯度一實驗：觸摸感知法（直接用手觸摸感知）

梯度二實驗：感溫變色貼法（把感溫變色貼貼在對應同一位置，觀察顏色的變化）

梯度三實驗：溫度傳感器法（把溫度傳感器固定在金屬條末端，觀察溫度的變化）

這套器材，集多個實驗于一身，從左到右、精確度層層遞進，學生在實驗中體會每一種方法都有可取之處和改進之處，更加豐盈地達成本節課的情感、態度、價值觀教學目標：意識到實驗方法的選擇和改進對實驗數據的準確性產生影響。

四、評價反思

本節課通過自制教具、整合創新，讓孩子經歷了梯度實驗，從而對實驗精確度、高效化、直觀性、公平性等方面的意識和能力得到強化，有效地實現了本節課的教學目標。

多種實驗方法，精確度層層遞進，學生在實驗中體會每一種方法都有可取之處和改進之處，更加豐盈地達成本節課的情感、態度、價值觀教學目標：意識到實驗方法的選擇和改進對實驗數據的準確性產生影響。

溫度傳感器，不僅可以用在本節課，還可以用到別的熱學實驗中，例如《熱是怎樣傳遞的》，只要把溫度傳感器按照前后的順序固定好，就可以根據現實的讀數判斷熱傳遞的方向了。

PTC加熱片，溫度較高，而且學生的生活經驗較少，對于加熱片不足以產生威懾，如果可以再加上一個保護殼，應該效果會更好。

編輯 李琴芳