“水的沸騰”實驗的改進與創新

馬中慧

[摘 要]“水的沸騰”實驗是初中物理中的重要實驗。不少教師在具體教學中都是照本宣科地進行教學，因此教學效果欠佳。為了提高該實驗的教學成效，文章結合教學實踐進行必要的改進與創新，提高了教學實效。

[關鍵詞]水的沸騰；實驗；改進

[中圖分類號] G633.7[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-6058（2018）11-0050-01

中學物理實驗，根據實驗的性質可劃分為驗證性實驗、應用性實驗和探索性實驗；根據實驗教學的方式又可分為教師演示實驗與學生分組實驗。無論哪一類實驗，學生在學習中都應高度重視，尤其應珍惜每一次親自動手的實驗機會。在動手實驗的過程中，可以發現：有的實驗按照教材中的實驗要求來完成并不能收到很好的實驗效果，如果能做適當的改進，則實驗效果更好，比如“水的沸騰”實驗，下面談談對“水的沸騰”實驗的改進。

一、實驗在教材中所處的地位與作用

常言道：“授之以魚，不如授之以漁。”實驗既是初中物理知識教學的基礎，也是初中物理課堂教學中實施素質教育的有效手段和主要渠道。“水的沸騰”實驗是人教版八年級物理第三章第3節的內容。從《物態變化》這一章來說，“水的沸騰”實驗是一個學生分組實驗，通過實驗能有效幫助學生理解把握汽化的內涵。從汽化和液化的內容來看，汽化是教學的重難點，汽化的一種重要方式就是沸騰，相關考試中考查“水的沸騰”實驗的頻率高、知識面廣，學生只有認真實驗，經歷觀察、分析實驗現象和數據的過程，在遇到題目時才能得心應手，同時，經過這樣的實驗也能激發學生的學習興趣，提高課堂教學效率，增強學生的綜合素質。

二、教材中原型實驗及其不足之處

1.教材中，用大燒杯盛水做實驗，由于水量太多，水溫太低，杯口太大，散熱較多，水不易沸騰，實驗時間過長，致使實驗效果不佳，影響了整節課的教學。

2.教材中，在燒杯上蓋紙片來減少熱量的散失，但在實際實驗中，紙片被水蒸氣浸濕而下凹，升高了燒杯內的氣壓，從而升高了水的沸點，并會導致水蒸氣在玻璃杯上液化，液化后的小水珠流入水中，對實驗產生不利影響。

3.教材中，石棉網的作用是使燒杯受熱均勻，但在實際實驗中發現：由于石棉網的阻礙，石棉網中心溫度過低，燒杯底部中心溫度不高，燒杯中水沸騰前和沸騰時產生的氣泡不是很多，導致實驗現象不明顯，不便于學生觀察。

三、實驗改進的優點

1.讓實驗現象直觀明顯，能夠輕松得出結論；

2.改進實驗裝置，減少實驗誤差，減少外界影響；

3.汽化與液化實驗裝置組合，突出教學重點，突破教學難點；

4.利用易拉罐進行實驗，提升學生創新實驗的意識。

四、實驗改進

1.用錐形燒瓶代替大燒杯和紙片，這樣的改進有以下三個優點：（1）減少水的質量，減少熱量散失，縮短加熱時間，兼顧了課堂的整體效果；（2）保證瓶內水蒸氣與瓶外空氣的暢通，不會導致氣壓升高，沸點升高，同時防止液化對實驗的影響；（3）能夠清楚地觀察到水沸騰前與沸騰時氣泡的變化情況，實驗效果較為明顯。

2.當水溫達到80℃以上時，在錐形燒瓶口上方約2厘米放置一塊玻璃，就會清楚地觀察到液化現象，在研究汽化現象的同時研究一下液化現象，能很好地突破這一節課的難點，也能有效培養學生的動手能力和合作精神。

五、實驗效果與評價

1.改進后，解決了師生由于實驗時水量多、杯口大、散熱多、耗時長的問題，實驗現象非常明顯，縮短了實驗時間，兼顧了課堂整體效果，提高了課堂教學效率。

2.改進后，學生很容易從實驗現象中觀察到水沸騰前和沸騰時氣泡的變化情況，分析出水沸騰的條件和沸騰時的特征，并利用準確的數據繪制出沸騰圖線。

3.對綜合分析能力還不是很強的學生來說，明顯的實驗現象能讓他們輕松地完成水的沸騰實驗，激發學生學習物理的興趣。

初中物理中可以改進的實驗還有很多，比如“比較不同物體的吸熱能力”“平面鏡成像特點”“液體內部壓強與深度的關系”“壓力的作用效果”“探究二力平衡的條件”“影響滑動摩擦力大小的因素”等，只要在平時物理實驗教學中對實驗不斷進行探究、改進，就一定能發揮實驗教學在物理教學中的作用，收到良好的教學效果。實驗改進應遵循的原則：一是“直觀簡單”，能讓學生直接觀察到實驗現象，認清實驗現象的本質，實驗器材盡可能少，實驗裝置盡可能簡單，實驗操作盡量簡便；二是“現象明顯”，實驗現象、實驗過程要顯著，操作過程中能讓學生一目了然，準確快速地得出實驗結論；三是“結論可靠”，通過改進，讓實驗直觀簡單、現象明顯。

（責任編輯 易志毅）