基于《空氣的熱脹冷縮》探究

房金星

摘要：基于《空氣的熱脹冷縮》教材，在新課程目標的引領下，為高效實施課堂教學，本人經過多次試教，作出以下實踐探究：一、利用教材中提到的材料錐形瓶和氣球，課堂教學中取消常溫下的水的實驗。二、教材注重讓學生自主思考、設計觀察方法，課堂教學中采用封口的針管讓學生自主思考，對觀察空氣的熱脹冷縮有何幫助。三、采納教材要求，把水的熱冷縮和空氣的熱脹冷縮比較有什么特別的地方，課堂教學以教師演示水的熱脹冷縮與空氣的熱脹冷縮比較實驗。四、活用教材中只把熱脹冷縮的利用，當課外的拓展實驗，把“噴泉”的制作放入課堂，這樣體現了學生活用“熱脹冷縮”原理，更用實驗更有效的證明空氣的熱脹冷縮比水更快、更明顯。五、用好教材提出的用游戲的方式解釋科學中微觀世界熱脹冷縮現象，體驗多方面的教學意義。

關鍵詞：空氣的熱脹冷縮;課堂;教材

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2019）01-0183-01

教學目標：（1）知識與技能：認識氣體受熱后體積會脹大，受冷體積會縮小。熱脹冷縮現象與物體內部微粒的運動有關。（2）過程與方法：用多種方法觀察空氣的熱脹冷縮現象，能用圖或文字進行描述和交流。（3）情感態度價值觀：體驗用“模型”解釋科學現象，感受體驗的樂趣。

課堂教學策略：

1.利用教材中提到的材料錐形瓶和氣球，課堂教學中取消常溫下的水的實驗

體現在導入環節：

（1）回憶水的熱脹冷縮現象。在這回憶的時就課堂里把裝滿水的圓底燒瓶放入熱水和冰水里，就不放在溫水里，理由是溫水中的效果并不明顯。所以取消了放入溫水中這樣使水的熱脹冷縮的現象更明顯。目的是得出結論，水的數量沒有增加或減少，但水的體積遇熱會膨脹，遇冷會收縮，這說明水會熱脹冷縮。

（2）水的熱脹冷縮從哪里看出來？引導到本堂課研究的內容：空氣的熱脹冷縮。空氣不能像水一樣直接觀察水柱的上升和下降看出是否會熱脹冷縮，那怎么辦？

2.教材注重讓學生自主思考、設計觀察方法，課堂教學中采用封口的針管讓學生自主思考，對觀察空氣的熱脹冷縮有何幫助

鼓勵學生嘗試多種方案，來觀察空氣的熱脹冷縮現象。體現在實驗研究環節：

（1）展示教師為學生生提供的一些材料，教師所提供的材料不僅有教材上所使用的材料，還提供了生活中常見的針管。理由是封口的針管，里面有一段空氣，針管本身有刻度在上面，更便于學生的觀察。通過思考，自主選擇材料，設計實驗方案。

（2）匯報學生自己組設計的實驗方案，指導說明方案的注意事項。

（3）理清方案之后，學生拿出實驗所需要的材料開始實驗。

（4）匯報實驗發現和實驗結論。學生用多種實驗方案用實驗證明水會熱脹冷縮。

3.采納教材要求，把水的熱冷縮和空氣的熱脹冷縮比較有什么特別的地方，課堂教學以教師演示水的熱脹冷縮與空氣的熱脹冷縮比較實驗

方法如下：

（1）水會熱脹冷縮，空氣也會熱脹冷縮，那么它們的熱脹冷縮又有什么不同的地方？教師演示一個實驗，先出示兩個鐵架臺，一個展示裝滿水的試管，一個展示裝滿空氣的試管，用酒精燈為他們加熱。指導學生仔細觀察，發現裝滿空氣的試管塞子很快就噴出來了，而裝滿水的試管的塞子卻沒有明顯的反應，最后引導學生得到空氣的熱脹冷縮比水的熱脹冷縮更快更明顯。教材中的設計用的依舊是錐形瓶和氣球一個錐形瓶裝滿水一個錐形瓶裝滿空氣上面都用氣球皮封口。一次都放進熱水里，一次都放進冰水里觀察氣球皮的現象。這個實驗重復上個實驗的方法，方法單一現象不如塞子噴出來明顯，所以在這里課堂教學時換用了教師來演示這個實驗。

4.活用教材中只把熱脹冷縮的利用，當課外的拓展實驗，把“噴泉”的制作放入課堂，這樣體現了學生活用“熱脹冷縮”原理，更用實驗更有效的證明空氣的熱脹冷縮比水更快、更明顯

生活中學生見近噴泉，但所見的噴泉靠電或水泵的力量使水噴出來，學生用水和空氣的熱脹冷縮制作一個不用電的噴泉。意思就是用今天所學的知識來制作一個利用熱脹冷縮的噴泉。活學活用的同時也是鞏固上面學習的：空氣的熱脹冷縮比水的熱脹冷縮更快更明顯。

5.用好教材提出的用游戲的方式解釋科學中微觀世界熱脹冷縮現象，體驗多方面的教學意義

通過“空氣微粒”運動的游戲，請一部分學生手拉手扮作一個封口的氣球，學生先展示氣球會變大變小的特性。再請一部分同學進入氣球扮演空氣微粒，空氣微粒安靜時氣球怎么樣？當空氣微粒運動碰撞里氣球又會怎樣？變大，怎么會這樣？從而理解熱脹冷縮是空氣微粒運動所需空間變化的現象。

為學生這樣的兩個探究活動，教師從備課到自己實驗各種學生可能想到的實驗方案，選擇有效的方案，之后為學生按組數要求準備好所需要的所有實驗所需要的材料，準備的時間起碼是兩個小時。真正實現：學生高效的課堂是教師精心準備下實現的最優教學質量。

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