沈達(dá)偉

蘇科版物理九年級上冊十二章第三節(jié)《物質(zhì)的比熱容》，是初中物理中較復(fù)雜的一個(gè)知識點(diǎn)，利用比值定義法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生初學(xué)時(shí)難以理解.而且本節(jié)課中有很多知識點(diǎn)學(xué)生容易理解錯(cuò)，本文結(jié)合筆者的教學(xué)情況談?wù)剬@節(jié)課的理解.

1課題導(dǎo)入

教材中的導(dǎo)入是利用沙灘和海水溫度不同這個(gè)話題來引入的.這個(gè)話題的好處在于它是生活中常見的一種情景，學(xué)生能有解決問題的意識.但是利用這個(gè)情景讓學(xué)生猜想無從下手，而且后面引入吸熱概念還需學(xué)生在腦海中轉(zhuǎn)換一下，更加深了本課的難度.筆者的導(dǎo)入思路是：對比燒半鍋水到50 ℃與將半鍋水燒開，哪個(gè)所需時(shí)間長？這個(gè)問題拋出有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是情景常見，每家廚房里有兩個(gè)煤氣灶，符合生活常識;二是哪個(gè)所需時(shí)間長這個(gè)問題是需要學(xué)生思考的，因?yàn)闊嵩床煌脑挘瑹o法得知，從側(cè)面為下面的實(shí)驗(yàn)做鋪墊;三是剛學(xué)過熱傳遞，讓學(xué)生認(rèn)識到這個(gè)過程是熱傳遞的過程，并且將哪個(gè)加熱時(shí)間長這個(gè)問題轉(zhuǎn)化為誰吸熱多，增加了學(xué)生的問題轉(zhuǎn)化意識.接著問：燒開半鍋水與燒開一鍋水，哪個(gè)加熱的時(shí)間長？以上兩個(gè)問題可以說明，水的質(zhì)量越大、溫度升高越多，吸熱越多.再向?qū)W生拋出一個(gè)情景：炒栗子會(huì)在鍋中放沙子.提出問題：若水和沙子質(zhì)量相同、升高溫度相同，哪一個(gè)吸收的熱量多？

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1讓學(xué)生充分理解用加熱時(shí)間來說明吸熱多少

學(xué)生由于預(yù)習(xí)過，但又不完全理解，在問到怎樣比較水和沙子吸收的熱量時(shí)，學(xué)生的回答是看誰升高的溫度高，誰吸收的熱量多.分析學(xué)生這種前概念，仍然是默認(rèn)同一個(gè)物體吸熱多，升高溫度高.此時(shí)，筆者的解決方法是讓學(xué)生學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)化問題，由于是熱傳遞過程，所以問水和沙子誰吸熱多，其實(shí)就是問下面兩個(gè)酒精燈火焰誰放出熱量多.筆者順手做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：將手中的打火機(jī)一次點(diǎn)燃2秒左右，一次點(diǎn)燃8秒左右，問學(xué)生那一次火焰放出的熱量多？為什么？學(xué)生自然就想到相同熱源時(shí)，利用加熱時(shí)間可以比較吸熱多少.

2.2教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，提高效率

對于沙子受熱不均勻可能會(huì)影響數(shù)據(jù)記錄.筆者的做法是，根據(jù)超市炒栗子讓學(xué)生明白為何要攪拌沙子;另外為了防止沙子開始時(shí)由于攪拌不當(dāng)而出現(xiàn)受熱不均勻，可以選取升高相同的溫度，但選擇的溫度可以適當(dāng)高些，比如升高20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃……，這樣實(shí)驗(yàn)的效果較好.

2.3器材的選擇

很多實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，比如利用一個(gè)酒精燈加熱、用電熱器加熱

水和煤油等.這些方法的改進(jìn)都有其一定的意圖，比如為了控制熱源相同使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確.麥克斯韋說過“演示實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值常常與它儀器的復(fù)雜程度成反比”，所以在精確性與學(xué)生易接受性方面應(yīng)選擇后者，所以筆者仍然用書本中的器材.

3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

3.1利用圖像初步讓學(xué)生感受吸熱能力是物質(zhì)的一種屬性

當(dāng)記錄多組數(shù)據(jù)后，可以描點(diǎn)將Q-T圖像與初二所學(xué)的m-V圖像類比，讓學(xué)生初步感受這種吸熱能力是物質(zhì)的一種屬性.

3.2利用類比引出比熱容的概念

教材給出比熱容概念比較泛泛而談，如描述比熱容概念：對于同種物質(zhì)Q/（m·Δt）是個(gè)定值.這么會(huì)使學(xué)生不僅對比熱容這個(gè)概念不理解，而且沒有真正理解比值定義法的內(nèi)涵.筆者所用的方法是利用類比來解決這個(gè)問題.

問學(xué)生：中國人和美國人哪個(gè)賺錢能力、吸金能力比較強(qiáng)？你是用什么方法來比較的？

學(xué)生的回答有三種：一是算每人每年賺的錢，多的則吸金能力強(qiáng);二是時(shí)間相同、賺錢相同，比較人的個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)少的吸金能力強(qiáng);三是人數(shù)相同、賺錢相同，比較時(shí)間，時(shí)間短的，吸金能力強(qiáng).與速度對比，為了符合人的思維習(xí)慣，我們選擇每人每年賺的錢來代表吸金能力.然后對比水和沙子吸熱能力不同，怎樣來表示，學(xué)生就很容易理解了.

3.3兩種方案的對比

教材中設(shè)計(jì)了利用吸熱能力強(qiáng)和吸熱升溫快兩種方案.但筆者認(rèn)為，吸熱升溫快這種想法是有一定條件的.首先，分析升溫快的意思是相同的時(shí)間內(nèi)升高溫度高，就要求相同時(shí)間內(nèi)吸熱相同（因?yàn)楸葻嵝〉氖俏鼰嵯嗤①|(zhì)量相同，溫度升高多）.但是在實(shí)驗(yàn)條件下，完全有可能水和沙子升溫快慢相同（只需熱源不同即可調(diào)節(jié)做到），所以升溫快慢這種說法是有條件限制的.但是為什么平時(shí)我們都說沙子升溫快，是不是錯(cuò)了？非也，因?yàn)樵谕粋€(gè)太陽下，同一個(gè)熱源，所以這么說也可以.