沈星華

摘要：實驗是科學教學的基礎；是科學教學的內容；是科學教學的重要方法手段；實驗探究的重要手段就是實驗教學。如何做好實驗？如何教好實驗？如何運用實驗實現(xiàn)科學概念、原理、規(guī)律的教學？需要我們教師找準學生生長點，精確設計課堂實驗。

關鍵詞：學生；生長點；設計；課堂實驗

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）12-0097

《物質的比熱》的第一課時，筆者在市優(yōu)質課中給大家上過，今年在省學科帶頭人培訓班送教中又有幸聆聽了浙派名師張銀惠教師來展示這一課時。本節(jié)內容老教材安排在八年級下冊，為了分散難點并使知識更具系統(tǒng)性移至七年級上《物質的特性》第一節(jié)。物質的比熱雖說是屬于物質的特性之一，但它不像物質的顏色、氣味、熔點、沸點那么顯而易見，對于七年級的學生來說這是個抽象的概念，學生理解起來有一定的難度，是七年級上冊的重點和難點。回想自己及身邊教師對這節(jié)課的處理，發(fā)現(xiàn)我們大多數(shù)教師在處理這節(jié)課時存在諸多問題，再與張銀惠教師的課堂展示相比較，相去甚遠。她對這堂課的成功處理，對我們來說是一個很好的借鑒。對于這一課時，筆者再次進行了創(chuàng)新嘗試。

一、課例描述：張老師是這樣處理這節(jié)內容中的實驗的

在這節(jié)課中，張老師完成了影響熱傳遞過程中傳遞的熱量多少與物質的質量有關，與溫度變化的大小有關的內容。具體設置三個任務完成：任務一：完成活動教材139頁中物體的吸熱和放熱實驗。從實驗中得出熱量會從高溫物體傳到低溫物體，這個過程叫熱傳遞，傳遞的是熱量。任務二：分析任務一中的實驗，比較不同時段傳遞的熱量得出熱傳遞的多少與溫度變化大小有關的結論。任務三：設計實驗探究熱量與質量的關系。最后總結熱傳遞量的多少與物體溫度的變化量和質量有關。并為下節(jié)課埋下熱傳遞的多少還和其它量有關的鋪墊。這也是大部分教師的教學流程。對于教材中安排的學生活動物質的吸熱和放熱，教師們在上課時都按照教材步驟完成此實驗，一節(jié)課有了這個實驗的支撐，教師們都很放心，覺得學生動手過了，體驗過了，本節(jié)課的內容掌握也應該不成問題了。事實是這樣嗎？

二、觀點碰撞：教師是這樣理解這節(jié)內容中的實驗的

在課后的小組討論中，教師對這節(jié)課進行了細致深入的品評：

我：用一節(jié)課的時間去學習學生熟知的兩種情況有必要嗎？因為物體升溫要吸收熱量，溫度升得越高吸收的熱量越多，升高相同的溫度，物體質量越大，吸收的熱量越多。反之，降低溫度放出熱量亦然。對于學生來說是一個普遍的生活常識，是否有必要用一節(jié)課時間去驗證，甚至去探究這個問題。

一石激起千層浪。

王：學生已有的生活經(jīng)驗未必就是科學事實，我們要用科學實驗去驗證它，體現(xiàn)我們科學的嚴謹性。而且生活中學生是不會用溫度計去測量兩杯水的溫度變化的，他們的生活經(jīng)驗還不細致。

我：我們這一節(jié)對熱量的研究是定性的，生活經(jīng)驗千百次告訴學生物體升溫吸熱，吸熱大小與物體的溫度升高多少和質量有關。我們不是要利用學生的生活經(jīng)驗為科學教學服務嗎？建構主義理論不是說，學生的學習是建立在學生原有的認知基礎上并納入學生原有的體系中的嗎？

李：我們這個實驗設計還練習到了溫度計的使用，訓練了科學探究的各個環(huán)節(jié)，比如說怎樣提出問題，怎樣設計方案，怎樣分析數(shù)據(jù)等。

我：溫度計的使用練習是第一章的內容，這一章的重點在物質的特性，我們這節(jié)重點是物質的比熱，如果說為了練習溫度計的使用而安排這個實驗是不是重點偏離了。我們是不是把下面影響熱傳量大小的因素——物質的比熱提上來，好好地、細細地探究更合理些呢？因為這才是這節(jié)的重點和難點。

章：根據(jù)教參這節(jié)要兩個課時，作業(yè)本的設計也是到這里，比熱放下面一節(jié)課。如果照你這樣的話就只要一課時了。

我：我們可以把運用部分加大，然后把熱傳遞中傳遞熱量的多少與溫度變化和質量大小的關系這部分加以充實加深。

王：你這樣就是地道的應試教育了，把學生該有的活動都去掉改成練習，學生動手的體驗是無可取代的。七年級的學生有好奇心，有探索的欲望，有動手的興趣，我們要充分利用學生的這些特點，用實驗來吸引學生，來幫助學生理解科學知識。

三、實踐解惑：在實踐中摸索挖掘課堂實驗的作用

筆者困惑了，只要動手活動了就能體現(xiàn)素質教育嗎？科學的本質是探究，那也得探究有意義的問題，明明知道的還探，誰還有興趣。學生無非也就是配合教師罷了，形成一種課堂的表面繁榮。這不曲解了探究？做練習就是應試嗎？這要看筆者做的是怎樣的練習，如果練習是重復機械的練習，死記硬背的練習當然不可取。如果練習用深度思維進行數(shù)據(jù)的分析、知識的應用，不也是在培養(yǎng)重要的素質？

實踐是檢驗真理的唯一標準，筆者對自己的兩個班級進行了對比教學實驗。

703班按照教材中安排進行物體的吸熱和放熱實驗，對兩杯水進行加熱并測量出溫度變化。分析兩個燒杯中水溫變化的原因，發(fā)生了熱傳遞。

704班省略此活動，改成設置問題情境：早晨，小明起床了，來不及做飯，就想泡方便面吃。可是一拿暖瓶，發(fā)現(xiàn)里面沒有熱水了，于是準備用電熱壺燒水。學生思考討論以下四個問題：1. 小明該如何才能盡快地把水燒開？2. 溫度不同的兩個物體之間會發(fā)生熱傳遞，熱會如何傳遞？3. 熱傳遞會一直繼續(xù)，還是有停止的時候？4. 熱傳遞傳的“熱”和這個物體很“熱”兩個熱的意義一樣嗎？與預設的相同，對于問題1學生答出了一方面：減少水的量，只要夠泡方便面就行了。因為升高相同的溫度，水的量越少所需的熱越少。另一方面：取用飲水機中的溫水，因為等量的水，升高的溫度越少所需吸收的熱量越少。學生不僅知道物體吸收熱量的多少與物體的質量有關，與物體升高的溫度有關，而且還能自如地運用。對于問題2學生知道熱會從高溫物體傳向低溫物體。對于3、4兩個問題學生迷糊了。

（上接第97頁）

筆者頓悟了，書上安排物體吸熱和放熱實驗的目的應該就是在這里。對于學生來說難就難在熱傳遞尤其是熱量的理解。原來本節(jié)的要解決的核心問題是熱傳遞和熱量這兩個概念。我們之前都主觀臆斷了。

物體的吸熱和放熱實驗要做，但不是我們之前的那種做法。我們之前很多是畏于教材的權威，對科學課程以實驗為基礎的認識覺得這個實驗要做，為做實驗而做實驗。在教學的過程中按照教材上的布置花了六分鐘測出大小燒杯中的水溫變化，接著淺層次地分析因為它們發(fā)生了熱傳遞，所以溫度變化了。這個實驗就此結束。如果這樣，真的沒必要做，反而浪費了寶貴的課堂時間。

后來，筆者與同組的科學教師借班對《物質的比熱》這節(jié)課的實施第三套教學方案。將課本中物體的吸熱和放熱實驗做了一些修改。如下：閱讀課本4-32實驗圖例。并完成該試驗。在實驗的等待時間里小聲討論下列問題，并嘗試填寫表格。1. 大燒杯和小燒杯中水的溫度怎樣變化？2. 引起兩個燒杯中水溫變化的原因是什么？3. 兩杯水之間的熱傳遞有方向嗎？是怎樣的？4. 實驗結束時，兩杯水的溫度情況如何？5. 推理一下，熱傳遞什么時候停止？實驗活動結束后展示我們的實驗結果。

這樣，學生不僅完成實驗，關注實驗現(xiàn)象并且還能透過實驗現(xiàn)象分析背后的原因。教師把學生的關注點引導到溫度變化內在的原因，為熱傳遞和熱量的教學做好鋪墊。通過實驗學生深刻感受到高溫物體放出熱，溫度降低；低溫物體吸收了熱，溫度升高，這個過程就叫熱傳遞。物體吸收或者放出的熱的多少叫熱量，熱量是一個過程量。和我們平時說的這杯水很熱不同，水很“熱”是溫度高的意思。此時回想起張老師的這節(jié)課也設計了以上教學環(huán)節(jié)，當時覺得好繁瑣，現(xiàn)在卻能會心一笑。只有自己經(jīng)歷過了才能體味其中的用心良苦，好課還要有耐心和慧心去感悟，而聽課教師最終所能產(chǎn)生的這種共鳴將會深入內心，成為自己教學提升的基石。

學生還有一個疑問，放出多少熱量是不是就會降低多少溫度？小燒杯中熱水放出的熱主要是給大燒杯冷水吸收的，但我們分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，小燒杯中水溫下降的度數(shù)并不等于大燒杯中水溫上升的度數(shù)，而且差距較大?？梢?，放出熱量的數(shù)值和降低溫度的數(shù)值并不相等。溫度是表示物體冷熱程度的物理量，熱量是熱傳遞過程量。課堂進行到這里，兩杯水以達到相同溫度，引發(fā)學生思考此時它們之間還有熱傳遞嗎？充分挖掘實驗價值，充分運用數(shù)據(jù)。

接著，運用第二節(jié)課中如何讓教師盡快喝到水的情景推而廣之，得出物體吸收熱量的多少還與物體的質量有關的結論，為下一課時設置鋪墊。

四、反思心得：課堂實驗需找準學生生長點精確設計

雖然最終還是像“一度”備課一樣設計了《物質的吸熱和放熱》實驗，但“三度備課中的實驗目標不同，側重點不同。地球的微微一側，地球上出現(xiàn)了四季和五帶。而課堂上的這微微的一側，就像地球那一側一樣神奇，引發(fā)了課堂教學中質的變化。找到學生真正需求，以此確定一節(jié)課的核心問題，才能讓我們的教學更有意義。實驗后的思考有時比實驗本身更重要。一個課堂實驗，做或不做？為什么做？怎么做？是我們每個科學教師永恒的課題。

（作者單位：浙江省慶元縣蔚文中學 323800）