沈達偉

摘? ?要：文章將冰熔化實驗材料碎冰更換為冰箱內的霜或利用刨刀來制作碎冰屑，其優(yōu)點是顆粒小、易準確測量溫度。利用鹽水凝固點低的特點，將低溫鹽水放入保溫杯中，可以保持碎冰屑的低溫，方便拿到教室實驗。利用DIS傳感器和電腦外接攝像頭的組合讓學生直觀地觀察冰熔化實驗的溫度-時間曲線，讓學生在實驗中能更好地觀察狀態(tài)的變化。

關鍵詞：冰;熔化;DIS溫度傳感器

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，平時教學過程中需要給學生呈現可視性好的實驗，從而培養(yǎng)學生的實證意識、求真意識。冰熔化實驗在平時教學中有很多困難。下面就冰熔化實驗教學談談筆者自己的改進方法。

1? ? 冰熔化實驗教學中存在的問題及常規(guī)做法

（1）由于課程的安排，一般在十月份進行物態(tài)變化的教學（本文指蘇科版），而此時教室內溫度較高，不容易完成冰熔化實驗。因此，有的學校改變教學進度，將這一章放到12月份進行教學，這也是一種解決方法。但是，教材的編者將物態(tài)變化放在第二章有一定的道理，雖然這一章知識要求難度不大，但這一章有多個第一次：如第一次學習測量器材——溫度計，為以后的測量儀器學習作鋪墊;第一次學習圖像法，為以后的圖像學習打基礎……所以我們最好按照教材的順序進行教學。

（2）由于教室內溫度較高，將冰敲碎后利用普通實驗室用的溫度計測量溫度時，一般只能從0 ℃開始，因為溫度計玻璃泡接觸的是碎冰的表面，而教室中冰的表面已經開始熔化，所以無法測出冰的升溫部分。而且制作的碎冰比較大，無法讓溫度計玻璃泡充分接觸。很多教師為了避免這個難題，一般的解決方法是在課堂上播放視頻。雖然視頻也是真實的，但對學生來說他們眼前的實驗更有說服力。

（3）本實驗的關鍵是對冰加熱時溫度差不能太大，所以空氣加熱更好些。但是在加熱過程中，要使冰整個溫度大致相同，需要對冰進行攪拌。實驗過程中溫度計不宜作為攪拌器材。若用玻璃棒單獨攪拌又不想影響溫度計測量，則所需冰的質量就很大，冰熔化時間過長，不適宜在課堂進行，這就形成一個矛盾。

（4）實驗過程中，若作為演示實驗，學生既要讀數，又要觀察冰的狀態(tài)變化，往往顧此失彼，可視性較差。若學生分組實驗，在分給學生碎冰時可能冰已經熔化，效果較差。

2? ? 相應的對策

（1）碎冰的制作

實驗中使用碎冰的效果較好，可以讓溫度計玻璃泡與其充分接觸，測溫比較準確?？梢蕴崆霸诒鋬确潘鋮s，然后借助冰箱內部的霜來實驗。冰箱內的霜既滿足了冰顆粒小的要求，也滿足溫度低的要求（霜與冷凍室溫度相同），所以冰箱內的霜是一種理想的可用材料（如圖1）。

另外，若冰箱內的霜不夠，還可以利用平時家中的刨刀對冰塊進行加工，使其變成碎冰屑。剛制作好的碎冰屑不可直接用來實驗，因為在操作過程中已有一部分熔化，所以將其放在冰箱中進行冷凍，冷凍后的碎冰屑方便溫度計插入內部進行測量。

上述兩種方法獲得的碎冰主要是取材方便，教師花費的時間、精力較少，在各個學校均可以完成。

（2）利用冷凍的鹽水和保溫杯讓冰可以保持低溫帶到教室

平時在教室現場將冰塊利用錘子等變成碎冰，溫度計測量時其溫度總是從0 ℃開始，因為冰塊的表面已經熔化。利用鹽水凝固點低的特點，事先配好濃度為20%左右的鹽水，放在冰箱的冷凍室，拿出后測出其溫度大概為-15 ℃。然后，將低溫的鹽水放入保溫杯中，再將制作好的碎冰放入小燒杯中，連同小燒杯一起放入保溫杯中。這樣帶到教室開始實驗時，里面碎冰的溫度可在-7 ℃，方便學生看到冰的升溫過程，也糾正了有的學生認為冰的溫度就是0 ℃的錯誤前概念。

（3）利用DIS溫度傳感器配合電腦外接攝像頭來觀察實驗過程

DIS溫度傳感器前面是金屬，其測溫探頭主要是前面的橫截面，我們可以用少量的冰做實驗，并且利用傳感器來進行攪拌，讓各處冰的溫度大致相同。傳感器還可以自動顯示冰的溫度隨時間的變化關系，特別直觀（如圖2）。而和電腦外接攝像頭的配合，可以讓學生觀察冰的狀態(tài)變化，輔助熔化曲線，讓學生對冰熔化時吸熱但溫度保持不變印象更加深刻（如圖3）。

在圖2中，我們還可以引導學生觀察冰的升溫與水的升溫快慢是不一樣的，為初三將要學習的比熱容作鋪墊。

3? ? 總結和拓展

平時教學中遇到操作困難的實驗需要我們一線教師利用身邊的器材進行改進，而更為簡單的改進其推廣的范圍將更大。利用上述DIS溫度傳感器、電腦外接攝像頭和冷凍的鹽水還可以進行水凝固的實驗教學。希望我們一線教師在教學之路上不斷去追求，求真、求精、求妙！

參考文獻：

[1]劉炳昇，李容.物理八上教科書[M].南京：江蘇鳳凰科學技術出版社，2012.

[2]劉炳昇，李容.物理八上教師教學用書[M].南京：江蘇鳳凰科學技術出版社，2012.

（欄目編輯? ? 王柏廬）