郭鵬飛

摘要：本教學實驗儀器可觀察空氣受熱遇冷時，體積的變化量。通過改造，用雙口燒瓶裝載研究對象空氣，而利用燒瓶的雙口結(jié)構(gòu)，一個通氣孔裝載溫度自動化測量設備，另一通氣孔裝載玻璃注射器。由于玻璃注射器上附有刻度，當空氣體積變化時，可讀取其體積的變化量。而溫度自動化測量設備可以直接讀取瓶內(nèi)空氣溫度的數(shù)值。

關(guān)鍵詞：熱脹冷縮;量化測量;溫度變化;體積變化

在粵教版小學科學三年級上冊第4單元熱與溫度的第四課時《氣體的熱脹冷縮》的教學實踐中，教材主要提供了兩個參考實驗：一個是將氣球套在燒瓶的瓶口處，將瓶子分別放入熱水和加冰塊的冷水中，再觀察記錄實驗現(xiàn)象。

二是用注射器抽取5毫升空氣，用橡皮帽堵住注射器管口。將注射器依次放入冷水和水中去，讀出空氣的體積數(shù)，并填寫記錄表格。

這兩個實驗是有層次地幫助學生建構(gòu)氣體熱脹冷縮知識的。第一個實驗能夠讓學生通過實驗探究認識到空氣受熱膨脹，遇冷收縮。而第二個實驗，可以觀察到熱脹冷縮時，空氣的體積變化量。將知識由定量觀察深化到定性分析。但是也存在一定的不足。譬如，空氣的溫度變化量是不得而知的。因為熱水的溫度通常有80攝氏度以上，而冰水混合物的溫度通常為0攝氏度附近，在用冷水和熱水對空氣作用時，空氣溫度的變化是含糊不清的。

利用創(chuàng)新實驗器材突破教材實驗設計的不足，提高課堂實驗教學的有效性。

空氣熱脹冷縮顯示儀有以下優(yōu)勢：

1.實驗探究更科學嚴謹。對于探究氣體熱脹冷縮的性質(zhì)中，利用本實驗裝置可以究可幫助學生深層次建構(gòu)熱脹冷縮的科學概念。本實驗裝置可以觀測封閉雙口燒瓶內(nèi)空氣溫度變化與空氣體積變化的關(guān)系，得出定量化的數(shù)據(jù)和嚴謹?shù)目茖W推論。

2.實驗現(xiàn)象更明顯，安全系數(shù)更高。傳統(tǒng)的熱脹冷縮實驗，都需要用到溫度較高的水，才能有明顯的實驗現(xiàn)象。比如，修復被壓癟的乒乓球，需要95℃的熱水;氣球套住錐形瓶讓入熱水中加熱，也需要80℃左右的熱水。所以進行傳統(tǒng)實驗的時候，存在安全隱患。本實驗只需要，用60℃左右的熱水，就可以有較明顯的實驗現(xiàn)象。

3.實驗數(shù)據(jù)處理更科學。通過繪制V-T（溫度體積圖像），可以更直觀觀測雙口燒瓶內(nèi)溫度與體積之間的關(guān)系?？蓭椭鷮W生掌握一種科學的實驗數(shù)據(jù)處理方法。

4.實驗材料簡單易得，可重復使用，實驗成本低，有廣泛推廣的意義。

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