沈星華

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

關(guān)鍵詞：學(xué)生；生長點；設(shè)計；課堂實驗

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

《物質(zhì)的比熱》的第一課時，筆者在市優(yōu)質(zhì)課中給大家上過，今年在省學(xué)科帶頭人培訓(xùn)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(nèi)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(zhì)的特性》第一節(jié)。物質(zhì)的比熱雖說是屬于物質(zhì)的特性之一，但它不像物質(zhì)的顏色、氣味、熔點、沸點那么顯而易見，對于七年級的學(xué)生來說這是個抽象的概念，學(xué)生理解起來有一定的難度，是七年級上冊的重點和難點?；叵胱约杭吧磉吔處煂@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(yuǎn)。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(nèi)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(zhì)的質(zhì)量有關(guān)，與溫度變化的大小有關(guān)的內(nèi)容。具體設(shè)置三個任務(wù)完成：任務(wù)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(wù)二：分析任務(wù)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(guān)的結(jié)論。任務(wù)三：設(shè)計實驗探究熱量與質(zhì)量的關(guān)系。最后總結(jié)熱傳遞量的多少與物體溫度的變化量和質(zhì)量有關(guān)。并為下節(jié)課埋下熱傳遞的多少還和其它量有關(guān)的鋪墊。這也是大部分教師的教學(xué)流程。對于教材中安排的學(xué)生活動物質(zhì)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(xué)生動手過了，體驗過了，本節(jié)課的內(nèi)容掌握也應(yīng)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(nèi)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(xì)致深入的品評：

我：用一節(jié)課的時間去學(xué)習(xí)學(xué)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(zhì)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(xué)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(xué)生已有的生活經(jīng)驗未必就是科學(xué)事實，我們要用科學(xué)實驗去驗證它，體現(xiàn)我們科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。而且生活中學(xué)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(xì)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(xué)生物體升溫吸熱，吸熱大小與物體的溫度升高多少和質(zhì)量有關(guān)。我們不是要利用學(xué)生的生活經(jīng)驗為科學(xué)教學(xué)服務(wù)嗎？建構(gòu)主義理論不是說，學(xué)生的學(xué)習(xí)是建立在學(xué)生原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上并納入學(xué)生原有的體系中的嗎？

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

我：溫度計的使用練習(xí)是第一章的內(nèi)容，這一章的重點在物質(zhì)的特性，我們這節(jié)重點是物質(zhì)的比熱，如果說為了練習(xí)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(zhì)的比熱提上來，好好地、細(xì)細(xì)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(shè)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(zhì)量大小的關(guān)系這部分加以充實加深。

王：你這樣就是地道的應(yīng)試教育了，把學(xué)生該有的活動都去掉改成練習(xí)，學(xué)生動手的體驗是無可取代的。七年級的學(xué)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(xué)生的這些特點，用實驗來吸引學(xué)生，來幫助學(xué)生理解科學(xué)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(zhì)教育嗎？科學(xué)的本質(zhì)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(xué)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(xí)就是應(yīng)試嗎？這要看筆者做的是怎樣的練習(xí)，如果練習(xí)是重復(fù)機械的練習(xí)，死記硬背的練習(xí)當(dāng)然不可取。如果練習(xí)用深度思維進行數(shù)據(jù)的分析、知識的應(yīng)用，不也是在培養(yǎng)重要的素質(zhì)？

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，筆者對自己的兩個班級進行了對比教學(xué)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(shè)置問題情境：早晨，小明起床了，來不及做飯，就想泡方便面吃?？墒且荒门?，發(fā)現(xiàn)里面沒有熱水了，于是準(zhǔn)備用電熱壺?zé)?。學(xué)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(yù)設(shè)的相同，對于問題1學(xué)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(xué)生不僅知道物體吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體升高的溫度有關(guān)，而且還能自如地運用。對于問題2學(xué)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(xué)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(yīng)該就是在這里。對于學(xué)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(quán)威，對科學(xué)課程以實驗為基礎(chǔ)的認(rèn)識覺得這個實驗要做，為做實驗而做實驗。在教學(xué)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(jié)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(xué)教師借班對《物質(zhì)的比熱》這節(jié)課的實施第三套教學(xué)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(jié)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(jié)束后展示我們的實驗結(jié)果。

這樣，學(xué)生不僅完成實驗，關(guān)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(xué)生的關(guān)注點引導(dǎo)到溫度變化內(nèi)在的原因，為熱傳遞和熱量的教學(xué)做好鋪墊。通過實驗學(xué)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(shè)計了以上教學(xué)環(huán)節(jié)，當(dāng)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(nèi)心，成為自己教學(xué)提升的基石。

學(xué)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(dá)到相同溫度，引發(fā)學(xué)生思考此時它們之間還有熱傳遞嗎？充分挖掘?qū)嶒瀮r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(zhì)量有關(guān)的結(jié)論，為下一課時設(shè)置鋪墊。

四、反思心得：課堂實驗需找準(zhǔn)學(xué)生生長點精確設(shè)計

雖然最終還是像“一度”備課一樣設(shè)計了《物質(zhì)的吸熱和放熱》實驗，但“三度備課中的實驗?zāi)繕?biāo)不同，側(cè)重點不同。地球的微微一側(cè)，地球上出現(xiàn)了四季和五帶。而課堂上的這微微的一側(cè)，就像地球那一側(cè)一樣神奇，引發(fā)了課堂教學(xué)中質(zhì)的變化。找到學(xué)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(xué)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(xué)教師永恒的課題。

（作者單位：浙江省慶元縣蔚文中學(xué) 323800）