趙承忠+張靜
《比熱容》一課是九年級《物理》第十三章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。在教育部“一師一優(yōu)課,一課一名師”活動中,本節(jié)課以一陣“海陸風(fēng)”啟迪學(xué)生的思考、一個(gè)“暖手寶液之謎”引發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究,獲得了較好的教學(xué)效果。
教學(xué)片斷1
開課,教師播放海陸風(fēng)現(xiàn)象視頻:夏日的海邊,白天海風(fēng)陣陣、夜晚陸風(fēng)習(xí)習(xí),好舒服好愜意!咦!這樣有規(guī)律吹向陸地和海洋的風(fēng)是如何形成的?學(xué)生沉默思考,小聲議論片刻。教師提問:你們知道是什么原因嗎?學(xué)生認(rèn)為這可能是因?yàn)樗谋葻崛荼壬呈嗤恋谋葻崛荽蟀?。教師隨即引導(dǎo)學(xué)生回顧比熱容的有關(guān)內(nèi)容。
學(xué)生看書,小組內(nèi)相互問答比熱容的定義、常見物質(zhì)的比熱容大小、利用比熱容計(jì)算物體放出和吸收熱量的多少等。教師略作評價(jià)后,畫出示意圖讓學(xué)生回到對海陸風(fēng)成因問題的探討。
學(xué)生思考、寫答案、小組討論交流。接下來是各小組派代表進(jìn)行全班交流,但答案都不是很完整。教師及時(shí)進(jìn)行評點(diǎn),綜合整理出學(xué)生們的解答。
如圖所示,白天陸地和海洋在太陽光照下吸收大量的熱,吸熱引起沙石泥土組成的陸地、海水組成的海洋升溫,沙石泥土的比熱〔沙石約0.92×103J/(kg·℃),干泥土約0.84×103J/(kg·℃)〕遠(yuǎn)比海水的比熱〔4.2×103J/(kg·℃)〕小,由Q=cm△t可知陸地升溫比海洋快。再由于空氣熱脹冷縮的屬性,陸地上方的空氣受熱密度減小上升,相對較冷的海洋近空的空氣流向陸地來填充,這樣便形成了白天吹向陸地的風(fēng)。夜晚陸地和海洋都向空中散熱,同樣由Q=cm△t可知陸地比海洋降溫快,陸地近空的空氣流向海洋,形成陸風(fēng)。
解決問題時(shí)需要畫出海、陸、空構(gòu)架草圖,構(gòu)建模型,然后進(jìn)行量化分析。這些都是培養(yǎng)學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維的好載體。教師在啟發(fā)學(xué)生思考上花了功夫,在建立自然現(xiàn)象與物理概念規(guī)律之間的聯(lián)系上搭建了橋梁。
教學(xué)片斷2
實(shí)驗(yàn)探究:暖手寶液體比熱容的大小。暖手寶液體的比熱容比水大還是小,請猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。要求:列出所用器材、簡述實(shí)驗(yàn)步驟、畫出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。
1.暖手寶中液體的比熱容_________________水的比熱容。
2.在實(shí)驗(yàn)過程中主要用到了什么思想方法?
3.你能根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)計(jì)算這種液體的比熱容嗎?
4.為什么選用這種液體制作暖手寶?
寒冷的冬季,人們常用暖手寶暖手、暖床被。電熱式暖手寶通電加熱后可以供人取暖較長時(shí)間。這其中的道理是什么呢?學(xué)生采用下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
該套裝置是由兩個(gè)相同的雙層保溫杯及相關(guān)器材組成,是教師和學(xué)生共同制作的。這套裝置的優(yōu)點(diǎn)是熱散失少、易于控制變量Q,即用相同功率的電熱器給兩杯液體加熱。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)得出了前面問題的結(jié)論:1.小于;2.控制變量法;3.4.1×103J/(kg·℃);4.比熱容大,散熱供熱時(shí)間長,能給取暖者提供較多的熱量。課尾,教師啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑:這種液體是純水嗎?實(shí)際上,教師提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn)的暖手寶液體是電極式暖手寶里的特殊液體,這種混合液的主要成分是水,同時(shí)摻入了適量的電解質(zhì)。善于觀察生活中的物理現(xiàn)象,并思考、驗(yàn)證,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)自然就得到了提高。
教師要從自然與生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物理問題,師生共同探究,并作為課程資源納入新一輪的學(xué)習(xí),與全體學(xué)生分享。如此,學(xué)生才能在教師的鼓勵和引導(dǎo)下徜徉學(xué)海,深入探究、楊帆啟航。
(作者單位:趙承忠,宜都市教學(xué)研究室;張靜,宜都市外國語學(xué)校)