《传热比赛》实验器材改进

神丽敏

一、实验内容

本实验选自新教科版小学科学五年级下册第二单元第七节。上一课学生已经学习了热是怎样传递的，下一课则是整合运用本单元学习的热知识设计保温杯，会涉及各种不同材料的导热性，所以本节课既是对上节课知识的延伸，又是学习下节课的前提条件，起着承上启下的作用。

教师用书对于本节课的教学目标设定如下：

科学概念：

知道不同材料制成的物体，导热性能是不一样的。

知道像金属这样导热性能好的物体称为热的良导体；而像塑料、木头这样导热性能差的物体称为热的不良导体。

过程与方法：

学生进行不同材料物体热传导性能的比较实验；

分析热的良导体与热的不良导体在生活中的运用。

情感、态度、价值观：

意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性产生影响。

教学重点：

通过设计实验方案并进行实验来证明热在不同物体中的传导有差异，形成热的良导体与热的不良导体概念。

教学难点：

通过材料和方法改进，使不同材料传热性能的差异显性化。

二、存在问题

教材安排的实验有两个，一个是勺子放入热水中加热，一个是凡士林粘贴木棒观察掉落顺序。

1.器材的简单操作性和公平性

（1）课本介绍了凡士林粘贴木棒的方法，三种材料的一端同时用酒精灯加热，我们知道酒精灯火焰分為三层，要用外焰加热，这一装置，需要加热的面积比较大，受热均匀不好控制。

（2）课本介绍凡士林黏贴木棒，观察木棒掉落顺序的方法，可视性强，但是操作慢、实验效果影响的因素较多，例如凡士林的量一定是一样的吗？木棒的黏贴松紧度一定是一样的吗？掉落的木棒一歪很容易把旁边的木棒碰倒等。

2.实验教学目标达成

我们留意一下情感、态度、价值观目标：意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性产生影响。

课本上设置的两个对比实验很明显，第二种实验方法较之更精确，但是若要实现这一教学目标，仅仅两个实验不够说服力。

三、改进方法

为了更好地实现教学目标，提高实验的操作性和公平性，我做了如下的实验改进：

1.用PTC加热片代替酒精灯加热，可以使金属片受热更加均匀。外面有塑料保护，防止烫伤。其实这就是传说中的直发卷发棒，来源于生活。

2.用感温可逆变色贴代替凡士林粘贴木棒。感温变色贴在温度到达65℃会从黑色变成红色，操作简单，受干扰因素小，实验效果明显。

3.增加温度传感器方法，将温度传感器固定在三种金属片的末端，检测温度的变化。将温度可视化，提高了实验的精确度，让学生从数据中直观地看出温度传递的变化和材料的传热性能。

使用时，插上电源，就会逐一呈现三个梯度的实验。

梯度一实验：触摸感知法（直接用手触摸感知）

梯度二实验：感温变色贴法（把感温变色贴贴在对应同一位置，观察颜色的变化）

梯度三实验：温度传感器法（把温度传感器固定在金属条末端，观察温度的变化）

这套器材，集多个实验于一身，从左到右、精确度层层递进，学生在实验中体会每一种方法都有可取之处和改进之处，更加丰盈地达成本节课的情感、态度、价值观教学目标：意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性产生影响。

四、评价反思

本节课通过自制教具、整合创新，让孩子经历了梯度实验，从而对实验精确度、高效化、直观性、公平性等方面的意识和能力得到强化，有效地实现了本节课的教学目标。

多种实验方法，精确度层层递进，学生在实验中体会每一种方法都有可取之处和改进之处，更加丰盈地达成本节课的情感、态度、价值观教学目标：意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性产生影响。

温度传感器，不仅可以用在本节课，还可以用到别的热学实验中，例如《热是怎样传递的》，只要把温度传感器按照前后的顺序固定好，就可以根据现实的读数判断热传递的方向了。

PTC加热片，温度较高，而且学生的生活经验较少，对于加热片不足以产生威慑，如果可以再加上一个保护壳，应该效果会更好。

编辑 李琴芳