改用感温材料增强实验效果

◇聂建国 熊智勇（江苏：镇江市丁卯第二中心小学）

苏教版小学科学五年级上册第二单元“热传递”单元由4课组成。第1课《热传导》，学生通过实验、观察、测量，知道热在同一物体内和不同物体间的传递过程和方向，认识热传导。第4 课《物体的传热本领》，通过实验，让学生了解不同材料传热速度的快慢，知道影响热传递的主要因素，并对生活中保温和散热的做法进行解释。

一、在《热传导》一课教学中研究热在金属中的传递（图1）

图1

在实验过程中，在一端加热的金属片上，凡士林从加热的地方慢慢向另一端扩散熔化；在中心加热的金属片上，凡士林从中心慢慢向四周扩散熔化。本实验通过凡士林的熔化过程说明热是可以传递的，而且是从温度高的地方传向温度低的地方。但是在实际的操作过程中，存在一些问题，主要是凡士林加热熔化以后变得透明，学生不容易看清，而且由于学生年龄小，涂抹凡士林容易将桌面等其他物品弄脏，影响实验室的卫生。

对此，我对实验材料进行了一些改进，用感温材料代替凡士林涂抹在金属片上。这种感温材料其实就是一种温感指甲油，网上购物平台很容易买到。（如图2）

图2

（一）操作步骤

将感温材料均匀涂抹在金属片上；

用试管夹夹住金属片一端，加热另一端，观察感温材料颜色的变化；（如图3）

图3

将金属片从加热处移开，冷却一段时间后，待金属片上的感温材料恢复到原来的颜色，再加热金属片的中心，观察感温材料颜色的变化。（如图4）

图4

（二）实验效果

在加热金属片一端的时候，可以清楚地看到金属片最先被加热处的感温材料迅速由紫色变成红色，然后红色逐渐向另一端扩散；在加热金属片中心的时候，金属片中心由紫色变成红色，然后红色由中心向四周扩散。通过感温材料颜色的变化，学生能清楚地看到热传递的过程，实验现象非常明显，而且可以反复实验，也不需要担心凡士林带来的卫生问题。学生对此非常感兴趣，更能激发学生的探究欲望。

二、在《物体的传热本领》一课教学中用感温材料代替凡士林（图5）

图5

（一）教材中的实验存在的问题

1.教材提供的实验材料操作有难度

由于材料棒是圆柱体，珠子是球体，两者的接触面较小，珠子很难粘住，有时候实验还没开始，珠子就掉落下来。学生操作比较困难，影响实验效果，也降低了学生实验的积极性。

2.按照教材中的方法进行实验，结果不准确

学生在每种材料棒上涂抹的凡士林有多有少，而且每种材料棒表面粗糙程度不一样，表面粗糙的材料棒比较容易粘住珠子，而表面光滑的材料棒就比较难粘住珠子。这对实验的结果有很大影响，使实验结果不准确。

（二）用感温材料替代的操作步骤

在塑料、木头、铜、铁、铝5 种长度相等的材料棒的相同部位涂上感温材料，且涂色部分长度相同。（如图6）

图6

将一个一次性餐盘上挖5 个圆洞，盖在一个塑料小水槽上，然后将5 种材料棒分别插入圆洞中，使露出部分长度相同，并稍加固定。（如图7）

图7

将餐盘稍微提起，往塑料水槽中加入足够多的热水，然后盖上餐盘，使5 根材料棒一端能浸在热水中，观察材料棒另一端感温材料颜色的变化。

将5 根材料棒同时从热水中取出，放在空气中冷却，看看刚才变色的几根金属材料棒哪一根最先恢复到原来的颜色。

（三）实验效果

通过实验可以看出，铜棒上的感温材料最先发生颜色改变，接着是铝棒和铁棒，而塑料棒和木棒上的颜色变化不明显。这两种材料棒暂时还无法比较出哪一种材质导热性更强，只能说明塑料棒和木棒导热性比金属棒导热性差。

以上3 种金属中，铜的导热性最好，其次是铝，最差是铁。此外，本次实验还可以进行有效拓展，由比较金属导热性延伸到比较金属的散热性，让学生知道物体导热性和散热性虽然是两个不同的概念，但是它们之间也是有一定联系的。这样更能激发学生的探究欲望，提高学生参与实验的积极性。

三、思考和体会

最后谈谈自己的一些思考和体会。我认为：科学教师在引导学生进行探究实验的过程中一定要关注细节。俗话说：细节决定成败。课堂教学由多个细节组成，新的教学理念只有落实到教学的具体细节中，才能给学生呈现一个个精彩的课堂。在科学实验教学中，学生通过亲自动手操作去探究科学原理。一些小小的细节往往会关系到实验的成败。所以教师要密切关注实验操作过程中的细节，提高学生的动手能力，增强实验效果。同时，科学教师还应该以人为本，学会换位思考，把自己放在学生的角度，考虑学生在做这一探究实验的时候会遇到哪些困难，如何去解决这些困难。

文中介绍的两个实验，都是关于物体热传递的实验，一个是探究热传递的方向，一个是探究物体导热性的强弱。在这两个实验中，教师敏锐地觉察到教材中提到的实验材料存在一定缺点这一细节。同时，教师站在学生的角度考虑，预料到学生用传统方式在做这个实验时可能会遇到的困难。为了解决学生在实验时可能会遇到的困难，教师巧妙运用感温材料代替教材中提到的凡士林，用感温材料颜色的变化来显示热传递的过程，和原来教材中的实验相比，简化了实验操作步骤，降低了学生实验操作难度，而且实验现象更加直观、明显，取得了更好的实验效果。