“物體的熱脹冷縮”探究活動

“物體的熱脹冷縮”探究活動一、小組討論，初步探究課前，在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)桌上，教師未準(zhǔn)備任何器材，只是把部分器材放在了實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)備桌上。學(xué)生在獲得液體、固體有熱脹冷縮的性質(zhì)后，教師要求學(xué)生對空氣是不是也有熱脹冷縮的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測。然后，教師將學(xué)生的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并指出：要證明你們的猜想是否正確，還需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。我們都知道科學(xué)家研究一個(gè)問題，是由自己選擇實(shí)驗(yàn)器材，今天，我們也要像科學(xué)家那樣自己來準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。問題一出，同學(xué)們馬上議論開了。有的用手在比劃，有的拿出了紙和筆，有的借助書的幫助。此時(shí)的我，也加入到了學(xué)生討論的行列，只聽到這個(gè)說“空氣看不見，怎樣才能發(fā)現(xiàn)空氣的體積有變化呢?”；那個(gè)說“怎樣讓空氣受熱、受冷呢?”；這邊說“把空氣裝到塑料袋里”；那邊說“把空氣裝到氣球里”。學(xué)生熱烈的討論，新奇的想法，是因?yàn)榻處熃o了學(xué)生充足的時(shí)間思考、討論，因而學(xué)生才能把問題想得深、想得廣、想得全。二、組際交流，再次探究經(jīng)過組內(nèi)充分的討論，應(yīng)該說每一個(gè)學(xué)生對這個(gè)問題都有了新的認(rèn)識，為了讓每一組都有展示自己的機(jī)會，我要求學(xué)生把本組認(rèn)為最好的方案說出來，讓其他同學(xué)聽聽，看有沒有不同意見，此外每組同學(xué)還要為自己的設(shè)計(jì)做好答辯的準(zhǔn)備。有學(xué)生迫不及待地站起來：“我們是這樣設(shè)計(jì)的，準(zhǔn)備一個(gè)鐵球和一個(gè)鐵環(huán)，球內(nèi)有空氣，并且這個(gè)球正好通過鐵環(huán)，用酒精燈加熱這個(gè)球，過一會兒，看球還能不能通過這個(gè)鐵環(huán)，如果不能通過，就證明了球內(nèi)的空氣受熱體積膨脹，然后把它放進(jìn)冷水里，再看它能不能通過這個(gè)鐵環(huán)，能通過就證明球內(nèi)的空氣受冷體積收縮?！笨磥?，上節(jié)課固體熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)給他們留下了深刻的印象。“有沒有不同的看法?”“我們認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)不夠完善，因?yàn)樵诩訜徼F球時(shí)，鐵球內(nèi)的空氣和鐵同時(shí)受熱，這樣就不能肯定是空氣受熱膨脹?！逼渌瑢W(xué)聽了紛紛點(diǎn)頭，看來，學(xué)生的能力確實(shí)不能低估，關(guān)鍵在于你怎么去挖掘。又有同學(xué)站起來：我們準(zhǔn)備的材料很簡單，需要一個(gè)小塑料袋，里面裝有空氣，再把塑料袋綁緊，把它放進(jìn)熱水中看它會不會鼓起來，再把它放進(jìn)冷水里，看它會不會癟，如果癟了，就證明空氣有熱脹冷縮的性質(zhì)?！罢垎柲銈冊诖永镅b多少空氣?”“裝小部分?！笨磥恚瑢W(xué)生對這個(gè)方案已經(jīng)認(rèn)可。“我們準(zhǔn)備用氣球裝空氣?！焙茱@然，這一組受了剛才發(fā)言同學(xué)的啟示?！拔覀儨?zhǔn)備用一個(gè)杯子”“上來畫個(gè)圖好嗎?”學(xué)生一邊畫一邊講解，“上面蒙一張塑料紙，然后加熱杯子，看塑料紙會不會鼓起來，再讓杯子受冷，看塑料紙會不會癟下去?！蓖瑢W(xué)們的發(fā)言一個(gè)比一個(gè)精彩，想法越來越豐富?！拔覀儨?zhǔn)備用一根管子”，“用這樣的管子可以嗎?”我舉起了試管，學(xué)生點(diǎn)點(diǎn)頭，“在管子上面輕輕地塞一個(gè)塞子，加熱管子，如果塞子往上動，就證明空氣受熱體積膨脹，受冷時(shí)如果塞子往回縮，就證明空氣受冷體積收縮?！边@個(gè)實(shí)驗(yàn)我有一些懷疑，但學(xué)生既然都認(rèn)為他們設(shè)計(jì)的合理，那就干脆等實(shí)驗(yàn)時(shí)讓事實(shí)去說話?！拔覀兊膶?shí)驗(yàn)最簡單，我們也是要用一根管子，用手按在管子口，加熱，如果感覺到有向上沖的力，就證明受熱體積膨脹，再把管子放進(jìn)冷水中，如果手感到有股向下的力，就證明空氣受冷體積收縮?！蓖瑢W(xué)們的設(shè)計(jì)開闊了我的視野，看來，我們平時(shí)慣用的“看看桌上的材料，你能想辦法來證明嗎?”這樣的方法在一定程度上的確束縛了學(xué)生的思維，扼殺了學(xué)生創(chuàng)新思維的火花。組與組的交流，更大地激活了學(xué)生的思維，他們在無拘無束的探索空間里使自己的思維得到極大的發(fā)散。三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，深入探究學(xué)生經(jīng)過自己的思考，設(shè)計(jì)出各種各樣的實(shí)驗(yàn)，更進(jìn)一步加深了對空氣是否有熱脹冷縮性質(zhì)的認(rèn)識。在設(shè)計(jì)的同時(shí)，學(xué)生思維的深度、廣度得到了延展。但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，還需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證、完善?！瓣惱蠋煟腋杏X到了!我的手確實(shí)感覺到有力在向上推?！边@是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最簡單的那組，“受冷呢?”“受冷時(shí)感覺到有股力向下拉?！薄八芰洗浧饋砹?又縮回去了”“鼓起來了!癟下去了”“我的氣球怎么鼓不起來呢?”“我的塞子也沒有動靜!”看到別人的實(shí)驗(yàn)都成功了，實(shí)驗(yàn)“失敗”的同學(xué)未免有些心急，“別著急，看看其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，再想想自己的，你們一定能找出原因?！苯處煿膭?lì)的話語激起了學(xué)生繼續(xù)探索的信心。于是，他們到別的組去“取經(jīng)”，“可能是氣體膨脹產(chǎn)生的力不夠大，不能使氣球脹起來。”“我們這組的可能是塞子松了，氣從四周溜走了?！睂W(xué)生通過自行探究找到了失敗的原因，臉上露出了成功的喜悅。其實(shí)，學(xué)生經(jīng)歷失敗再吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)重新實(shí)驗(yàn)，再次嘗試所獲得成功的實(shí)踐經(jīng)歷將會刻骨銘心。同時(shí)，還能體驗(yàn)到科學(xué)探索迂回曲折，知識來之不易，還感受到自己的努力是有效的，這樣更有助于學(xué)生全面理解科學(xué)。四、課后靜思以往的課堂內(nèi)容，教師在組織學(xué)生研究一個(gè)問題時(shí)，往往是讓學(xué)生根據(jù)老師為他們準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)材料來自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，老師為學(xué)生準(zhǔn)備的往往是精心設(shè)計(jì)、能排除許多負(fù)面影響、直指實(shí)驗(yàn)結(jié)果的材料。很顯然，這樣安排雖然容易得出結(jié)論，但在研究中對學(xué)生自行探索能力的培養(yǎng)是有限的。學(xué)生在老師的安排下，做老師要求做的實(shí)驗(yàn)，我們的學(xué)生并沒有像“小科學(xué)家”一樣在真刀真槍地搞科學(xué)!我以為這樣做，會使學(xué)生的思維集中于正確的事物，使學(xué)習(xí)過程以一個(gè)正確的順序展開，教師為學(xué)生掃除困難直接解決問題，對于學(xué)生日后去面對各種實(shí)際問題并沒有太多啟示。相反如讓學(xué)生受到挫折，獲得一些失敗的經(jīng)歷，對學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)