以“比热容”为例谈物理教学培养学生探究力.docVIP

以“比热容”为例谈物理教学培养学生探究力 　　摘 要：物理新课程标准的精神十分重视探究方法教育，重视科学探究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出概念和规律的过程。在物理学习中教师要重视各个环节中对学生观察力的培养，通过智慧的教育提升学生的探究力。 　　关键词：物理教学;探究力 　　 　　物理新课程标准的精神十分重视探究方法教育，重视科学探究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出概念和规律的过程。初三物理中“比热容”这一概念是个教学难点.难就难在它比较抽象，要真正理解它，涉及到的温度、热量等物理量，对初中学生来讲考虑问题很难做到面面俱到.因而成为学生学习的难点. 　　一、生活中导入来激趣 　　由生活情景引入，苏教版是从“在太阳光照射下，为什么海水和沙子的温度不同”引入，猜想“沙子升温比水快”，在实验设计中“用酒精灯分别对沙子和水加热相等的时间，比较它们温度上升的快慢”，整个探究过程一直将学生的注意点引去研究温度上升的快慢，偏离研究的主题，不能做到开宗明义.笔者认为在引入“在太阳光照射下，为什么海水和沙子的温度不一样”之后，教师可提问“海水和沙子的温度为什么会上升”、“照射时间越长，为什么温度会升得越高”“海水和沙子上升到相同的温度，太阳光照射的时间哪个长”通过这些问题将研究的方向导向吸热。 　　二、以科学的实验研究为基础 　　下面谈谈对实验思路的建议，影响物体吸收热量的因素有：物质的种类、物体的质量、吸收的热量等。苏教版的实验为“探究不同物质吸热升温的现象”。实验思路是加热相等的时间，比较升高的温度，逻辑关系不清。比热容概念的核心是吸收的热量。实验的逻辑应为：改变物体的质量、升高的温度和物质的种类等因素，比较吸收的热量.此外苏教版实验设计环节，控制质量相同，只探究了吸收的热量与物质种类的关系，并没有研究吸收的热量与物质质量的关系。探究环节不完整，实验缺乏严谨性。笔者认为物理教学的核心是教会学生研究物理问题的方法，在初中物理启蒙阶段更要注重研究方法的科学性，因此必需增加研究吸收的热量与物质质量的关系这一实验环节。 　　在教学实践中，笔者发现学生很容易混淆热量和温度两个物理量。其原因是温度是学生可以直接观察到的物理量，而热量是物体内能的转移量，学生不易体会、也不可能直接观察到热量，其外在体现是温度的升降，所以学生难以区分。那么在实验中如何引导学生认识和度量热量呢？笔者认为可以从两个角度分析：一、因果关系，物体与热源接触，温度升高;离开热源，物体的温度不下降，吸放热量是温度变化的根本原因;二、传热的角度，传热是一个过程，同一热源，传热的多少与传热时间有关。 　　对实验物质种类的选择。由于热传导的速度与物体间的温度差和导热系数两个因素有关，所以实验中应尽可能使两个因素近似相同，吸收的热量才与加热时间基本成正比。经过反复分析比较笔者发现水和甘油是比较理想的两种物质，首先两种物质的导热系数比较接近：水在200C的水导热系数为0.6w/（m. 0C）， 40%的甘油在200C的水导热系数为0.45w/（m. 0C），其次甘油的沸点为2900C，比热容为2.4×103J/（kg?0C）与水相差较大。实验中使物质升高相同的温度，那么热源与两种物质间的温度差基本相同，物质吸收的热量与加热时间基本成正比。在实际教学中，教师可采用实验小组的方法将探究任务进行分配，小组间数据共享。 　　三、合理处理数据，提升物理学习的质量 　　初中属于物理学习的起始阶段，一般是将数据记录到表格中，再从表格中归纳总结出结论。这种数据处理方法的缺陷是物理量多、数据多且不直观，初中阶段的学生其实难以从大量的数据中总结出规律，所以建议使用另一种方法―― 图像处理法。这种方法更加直观了然，而这种方法的困难之处在于比热容的概念涉及到三个物理量，而坐标系是二维的。那么怎样用二维坐标系反映三个物理量之间的关系呢？笔者认为可以先控制一个物理量，研究另外两个变量间的关系。可先画出质量一定时，加热时间与升高温度的关系图，图像为过原点的直线，即质量一定时，加热时间与升高温度成正比.质量一定时，升高相同的温度， 不同的物质，吸收的热量不同. 　　接着画出升高温度一定时，加热时间与质量的关系图，图像也为过原点的直线，即升高温度一定时，加热时间与质量成正比.升高相同的温度， 质量相同时，不同的物质，吸收的热量不同. 　　最后画出加热时间――（质量×升高温度）的关系图，图像也是过原点的直线，并且不同的物质图像的倾斜程度不同，其含义为每kg的物体每升高10C所吸收的热量。 　　四、从物理的角度分析生活现象，提高思维深度 　　比热容是学生不能直接观察和亲身体验的物理量，学生能直接体验的是温度升降的快慢。让学生从温度变化的角度理解比热