《冰融化了》教学反思
本课的科学概念是当环境温度高于0℃,冰的温度升至0℃时开始融化;冰在融化过程中,温度会长时间保持在0℃,直至完全化成水。冰在融化过程中,要从周围吸收热量,热量是冰花成水的重要原因。
在课堂教学时,学生在测量冰在融化过程中测得了下列数据,下面其中一个小组的实验记录。
表1
时间 |
1分钟 |
2分钟 |
3分钟 |
4分钟 |
5分钟 |
冰水温度 |
0℃ |
1℃ |
0℃ |
0℃ |
0℃ |
上方气温 |
8℃ |
6℃ |
7℃ |
7℃ |
7℃ |
杯外气温 |
12℃ |
11℃ |
11℃ |
11℃ |
11℃ |
现象和分析:周围温度高于0℃冰开始融化。冰在融化过程中温度始终是0℃。
课后我重新做了一遍实验,取得了下列数据,并作了实验分析。
表2
时间 |
1分钟 |
2分钟 |
3分钟 |
4分钟 |
5分钟 |
6分钟 |
7分钟 |
冰水温度 |
1℃ |
0.5℃ |
0℃ |
0℃ |
0℃ |
0℃ |
0℃ |
上方气温 |
10.5℃ |
9.5℃ |
8.5℃ |
8℃ |
6.5℃ |
6℃ |
5.5℃ |
杯外气温 |
11℃ |
10.8℃ |
10℃ |
9.7℃ |
9.5℃ |
9℃ |
9℃ |
观察到的现象:杯外出现水珠,杯内的冰变化不大,只有及少的冰融化。
现象和数据分析:冰在融化的过程中温度保持在0℃,冰在融化过程中吸收的热量来自周围空气温度下降时释放的热量。由于周围气温较低,释放的热量较少,因此冰融化的速度很慢,只有极少的冰融化变成水。
从上述两个小组的研究数据来看,科学概念的教学目标基本达成。但是由于冰的融化现象并不明显,因此说服力不大。同时对于冰在融化过程中从空气中吸收热量这样一种说法有点不好理解,因为空气是看不见的,而热量又是一个抽象的概念,对于空气温度的细微变化学生很难在感官上进行感知。这是这一教学过程中遇到的亟待解决的问题。我想能否利用自来水,将盛冰的杯子放在清水杯里,这样既可以加快冰的溶解速度,又可以借助水这种看得见、摸得着的物质,切实感受到冰在融化过程中吸收的热量来自于自来水,这将有助于学生掌握整个单元教学的核心概念——热(能量),从加热和冷却两个方面建立热量与物质状态变化之间的关系。
为此,我首先进行了一次课前实验,并取得下列数据。
表3
时间 |
1分钟 |
2分钟 |
3分钟 |
4分钟 |
5分钟 |
6分钟 |
7分钟 |
冰水温度 |
0℃ |
0℃ |
1℃ |
1℃ |
2℃ |
2℃ |
3℃ |
水温 |
26℃ |
21℃ |
21℃ |
17.5℃ |
16℃ |
15℃ |
14℃ |
杯内气温 |
9℃ |
9℃ |
9.5℃ |
10℃ |
10.5℃ |
10℃ |
10.5℃ |
实验现象:冰块溶解速度很快,到第七分钟时还有2块碎冰。
实验现象和数据分析:在连续测量的七分钟内,水温下降了17℃(起始水温为31℃),在这一过程中释放了大量的热量,从而使冰很快溶解。同时由于温水与冰水的热交换很快,导致冰水的温度快速上升,这对于概念教学中“冰在融化过程中,温度会长时间保持在0℃”的概念形成带来了不利的一面,学生难于理解这样的解释。(将冰水从温水中拿出后测量冰水温度仍为0℃)因此决定将水温调整为自来水的温度(约10℃)。
在第二个班级教学时,采用上述设想开展教学。下面是其中一个小组的研究数据。
表4
时间 |
1分钟 |
2分钟 |
3分钟 |
4分钟 |
5分钟 |
6分钟 |
7分钟 |
冰水温度 |
1℃ |
1.5℃ |
0℃ |
1℃ |
0℃ |
0℃ |
0℃ |
水温 |
10℃ |
8℃ |
7℃ |
6℃ |
5℃ |
5℃ |
4.5℃ |
杯内气温 |
4℃ |
2℃ |
7℃ |
5℃ |
6℃ |
6℃ |
6℃ |
实验现象:冰很快溶解,在第七分钟时只剩下几个小冰块。
实验现象和数据分析:冰在融化过程中温度是0℃。冰融化成水时需要吸收热量,水温下降说明在释放热量。
课后反思:
三下第一、二单元编排的是植物的生长变化和动物的生命周期,在开学之初由于气温较低,上述两个单元的教学要相应随机安排,因此将第三单元温度与水的变化安排在起始单元进行教学。由于气温较低,同时空气又是热的不良导体,冰在室温下溶解的速度比较慢,相对于课堂教学的有限时间,明显影响了课堂教学节奏和效率,因此对教材作出了相应的调整。