將“問題數(shù)據(jù)”變?yōu)榭少F的教學(xué)契機(jī)

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1、將“問題數(shù)據(jù)”變?yōu)榭少F的教學(xué)契機(jī)一節(jié)公開課上，由于老師沒解決好海波熔化時(shí)受熱不均勻和熔化時(shí)間太短兩大難題，學(xué)生獲得了一些“問題數(shù)據(jù)”，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大偏差，老師出現(xiàn)了尷尬的窘相。筆者通過對(duì)這些“問題數(shù)據(jù)”的剖析，找到了原因，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行了實(shí)踐，收到了較好的教學(xué)效果，讓“問題數(shù)據(jù)”成為了可貴的教學(xué)契機(jī)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}數(shù)據(jù)；熔化；實(shí)驗(yàn)屮圖分類號(hào)：G633.7A1003-6148(2017)1-0042-3筆者聽了一節(jié)年輕老師的公開課蘇教版初二物理“晶體的熔化”。木節(jié)課是通過學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出晶體的熔化圖像，從而發(fā)現(xiàn)固體熔化時(shí)的一些特點(diǎn)或規(guī)律。但這節(jié)課上，老師沒解決好海波

2、熔化時(shí)受熱不均勻和熔化時(shí)間太短兩大難題，學(xué)生在探宄海波熔化的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了溫度計(jì)的讀數(shù)尚未達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，海波己開始熔化，在海波熔化過程中溫度計(jì)讀數(shù)仍繼續(xù)上升等現(xiàn)象。學(xué)生獲得了一些“問題數(shù)據(jù)”，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大偏差，老師出現(xiàn)了尷尬的窘相。那么，當(dāng)學(xué)生獲得錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)該如何處理呢？1實(shí)驗(yàn)：“問題數(shù)據(jù)”意外出現(xiàn)1.1實(shí)驗(yàn)方案合理執(zhí)教者選擇的是4人一組的分組實(shí)驗(yàn)。該教師對(duì)課木上的實(shí)驗(yàn)做了兩點(diǎn)改進(jìn)：一是選擇的晶體是海波，用海波替代了冰，二是用往燒杯里直接加熱水，用水浴法代替酒精燈加熱。實(shí)驗(yàn)時(shí)教師請(qǐng)一名學(xué)生從事先準(zhǔn)備的熱水瓶中往每組學(xué)生的燒杯里倒熱水。據(jù)說熱水瓶中的溫度有80?90°C。說課時(shí)執(zhí)教者解

3、釋這樣做的理由是：用酒精燈給燒杯加熱的目的就是把燒杯里的水加熱，直接往燒杯里加熱水，這樣更省事，不僅節(jié)約了加熱的時(shí)間，且不使用酒精燈也更安全些。1.2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常一切準(zhǔn)備工作就緒后，實(shí)驗(yàn)開始了。每組都明確了3名學(xué)生分別記時(shí)、讀數(shù)、觀察海波的狀態(tài)。每過1分鐘讀一次，從40°C開始讀數(shù)，讀得的數(shù)據(jù)記錄在表格屮。幾乎所有組的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)第2分鐘時(shí)，海波就開始熔化，而溫度計(jì)的示數(shù)一直在升高，在48°（：左右停留的時(shí)間很短，僅有十幾秒的時(shí)間，學(xué)生沒來得及觀察讀數(shù)海波就己經(jīng)全部熔化了。再到后來，大約5分鐘后，海波的溫度又不再上升了，幾乎不變了，在試管的底部還殘留一些固體。1.3數(shù)據(jù)處理倉(cāng)促老師看了幾組

4、同學(xué)的數(shù)據(jù)，顯然都不是他想要的“問題數(shù)據(jù)”。馬上意識(shí)到這個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗了，突然急得臉色通紅，不知如何是好，于是他支支吾吾地說：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)想成功有點(diǎn)難度，下謝讓我們看一看這個(gè)實(shí)驗(yàn)的錄像吧”。這節(jié)課立即變得索然無(wú)味。這樣做的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)然是可以節(jié)省時(shí)間，而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完全符合耍求。但對(duì)于學(xué)生來說，看錄像和看實(shí)際實(shí)驗(yàn)效果是完全不一樣的。我們要思考的是：既然錄像能拍出很好的實(shí)驗(yàn)效果，為什么我們不能努力追求達(dá)到這種實(shí)驗(yàn)效果呢？將真實(shí)、有效的實(shí)驗(yàn)展示在學(xué)生面前是我們教師應(yīng)該做到的。2比較：“問題數(shù)據(jù)”原因何在筆者帶著遺憾離開了這位執(zhí)教者的課堂，分析了出現(xiàn)“問題數(shù)據(jù)”原因，又做了精心的準(zhǔn)備后，回到自己的課堂進(jìn)行重

5、演，故意讓有些小組出現(xiàn)了類似的“問題數(shù)據(jù)”，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)裾明顯出現(xiàn)了偏差。在評(píng)價(jià)交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，刻意篩選了一組“有效數(shù)據(jù)”和一組“問題數(shù)據(jù)”進(jìn)行對(duì)比展示，引導(dǎo)學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)存在的問題、分析原因并嘗試進(jìn)行改進(jìn)。經(jīng)過師生們的熱烈討論，找到了出現(xiàn)“問題數(shù)據(jù)”的主要原因：(1)選用的海波不純。上節(jié)課學(xué)生做過實(shí)驗(yàn)的試管倒掉海波后沒有清洗試管，直接往試管內(nèi)又加入了新的海波，造成海波不純。(2)燒杯里熱水的溫度太高。遠(yuǎn)超過海波的熔點(diǎn)，導(dǎo)致給海波加熱太快。(3)沒有準(zhǔn)備攪拌器。實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有對(duì)海波進(jìn)行攪拌，海波受熱不均勻。改進(jìn)后重做實(shí)驗(yàn)，取得了很好的“有效數(shù)據(jù)”，海波熔化過程中狀態(tài)變化很淸晰，并且熔化

6、?r溫度不變的現(xiàn)象也很明顯。具體改進(jìn)措施及理由如下：3改進(jìn)：“問題數(shù)據(jù)”有效規(guī)避3.1選擇純凈新鮮的海波由于海波有較強(qiáng)的還原性，可以與空氣屮的氧氣反應(yīng)，因此，海波應(yīng)密封保存，存放于陰涼處，不能高溫和光照，避免因存放時(shí)間過長(zhǎng)而引起變質(zhì)。若晶體不純，則不宜再用，更不應(yīng)重復(fù)使用。裝海波的試管若清洗不干凈，再次使用時(shí)也會(huì)導(dǎo)致海波不純凈。3.2選用熱輻射方式加熱“水浴法”加熱時(shí)若熱水溫度太高，會(huì)造成加熱太快，試管中各部分晶體受熱不均勻，海波與外壁接觸部分先熔化變?yōu)橐后w，且溫度繼續(xù)升高，而屮間固態(tài)部分還未熔化，晶體局部熔化從而難以得到穩(wěn)定的熔點(diǎn)。導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論。水浴時(shí)還應(yīng)緩慢加熱，使試管內(nèi)外溫度差保持

7、在5r左右，在海波熔化過程中應(yīng)保證水溫不超過51°C。為避免這種缺陷，選用熱輻射的方式加熱。一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，溫度越高，輻射出的總能量就越大，熱輻射是熱能傳播的主要形式，加熱比較緩慢但相對(duì)穩(wěn)定。我們?cè)谠⒎啪w的小試管外套一大試管。用灑精燈對(duì)燒杯屮的水加熱，燒杯中的水對(duì)大試管加熱，再對(duì)隔有空氣層的小試管以輻射的方式加熱，即可使晶體均勻受熱，溫度基本平穩(wěn)上升，并且熔點(diǎn)可維持較長(zhǎng)一段時(shí)間，直到全部熔化溫度才將上升