《物质的比热容》教学困境与改进策略，本文主要内容关键词为：困境论文,物质论文,策略论文,热容论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
每年讲苏科版教材中《物质的比热容》时都感到有些疙瘩，与同仁们交流，不少同行与我深有同感。苏科版物理教材最初将这一内容安排在八年级下册《物质的属性》一章，主要是出于维系知识的系统性的目的，但几轮的教学实践证明：以八年级学生的平均认知水平，很难适应这一内容的教学要求。2008年起苏科版教材又将这一内容调整到九年级上学期第十二章内能及热量的概念教学后，在既照顾知识体系性的同时，也趋近学生的认知水平，有效地降低了教学难度，尽管如此，在实际教学中，仍存在以下问题：
第一，教材设计的问题情境是“中午和晚上的海边沙滩和海水给人冷热的不同感觉”。但显然曾经获得过这种体验的学生是极少的，课堂教学中也很难通过老师的描述帮助学生形成这种感受，这就导致我们在实际教学中很难激起学生的共鸣、维持学生的学习兴趣，课堂气氛容易陷入沉闷；另外，中午时段水和沙子是吸热的，而晚上它们则是放热的，这种条件的设置也增加了学生理解这其中缘由的难度。
第二，学生很难提出“可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快”的猜想，因为他们缺少如此高的综合和概括能力，但学生根据已有的知识和体验很容易提出以下猜想：（1）可能是沙子和水的状态不同；（2）可能是水蒸发吸热等等。也就说在实际教学中学生提出的问题常与教材中的猜想相去甚远，另一方面教师要解释学生的这些猜想就要花费较长的课堂教学时间，而且效果往往并不理想。
第三，教材在此处安排的探究活动是：“探究物质吸热升温的属性”，但活动形成的结论是“吸热升温本领越强的物质是因为它们的比热容比较小”，这样的结论与我们的思维习惯不吻合。
第四，探究过程的设计中，学生很难理解要控制哪些变量，如何控制这些变量？水和沙子吸热实验安排成一前一后来做浪费了教学时间。书中信息快递中有“如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物体吸收的热量相同”的表述，但要让学生建立这样的认识并非易事，而且在实际教学活动中，“两个相同酒精灯”的说法实在有自欺欺人之嫌，因为它们的火焰的大小很难掌控，石棉网的吸热的多少还与它到酒精灯外焰的距离有关——尽管学生可能并不能察觉这些毛病。
针对以上问题，我对教材做如下处理：
第一，我设计的探究活动是：“物质的吸收热量的多少与哪些因素有关”。具体步骤是取半杯水，设计问题一：将这杯水烧成温水与烧开，哪次升温高，吸收的热量多？这表明物质吸收热量的多少与什么因素有关？同等加热条件下，吸收的热量多的用时长还是短？据此提出问题二：水吸收热量的多少还可能与哪些因素有关？在学生回答困难的情况下，引导学生根据八年级上册中做过的液体沸腾实验中获得的知识，很容易猜想到“水在温度升高时吸收热量的多少与水的质量有关”。接着提出问题三：自然界中除了水，还有很多种物质，如酒精、油等，物质吸收热量的多少与物质的种类有关吗？教师提出问题，引发学生思考。
第二，提出“物质吸收热量的多少是否与物质的种类有关”后，学生在教师的引导下实验探究的目的明确。学生虽然也未必有这样的生活体验，但有问题一和二做铺垫，学生通过讨论很容易理解本探究实验中要控制“质量”、“升高的温度”相同，改变物质的种类进行实验探究，通过比较加热时间的长短比较吸收热量多少。
第三，学生通过实验发现水吸热时间较长，这表明质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量一般不同，即物体吸收的热量与物质的种类有关。教师指出物理学中用物质的比热容表示物质的这种特性，接着同学们自学课本中比热容的定义，其实到此时学生已经可结合前面的结论自主给出比热容的定义。此后教师引导学生将比热容和密度的定义进行比较，还能由他们自己得出比热容的定义式，即c=Q/mΔt。
第四，对比热容的意义加以分析，在学生理解了“1kg的某种物质温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是**J”的基础上，分步提出以下问题：①m千克的这种物质温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量怎样计算？②m千克的这种物质温度升高或降低Δt℃时吸收或放出的热量又该怎样计算？学生会在简单的思考中得出热量的计算公式：Q=cmΔt。这时再启发学生将前面得出的比热容定义式进行适当的变形，即可对由比热容的物理意义的理解中形成的热量计算公式相互佐证，不仅是对同一教学内容的深化，而且也是对学生学习方法的有益指导。
做出这样的改进后，我感觉到这一内容的教与学都比教材的设计和安排要简易些，教学效果也证明学生对这一问题的认识和理解得更准确而轻松。这给我一个深刻的启发：贴近学生生活实际的，易于学生接受和形成正确认识的教学设计，往往是更适合自己课堂的，对学生来说也是更好的教学设计，也许这正是新的课程改革努力提倡“教师要学会用教材教，而不仅仅是教教材”的意义所在吧。