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自制教具《观察钢条的热胀冷缩实验的改进创新》

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“观察钢条的热胀冷缩 ”实验的改进创新 

松阳县叶村乡中心小学     叶俊 

    观察“ 钢条的热胀冷缩实验” 是教科版小学科学五年级下册 《热》这一单 元的第五课《 金属热胀冷缩吗》 中的第二个实验,是通过实验 “铜球具有热胀 冷缩性质” 结论后,进而验证其他金属是否也具有这种性质而展开的实验。 

    教材中是这样设计的:用铁钉把一根钢条固定在厚木板上,钢条一端伸出 木板待加热,另一端用一个大头针稍稍卡住。教材的意图是借助一根大头针, 通过钢条受热观察大头针的倾斜角度,把钢条的细微变化 “放大” ,让学生能直 接看到加热的钢条的“ 膨胀” ,这样的设计可以使学生对热胀冷缩现象的认识变 得更深入更具体,值得借鉴。 

    但是,在我的日常教学当中发现了该实验的不足之处: 

    1. 当用酒精灯加热钢条一端时,即使钢条 “膨胀” 了,也只能向没有固定 的一端膨胀,而不会把钢条的热胀冷缩实验效果明显地展现出来。 

    2. 由于钢条的受热部位与大头针相距较远,钢的热传导系数和热膨胀系数 都比铜、铝等金属相对低得多。热涨的效果需要花费很长时间才能体现,仅靠 大头针的倾斜程度不能很好的吸引学生的注意力,学生易失去耐心,实验效率低。 

    3. 实验仅能看到钢条的“ 热胀” ,没考虑到“冷缩”  

    针对此,我对本实验进行了改良,接下来我对创新的实验器材进行介绍。 

    制作材料:两段 15 厘米左右的铝条, 两个铁架台,一只酒精灯,一个小 灯泡,一个小灯座,二个电池盒, 一对电池,三条导线。 

    制作方法: 

    1. 在电池盒里装上电池,灯座上安好 小灯泡,连接导线,检查是否能点 亮小灯泡。 

    2. 在铁架台上安装好两段铝条,连接 导线,调整好铝条之间的距离。 

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    使用方法:首先让学生观察,没有对铝条加热时,小灯泡不亮,说明电路是断 开的(两段铝条有一定的距离) 。然后,用酒精灯对着铝条断口处加热,一段时 间后,小灯泡亮了,说明铝条受热后膨胀,将电路连通;接着将酒精灯移去, 小灯泡很快不亮了,说明铝条受冷后收缩,电路断开。 

    改进后实验装置的优点 

    1 、实验现象明显,让学生可以清晰地看到金属条热胀冷缩变化的全过程。 

    2 、实验效率提高,灯泡亮灭很容易吸引学生注意力。 

    3 、可用多种材料实验,结论更具说服力。 

    4 、对四年级学的有关电的知识也有了一定的回顾,科学课也要像数学、语文那 样注意知识的系统性和延续性。

 

2021年5月31日 19:26
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