自制教具《观察钢条的热胀冷缩实验的改进创新》

“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。 

    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。