姚云峰 贵州省石阡县大沙坝九年制学校 555100
【摘要】人教版八年级物理上册第三章物态变化，在第二节《熔化和凝固》教学中，大多学校更多教师对熔化和凝固的实验探究过程都采取了类似的方式：用直接讲授代替实验，轻描淡写、主动回避，教师不给学生经历探究的空间而是强势搬出结论，这严重违背了物理教学规律，阻碍了师生的发展。笔者认为，出现上述普遍现象的根源是本课题为初中疑难实验。本文就该实验存在的疑难问题进行了一些有效的实践和研究，在教学活动中已取得了可喜的效果。
【关键词】疑难实验；熔化和凝固；改进与创新；专题实践
中图分类号：G623.5文献标识码：A文章编号：ISSN1001-2982 （2019）08-095-01
一、初中物理存在疑难实验的成因和破解途径
初中物理之所以存在疑难实验，是因为某些实验，现象不直观，不明显；实验材料不容易获取；实验数据不容易得到；实验规律不容易得到；实验过程太复杂；实验不易操作；实验时间太过漫长实验效果差；实验时间太短来不及观察等等。
解决初中疑难实验就是要以简单代替复杂，以直观代替抽象，以生活中常见的器材或自制教具说明复杂的问题。不应该以高深严谨的理论去解决简单的问题，不应该以高大上的仪器去解决小问题。这不仅是大材小用，更是舍近求远。我们要通过实验让学生认为物理就在我们身边，生活中处处有物理。
二、疑难是相对的，解决疑难实验对师生具有非常重要的作用
黄恕伯老师是教育部《物理课程标准》研制核心组成员,人民教育出版社物理教科书编者。黄老师自制教具的水平之高令一线教师望尘莫及，他利用吸管，高脚杯，饮料瓶，板子，磁铁，药瓶子，铁架台，细铁丝等制作的各种乐器令人目不暇接。黄老师是把物理科学与艺术结合最好的老师。他的课堂没有示波器，没有传感器，没有热电偶温度计，有的是学生喝过饮料后的吸管和饮料瓶等随手可得的生活用品，就是这些简简单单的器材却解决了声学、大气压强等力学问题。这正应了郑青岳老师的观点“自然是简单的，自然界的规律也应该是简单的”。如果我们用示波器，热电偶温度计，传感器等学生根本不了解的器材去解决他们不懂又想弄懂的问题，这就是人为增加了学生理解的难度，以难克难不是我们的初衷。所以，我认为，怎样取材于日常生活，怎样变繁为简，怎样设计简单明了，怎样设计形象直观，怎样设计切合学生理解的实际，才是我们所追求的的“以小现大” ，才是解决初中疑难问题的根本。
另外，解决初中实验中的疑难问题，不仅仅是为了上好一节公开课，优质课，更重要的是怎样落实在平常的常规教学中。学生需要“大餐”，但“家常饭”才是学生健康成长的基础。怎样好操作，怎样让任课老师以最低的备课成本获取最大实验效果，才是我们共同思考的问题。一个团队，集集体智慧，可以出大作，出名师，但学生更需要的是我们这些有名师梦想却又行走在疑难问题探究路上的追梦人。愿我们不再涛声依旧，拿一张旧船票登上昨日的客船。
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三、以抓疑难实验为突破口，培养师生的创新思维和实践能力
《熔化和凝固》这个实验难度大，很多一线教师都对这个实验进行了疑难问题的探究处理，也都收到了一定的效果。下面针对该实验进行专题研讨。
1.疑难点:(1).选材困难,课本中使用的海波不稳定,较难得到稳定的熔点与凝固点;而且海波实际熔化的温度只是略高于40摄氏度，与熔点表中的熔点相去甚远，而萘虽然比较稳定,但具有毒性不安全。且学生对海波和萘一无所知，缺乏直观的认知。(2).实验时间较长,无论用海波与萘实验,若要完成熔化与凝固的全过程,一般需要30分钟,课堂演示性差。理想状态:能否设计既无污染,效果明显,又有稳定的熔点与凝固点且时间控制在10分钟内完成熔化与凝固过程的实验。
2.解决方案:冰和大豆油代表晶体和非晶体的熔化实验,该装置不需要加热用的酒精灯，完全可以用热水加热，,使用方便、不容易损坏实验器材、实验现象明显。
3.此实验设计优点:(1)水是学生最熟悉不过的物质,冰熔化过程学生也体会过,在学生的潜意识里冰熔化时温度会发生变化的。(2)冰熔化过程中温度稳定在0℃, 少量冰熔化前后容易用温度计测量。温度从-18℃的冰——0℃冰只需要2分种不到的时间,0℃冰熔化成水的过程状态变化明显,熔化的时间大约需7分钟。熔化后的水在1分钟温度升高10℃。(3)实验准备方便,适合学生的分组。
4.实验的关键:本实验的关键之处是试管中的水怎样得到冰。通常是把放有少量水的试管放在冰柜中冷冻,在冷冻的过程中,大部分的试管会破裂,三天前,我想到用棒棒冰的塑料包装袋代替试管,这样就能解决试管破裂的问题。但后来我们考虑到，但是由于塑料包装袋放水冷冻变形,温度计的玻璃泡没有充分与冰接触,部分直接与塑料壁接触,从而影响熔化过程中温度计的读数。且塑料包装袋容易变形不容易固定其位置。现在重新把棒棒冰的塑料包装袋重新换成试管,只是换成细试管只是把装有少量水的试管放在盐冰水中凝固。因为放有盐的冰水温度会下降,温度能下降到-20℃左右,在这个温度下试管不会破裂。把这个装有水的试管放在该溶液中只要5分中就可以结成冰。这样一来，我们只需要提前帮助学生准备好盐冰即可。
这个冰盐水很管用,把装有大豆油的试管放在该溶液中,在2分钟内就凝固并且温度-10℃以下,把它拿出放在温水中中,温度明显上升,到-10℃时大豆油开始变软,温度继续上升。把熔化后的装有大豆油和水的试管放在此冰盐水,又能看到它们凝固的过程。
所以该实验能解决晶体和非晶体的熔化过程和凝固问题。但由于我们只是停留在理论思考阶段，有几个问题需要引起我们的思考：
1.冰和大豆油到底各取多少克合适？如果冰取的太少，很可能会错过晶体熔化中温度保持不变的这个阶段。或根本来不及读数和记录完整数据，冰就熔化完了。
2.本实验方案由于还处在研究和改进阶段，可能会出现一些不可预知的情况，实验能否经得住各种环境和偶然性因素的验证，还需要广大教师在今后的教学实践中不断研究和改进，最终达到实验效果和应用范围的最大化。
论文作者:姚云峰
论文发表刊物:《中小学教育》2019年8月1期
论文发表时间:2019/7/19
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