对“水受热后会上升”实验的改进

江苏省常州市武进区横林实验小学   薛 虎

大凡教过《热对流》一课的老师可能都会有这样的体会：学生对“空气受热后会上升”比较容易理解，但对“水（液体）受热后会上升”却很难理解。出现这样的问题，跟教材中的实验设计有很大的关系。以苏科版教材为例，实验是这样设计的：用酒精灯给烧杯中的水加热，在水中加入锯末或茶叶，借助于这些物体在水中的运动使学生了解“水受热后会上升”的性质。人教版教材采用的是在方形管中滴加高锰酸钾溶液的方法，虽然形式不同，但本质上是一样的：都需要从水中物体的运动中抽象得出这些物体是随着上升的热水一块上升的。这些实验虽然现象都很明显，但由于小学生的思维以形象思维为主，所以，有相当一部分学生并不能很好地理解锯末、茶叶或高锰酸钾这些物体在水中运动的原因，坚持认为是酒精灯发出的热量在推动着锯末等轻小物体在水中的运动，而水是静止不动的。在以往的教学中，每次碰到这一环节，我都必须绞尽脑汁地向学生解释锯末等物体上升的原因，但总感觉收效甚微，有生拉硬拽之感。如何才能让学生直观地了解“水受热后会上升”的性质呢？看来还得在“水”上下工夫。我找来一只长9厘米、宽7厘米的可封口小塑料袋，（学生实验制作材料袋中有）装入冷水，然后在烧杯中倒入大半杯开水，将塑料袋放入烧杯中。这时，可看到装冷水的塑料袋沉入了杯底。过了一段时间，发现塑料袋慢慢地浮了起来。再过一会儿，塑料袋已经浮在水面上了。打开塑料袋摸一摸里面的水，发现已经变热了。相对于教材中的实验方法，这样设计主要具有以下几方面的优点：①学生对“冷水下沉、热水上升”的性质了解的方式更直观，比较容易理解，用不着从其他物体的运动中去抽象得出概念。②实验材料更加简便易取。③实验操作更加简单。④可以有效地缩短实验时间。此外，在实验操作中，还可以将小塑料袋中的水染成红色，这样，不仅可以使实验效果更加明显，还便于教师进行演示实验。