教师的引导加上学生的生活经验,自然认识到不同燃料燃烧释放热量的本领不同。换个角度说,相同质量的燃料放热与种类是有关系的,从而顺理成章地进入下一步的探究。
活动二 实验探究不同燃料放热的本领
如何制定方案,来研究燃料放热多少与种类是否有关?探究中应取相同质量的不同种燃料,比较放热的多少。可是,“放出的热量”很难测量,此时教师引导学生,可以借助常用的科学研究方法——转换法来实现。即用放出热量去加热相同质量的某物体,观察物体的温度变化。怎样能使实验现象更明显呢?可以选用比热容较小的细沙来完成实验,装置如图1所示。加热一段时间后,明显能观察到煤油灯加热沙子的温度远高于酒精灯加热沙子的温度。沙子的初始温度是相同的,可见在燃烧质量几乎相同时,煤油释放的热量远大于酒精释放的热量。
让每一位学生体验物理探究的整个过程,培养与他人合作交流的精神;培养每一位学生的实验动手能力、数据收集能力;学生与学生在相互合作、探讨中产生对某一事物的认知冲突,从不同的角度改进自己的学习经验,提高认识,克服片面性和局限性,从而全面、正确地理解所获得的知识[1]。
活动三 建构燃料热值
如何更加公平、科学地来比较燃料释放热量本领的大小呢?科学家的研究方法是取单位质量的燃料,看释放热量的多少,从而实现了“燃料的热值”的建构,即人们把某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比,叫做这种燃料的“热值”。
活动四 探究环境问题
概念中的关键词——“完全燃烧”,什么叫完全燃烧?实验中燃料做到完全燃烧了吗?实验中观察火焰(图2)不难看出燃料并未“完全燃烧”,尤其是煤油的燃烧情况,有大量的黑烟放出。教学中设定问题:(1)生活中的燃料能做到“完全燃烧”吗?(2)利用效率能否达到百分之百?(3)存在有毒气体释放吗?以家用小型汽车为例,生活中燃料的燃烧并未完全利用,而且有废气的排放,给大气带来较大污染。
事实证明,工业以及生活中大量燃料的燃烧,给环境带了重大的影响。温室效应、酸雨、沙尘暴、雾霾 ……,世界各地屡见不鲜。
活动五 课后拓展
燃料的利用使人类得到大量可用能量,但同时造成环境污染,尤其是“热机使用”以及“燃料燃烧”。因此,保护环境,控制和消除大气污染是必须重视的问题,請同学们课下以“如何控制和消除大气污染”为主题,完成一个“调查科研报告”。
亲身经历实验探究,学生在获取大量感性认识的基础上,既学到了科学知识,又增强了学生的环保意识。整个探究过程,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到物理和社会、物理和日常生活的关系,从而使物理教学更加贴近生活[2]。提高了学生环保的责任心和使命感,充分体现了从物理走向社会的教学理念。
参考文献:
[1]张姗姗.对初中物理教学方法的探讨[J].学科教育,2012(4):173.
[2]王晓清,张伟.让物理教学更加贴近生活——以压强的概念教学案例[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版), 2012,25(8):132-134.
(栏目编辑 罗琬华)