第五章实验分析

《能与能源》实验活动分析

建平实验中学康月霞

一、单元内容

本单元的主题是《能与能源》，包含四个教学专题，第二、三专题《能的转化》和《能的转移》是本单元的核心教学内容。第一专题《能及能的形式》是核心内容的基础，第四专题《能源》是核心内容的延伸。

本单元的实验活动主要集中第二和第三专题的教学内容中，共有９个实验活动，组织学生做好这些实验是落实本单元教学目标非常重要的载体和教学手段。

二、核心概念

1、能

初中物理对能的定义是物体做功的本领叫做能。物体能够对外做功则这个物体就具有能。但是六年学生的知识水平不足以帮助其理解能的定义，因此在教学中不需要给出能的定义，可以启发学生例举生活中需要消耗能量的活动和具有能量的物体的实例，帮助学生认识到任何活动必需有能才能够进行和能有多种存在形式者两点即可。

２、能的转化

能量由一种形式转变为另一种形式的过程。

３、能的转移

同种形式的能量从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到物体另一部分的过程。

４、能源

能源是指能够为人类的生产和生活提供某种形式能量的物质资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能没有经过加工的一次能源和电力、蒸汽、热水、成品油、沼气、氢能等经过加工的二次能源。

三、活动设置

四、实验列表

五、实验教学建议

（一）、重视科学思想方法启蒙教育，培养学生严谨的思维品质。

本单元的过程与方法教学目标中有一条是“设计简单的实验分辩不同物质的导热性能”。研究者设计实验必然是自觉或不自觉地在一定的科学思想方法的指导下进行的。在教学中通过引导学生设计实验活动，可以很好地对学生进行科学思想方法的启蒙，培养学生的严谨的思维品质。

与上述教学目标相对应的实验活动5.9、5.10和5.13都采用了同一种科学方法------比较研究法。比较研究法既是一种人们认识事物的重要思维方法，也是科学活动中一种重要的研究方法，通过比较研究可以找出研究对象之间的差异点和共同点。这三个活动都是研究不同材料导热性的差异，在设计实验时，建议教师将抽象概括的科学思想方法转化为通俗易懂的语言，引导学生讨论材料、装置和操作过程等应该如何控制实验条件。下面是几个实验需要控制的条件，供教学设计时参考。

１、活动5.9 金属与非金属的导热性需要控制的相同条件：形状大小相同的金属的非金属物体、金属和非金属放在同一杯热水中、在热水中放置相同的时间。２、活动５．１０不同金属的导热性，建议使用物理实验室现成的器材，该套器材本身可以控制相同的条件是：形状大小相同的不同金属棒、相同的加热条件、等距离黏着火柴棒。

３、活动５．１３不同材料的保温性能，需要使用相同的烧瓶、等量等温的热水、厚薄相同的保温材料、保温相等的时间。

（二）、替换改进实验，有效落实实验活动。

按照教材中设计，有些实验活动的材料缺乏，有些实验过程可操作性差，这些因素会造成实验活动的一些困难，下面是具体实验中解决上述问题的一些做法，供大家参考。

1、活动5.6观察热水的流动方向

溶有高锰酸钾的琼脂可以将高锰酸钾颗粒塞进无色果冻中放置一昼夜而制备，也可以将高锰酸钾颗粒包在锡纸中，在锡纸外扎几个小孔

2、活动5.8 热在金属棒中的传递

可以用氯化钴试纸变色的顺序显示热传导的特点，也可以改用物理实验室中金属棒上由近到远粘着火柴棒，通过火柴棒落下的顺序显示热传导的特点。

3、活动5.9 金属与非金属的导热性

实验材料可以选用物理实验室相同形状大小一样的铜棒、铁棒、铝棒，再制备形状大小相同的木棒（筷）、玻璃棒和塑料棒

4、活动5.10 不同金属的导热性

建议直接改用物理实验室中研究不同金属导热性的器材（铜棒、铁棒、铝棒）

5、5.12空气的导热性

如果没有教材设计中的加热器，可以改进为，将小号试管套在食指上，用酒精灯加热试管的底部，通过手指感受空气传导热的性能。

（三）鼓励动手制作，提高兴趣加深体验

水果电池和橡皮筋动力车是两个简易的能的转化器。教师可以帮助学生准备一些实验材料，利用课堂时间鼓励学生自己动手制作，引导学生体验能量是不会凭空产生的，而是由一种形式转化为另一种形式，也可以提高学生的学习兴趣。下面是这两个制作活动的材料与制作过程。

1、水果电池

材料：柠檬1个、锌片（废电池上拆下剪成长方形）、铜片（化学实验室有）至少3组、鹰嘴夹导线若干、灵敏电流1个、发光二极管（劳技实验室有）1个。制作方法：

（1）在柠檬上每间隔2厘米左右切开一个切口，至少切三个切口。

（2）在铜片和锌片之间夹上滤纸，不要让两者接触，插入切口中，共插三组，作为电极（铜正锌负）。

（3）用导线将三组电极串联起来就是一个水果电池组。

（4）将电池组与灵敏电流计相连，指针偏转，说明水果中的化学能转化为电能。（5）将电池组与发光二极管相连，二极管发光，说明化学能转化为电能再转化为光能。

（6）鼓励学生改用不同水果，增减电极组数比较实验效果。

2、橡皮筋动力车模型

所用线轴学生不易收集，可在淘宝网购买，制作方法见教学光盘。可以鼓励学生比一比谁的动力车跑的远，还可以鼓励学生使用其他材料改进制作方法，提高能的转化效率。