自然冷却的物体在相同的时间内放出的热量相等吗

来源:互联网发布时间:2009-03-14

实施新课程标准和新教材的过程中,怎样培养学生不迷信权威、敢于质疑的科学批判精神,培养学生初步的科学探究能力,良好的思维习惯,与他人合作的团队精神,以及把研究成果与他人交流的意识等,笔者通过一个具体事例谈一些体会。

在一次单元测验中,碰到这样一道题目:为了研究物质的某种特性,某小组的同学先做如下实验:他们在甲、乙两只完全相同的烧杯里分别倒入100 g和200 g的温水,实验时,让它们自然冷却,并用温度计和计时器测量水温随时间的变化情况,记录数据分别如表1、表2所示。(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)

表1   

表2  

(1)分析比较表1和表2中的数据可知,实验时,两杯中所处的环境温度是的(选填“相同”或“不同”)。

(2)分析比较表1(或表2)中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:              放出的热量与降低的温度成正比。

(3)分析比较表1和表2中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是:             

(4)进一步分析比较表1和表2中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是:             

顾淼同学对该题产生了疑问,他认为题中“甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等”的假设是不成立的,根据他的生活经验,同样的一杯热水在冬天降温似乎比夏天更快些,也就是说,自然冷却的物体的放热速率(单位时间内放出的热量)是跟温差有关的,随着物体温度的降低,它与环境温度的温差随之减小,它在单位时间内放出的热量必将减少。朱晓伟同学对顾淼同学的看法不以为然,他认为根据题目所给的数据推得的结论无疑是正确的,所以题中所给的数据肯定是不错的。最后他抛出一个“撒手锏”,说,这是上海市的一道中考题,怎么会有可能错呢?两人各抒己见,相持不下,找我来评判。我敏锐地察觉到,这是体现新课程标准的教学理念的一个极好的事例,我没有简单地评判谁对谁错,而是引导他们怎样来探究这个问题,并决定把它作为一个课题在我所任教的两个班内开展一次探究活动。没想到,我提出问题的话音刚落,下面就像开了锅似的,反应非常热烈,原来有不少同学也有与顾淼同学相同的看法,只是闷在肚里罢了。我当即指出:同学们有较强的观察问题的能力,能把学到的知识与生活中的实际问题联系起来,并能大胆质疑,这是难能可贵的,但发现了问题要积极探索,弄它个水落石出。希望同学们能加强这方面的意识,接着我提出了以下问题:就这道题目你提出的问题是什么?你作出的合理猜想是什么?能否再找出一些事例来支持你的猜想?设计怎样的实验来检验你的猜想?同学们自由组合展开了热烈的讨论,推派代表在班内交流,最后确定为:

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