目前在中学阶段,对于低温物理涉及的极少,即使偶有相关知识,也只是简单地介绍。所以学生对于低温物理知识没有一个直观的认识。例如电阻随温度的变化等实验;气体的热胀冷缩现象。那么学生能够从不同的角度认识这些物理知识,进而得出结论,而不只是停留在书本纯理论的接触,不同于书本的例子可以增加学生学习物理的兴趣,有利于学生更好地学习物理知识。[2]
根据《2011年版初中科学课程标准》中对于科学的定义:科学是以繁杂多样统一的自然界作为研究对象的研究探究活动,是建立在实体证据和理性思维的基础上的。科学探究是科学的本质特征,具有极为重要的教育意义,它不仅可以使学生更深刻的理解科学知识,更好的掌握科学方法,使学生得以亲身体会科学的本质。 [3]
现今,在中学阶段进行低温演示实验的学校几乎没有,比如有关电阻随温度变化的实验来'自"优尔:文;论/文\网www.youerw.com,只是一句概念带过,学生只能机械地背下概念,并没有一个直观的认识。而本文中所涉及的两个有关于低温的实验,操作简单,所需成本不高,可行性较强,可以被利用与初中的科学教学当中,对初中学生对知识的理解又很大的提升。可以说收获远比投入的成本要高。
针对小学科学教学,教师激发学生对学习科学的兴趣,远比掌握简单的知识要更重要。在小学教学中,科学的重要性不及数学、语文和英语。但是小学科学课程改革以培养小学生科学素养为宗旨,积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动,培养他们的好奇心和探究欲,发展他们对科学本质的理解,使他们学会探究解决问题的策略,为他们终身的学习和生活打好基础。[4]这就要求小学科学教师在有限的教学时间内让科学课更加丰富多彩。在五年级的教学中,热胀冷缩也是一个重难点,在这个知识点上,我们也可以利用液氮进行改良设计,液氮对小学生来说是充满神秘感的,根据液氮所能营造的低温环境,我们可以创设很多情景,让学生从不同的角度认识新事物新知识。可见液氮的实验拓展在在保证安全性的大前提下,小学科学课堂教学或以科学兴趣小组的形式开展也是可行的。
正文1液氮的相关说明
1.1液氮的介绍
液氮写为LN2,是氮气在低温下形成的液体形态,在常温下会汽化成氮气。氮气是空气的主要成份,占大气总量的78.12%(体积分数)
液氮的物理性质:无色,无,温度极低,氮的沸点为-196°C(1个标准大气压)。
液氮的化学性质:氮是惰性气体,无腐蚀性 [5]
1.2实验室存放液氮的条件
实验室用液氮一般储存在液氮罐中,如图1所示。液氮汽化的膨胀率为1:700。极容易在封闭的环境中产生巨大的压强造成危险。因此液氮罐的盖子是用轻质泡沫塑料制成,能保持液氮罐内外气压大致相等,故液氮罐盖子上严禁放置任何重物。液氮罐罐身有内外两层,中间为真空绝热层,使内罐液氮能够保持在较低的温度下,减少液氮的汽化造成的泄漏。
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