IRIS模式在自主创新实验教学中的运用——以“冰的熔化”实验装置(2)

有趣的是，有学生居然从网上搜索到了笔者发表的《用传感器研究冰的熔化实验》一文。笔者肯定了学生搜索文献的能力，然后说明了这个研究方案的缺点是仪器成本高，不适合学生动手操作。更让笔者高兴的是，学生会将搜索出来的文献进行分类。笔者肯定了学生的付出，然后引导学生分析了各种改进方案的优劣。

三、探究

这里的探究是开放性的探究，教师要以静待花开的心态耐心等待，不要怕放了之后收不回来，不要怕学生做不好，不要控制甚至包办代替

学生探究的进程。作为引导者，教师要激发学生直面难题的勇气，培养学生的独立人格和批判性思维；还要让学生学会分工协作，

既各司其职，又互相质疑、督促和启发、帮助。这样才能引导学生高质量地完成创新实验的探究。

上述教学过程中，笔者先引导学生回顾之前做过的实验：为了将温度计插入冰块并与冰块充分接触，需要制作碎冰块，通常采用将冰块敲碎的做法。一些细心的学生发现：这一做法会带来新问题，即无法将冰块敲得很碎，且敲冰块的时候不可避免地有一部分冰块开始熔化，使表面附水的冰块温度升高。由此得出结论：冰块不宜敲得太碎，而增大试管内的空间是必然的选择。

接着，笔者再引导学生回顾之前做过的实验：采用“水浴法”可以使冰块受热均匀、缓慢。

一些严谨的学生质疑：“水浴法”可以使冰块受热缓慢不难理解，但是确定可以使冰块受热均匀吗?用“水浴法”加热时试管中不同的位置温度会不会不同，从而产生误差？于是，笔者引导学生通过对比实验定量研究：

(1)用250 mL的烧杯盛适量的水，用细线将四支准确温度计悬挂在烧杯中上下左右的不同位置，用酒精灯给烧杯加热，在不同的时刻读出每支温度计的示数，根据测量数据作出如图2所示的图像。分析图2发现：当1号温度的计示数为55 ℃时，仅3号温度计的示数就比1号温度计的示数低15 ℃。由此得到结论：直接加热法不能保证被加热的物体受热均匀。

(2)将250 mL的烧杯装适量的水后放进较大的盛水烧杯中，将原来的四支准确温度计仍然悬挂在内烧杯中上下左右的不同位置，

用酒精灯给外烧杯加热，根据测量数据作出如图3所示的图像。分析图3发现：当1号温度计示数为55 ℃时，4号温度计

的示数比1号温度计的示数小2.2 ℃。由此得到结论：水浴加热法比直接加热法更能让被加热的物体受热均匀，

但是水浴加热法也不能保证被加热的物体受热绝对均匀。

由此引发学生思考：既然实验得出水浴加热法比直接加热法更能让被加热的物体受热均匀，那么如果采用两次甚至多次水浴加热，可以让被加热的物体受热更加均匀，从而进一步减小误差吗？在笔者的引导下，学生得到如下改进实验：

(1)如图4，在透明玻璃容器中放入金属易拉罐，并在它们之间塞入适量铁丝（厨房用的钢丝球），再将它们整体放入大锅中，

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