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【人教版】第四章《物态变化》的实验教学  

2012-02-26 07:26:29|  分类: 物理实验 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【人教版】第四章《物态变化》的实验教学



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【人教版】第四章《物态变化》的实验教学


 

作者:王德前   青岛市第51中学

    作为新课程改革的试验学校之一,在近一年的教学过程中,采用青岛市初中物理“三位一体的实验探究教学模式”进行新教材的实验教学,取得了很好的效果。本文从实验的角度谈一谈《物态变化》这一章的教学。  

    一、《课程标准》对本章教学的要求:

    新的课程标准对《物态变化》这一章明确提出要求:

    (1)能区别固、液和气三种物态。能描述这三种物态的基本特征。

    (2)能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。

    (3)探究物态变化过程。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来。

    (4)能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象,有节约用水的意识。

    学生对物态变化的现象并不陌生,但是很少进行过认真观察和思考。本章的教学关键在于引导学生细心观察生活中的各种热现象,动手做好实验;使学生在切身体验中获得思考的基础,使学生获得有关物态变化的知识的同时,了解一些重要的科学思维方法。  

    二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点:

    人教版八年级上册,第四章《物态变化》一章,共有12个大小实验,其中“想想做做”小实验7个,“动手动脑学物理”小实验2个,探究实验2个,演示实验1个。本章总的分为四节,第一节先使学生明了温度的知识,后三节介绍三种物态两两之间互相变化并且各自成节。每一节中都采用了实验,有的是为了构建物理概念;有的是为了培养学生的科学的思维方法;有的则是为了培养学生探究能力。下面就几个实验简单说明:

    (1)探究实验(共有2个):

    探究“固体熔化时温度的变化规律”在教材72页

    ---此实验通过让学生经历:提出问题--猜想与假设--设计实验和进行实验--分析和论证--评估--交流与合作这样一个过程。其目的要求学生不仅有学习固体熔化时温度的变化的规律,还要求学生学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想精神。

    (2)想想做做中的“只凭感觉判断温度可靠吗?”位于教材68页,是被安排在第一节“温度计”的一开始,教材这样安排的目的是体现了“从生活走向物理”的理念。实验时,最好热水足够热(不能烫),冷水足够冷(可加冰块),尽量让学生都做,然后分别说出左、右手的感觉,讨论那个手的感觉是正确的?为什么?这样为引出温度计的设计与制作做了很好的铺垫。并且,培养了学生正确的世界观和价值观。

    (3)演示实验“自制温度计”最好是在老师的示范下,学生动手做,做好之后,让学生自由放在热水或者冷水中,或者用手抱着,观察水柱的升降。通过这个实验可以让学生了解科学的研究方法---转换法和放大法:即把温度的高低转换成水的热胀冷缩,又将水的热胀冷缩程度通过细管中水柱的高低变化显现出来。

    (4)教材80页动手动脑学物理第1小题,让学生设计一个保存物体的方法或装置。是让学生运用物理知识解决实际问题的题目,这个题目的设置,可以培养学生的创新意识,把所学的物理知识创造性的运用到实际生活中。这个题目,学生既可以运用蒸发吸热的知识,也可以用熔化吸热的知识。这就体现了一个“换元”的思想,培养了学生的发散性思维。

    教材所涉及到的这些小实验:生动活泼、操作容易、趣味性较强,在实验室,可以操作,回到家,利用课余时间,用一些生活中的物品,也可以完成实验。我们不仅应鼓励学生多做;还应想办法鼓励学生自行设计实验,寻找可实验器材,实现自己的想法。总之,老师在备课时,应充分根据学生的特点,对教材中出现的实验,在教学过程中,应当灵活用。也可以根据自己的教学风格,适当地进行调整、改进。使教学更生动。  

    三、教学中实验具体的做法:

    在教学中如何运用好上述实验,取得良好的教学效果,是一件值得探讨的事情;尤其是在新的课程标准的要求下,如何使实验成为培养学生的能力的主要渠道,达到过程与方法目标。更是每一个具体教学工作者,认真思考的事。下面就本章的几个实验,谈一谈自己的想法:

    探究“固体熔化时温度的变化规律”

    ----本探究活动要求学生都参加,在实验室进行。可以由老师提出问题,也可以在给出一定的物理情境后,由学生提出问题。老师要组织学生对问题的结论进行猜想和假设。在由学生结合课本图4、2-1,利用课本中推荐的两种固体的熔化方法来设计实验方案(制定计划)。

    实验时,要注意将海波碾成粉末。由于蜡块不便碾成粉末,可以在实验前先将蜡熔化后插入温度计至中间偏下位置再凝固,然后用熔凝过的蜡做熔化实验,实验的重复性较好(熔化实验中的海波也可以用碎冰替代,效果很好)。

    每个实验小组最好5到6人,有报时、有报温度值、报物质状态的、记录的、有照顾仪器的。分工合作,注意协作能力和团队精神的培养。

    根据实验收集的证据和分析论证,要求学生得出探究的结论,即总结出海波和蜡熔化时温度的变化规律。(小组之间的交流很重要,如果发现与其他组的结果不同,可以进行讨论甚至争论,如有必要,重新实验、重新观察,直到达成共识。)

    教师要鼓励学生指出本实验装置和实验步骤的不足并提出改进的方案,让同学们讨论其可行性。由于时间关系,老师可以自由掌握对凝固过程的观察。

    教材76页的“想想做做”,该实验让学生做,塑料袋要透明,尽量薄,使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气,可将塑料袋像拧麻花一样拧紧,后再把口用线或者橡皮筋扎紧。只要将有酒精的塑料袋一角沉入温水中,塑料袋便马上鼓起。这时学生会发现酒精(塑料袋一定要透明)减少了,自然会产生“酒精到哪里去了?”的疑问----正所谓“小疑小进,大疑大进”。在学习液化时,还可以将鼓起的塑料袋放入冷水中,袋子又瘪下,酒精又多了,说明酒精液化现象。  

    四、教学案例:

    下面是青岛市在试验新教材时,就这一章的几个教学案例,提供给大家,仅供参考。

    案例一:关于“温度计”的教学

    引入:

    师:请同学们感觉一下今天的天气冷热如何?

    生:热。

    师:请同学们把两只手分别放入热水和冷水中,然后把两只手分别放入温水中。两只手对“温水”的感觉相同吗?(课前在桌上摆好三杯水,分别为热水、加冰块的冷水、温水)

    生:不同

    师:能不能凭感觉判断温度的高低?

    生:不能。

    提出问题:

    师:你时怎洋知道准确的温度值的?

    生:用温度计

    进行制作实验:

    师:桌上有装满水的小瓶、细管、和带孔的胶皮塞、你能否设计一个可以粗略测量温度高低的装置?

    生:动手设计,交流做法。

    师:请将你的装置放入不同温度的水中,试一试你的装置

    生:把小瓶放在温水中,发现玻璃管中的水柱,慢慢上升。

    师:为什么水柱上升?

    生:讨论,水受热膨胀。

    师:放在热水中会怎样?

    生:水柱上升的更大。

    师:试试看。

    生:把小瓶放入热水中,看到水柱上升的更大。

    师:同学们,我们把温度的高低转换为水柱的高低。----这种方法在物理学上被成为“转化法”。

    分析论证、评估

    师:我们能不能利用这一装置来测温度?怎样改进这个装置,使其能够更好的测量温度?大家讨论、交流一下。

    生:肚子大,做的小一些;

    没有刻度,无法读数;(讨论、交流)规定某一处为0℃,再找个地方规定一个温度,在两者间标上刻度。就可以。

    细管还是太粗,应再细一些;

    ……

    师:请同学们把我们制作的温度计与实验室的温度计做一比较,检验一下我们集体的智慧是不是很棒?

    生:检验、交流。

    师:请同学们打开书,看一下“摄氏度”是如何规定的?

    生:看书并交流收获。

    师:你认为该如何使用温度计呢?请同学们讨论

    生:讨论交流,领会温度计的使用方法。

    (本节课,老师起一个组织者的角色,引导学生进行实验,讨论、创新。)

    案例二:

    有关蒸发的问题,可以用一节课的时间。其中蒸发快慢的影响因素虽然不是《课程标准》和新教材中所要求的内容,但它却是实验探究的良好素材,因此也作为本节的实验探究重点。

    提出问题:

    老师创设情景,引导学生发现蒸发有快慢。可由学生提出问题:蒸发快慢与哪些因素有关?

    搜集事实:

    师:生活中我们晒衣服,怎样做才能干的快?

    生:放在火上烤、放在风大的地方、把它摊开。

    师:洗头发后,怎样才干的快?

    生:用电风扇吹,用电吹风吹……

    ……

    建立假说:

    让学生将上述事例、实验现象全部列到黑板上。学生集体讨论,对这些实例运用“分类法”进行分类,可分为三类。在运用“归纳法”找到每一类的共同做法:提高液体的温度、增大液体的表面积、加快液体表面上的空气流速,都可以加快蒸发。

    设计实验(制定计划):

    师:你能设计一个实验来验证你的假说吗?

    生:(学生互相讨论)先验证温度对蒸发的影响,必须先控制液体的表面积和液面上的空气流速一样,让相同的两杯水的温度不一样,这样水干得快慢就是温度影响的。我们小组的做法是:在相同的两块玻璃片上,各滴相同的一滴水,对其中的一个玻璃片用酒精灯加热,观察哪一个先干……

    师:如何验证蒸发快慢与液体表面积有关?

    生:在相同的两块玻璃片上,各滴相同的一滴水,把其中的一个摊开,观察那个先干…

    师:如何验证蒸发快慢与液题表面上空气流速有关?

    生:在相同的两块玻璃片上,各滴相同的一滴水,对其中的一个用纸片扇,观察那个先干……

    进行实验:

    学生按小组,根据自己设计的实验方案,动手实验。

    分析论证:

    肯定了假说准确性。让学生运用“逆向思考法”,得出要减慢蒸发的方法。并且,让学生讨论:储存酒精的方法、塑料大棚中的土地湿润的原因。

    交流与评估:

    学生相互讨论,对刚才的探究实验过程进行回顾,是否真正做到运用“控制变量法”进行实验,实验时有没有其他更好的方法。

    (学生经历了一个完整的探究过程,从中学习了探究的思维程序,也得到了研究问题的方法:控制变量法。)

    总之,在素质教育和新的课改形势下,更应当重视实验教学,实验教学是培养学生科学的方法和创新意识最主要的途径,是不可代替的手段。实验最能激发学生学习自然学科兴趣。因此,我们在教学中应当认真准备,设计好实验教学。

    以上简单谈了一下在本章教学过程中,我们的一些做法,有不妥之处,欢迎批评指正。



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