探究水的沸腾

刘海涛 李庆东

教材分析

《探究水的沸腾》选自义务教育课程标准实验教科书《物理》（人教版）八年级上册。

教材以學生日常生活中非常熟悉的沸腾现象引入，问学生水在沸腾时有什么特征，继续加热温度会怎么变化。从生活走向物理，激发兴趣，提出问题，引起猜想，调动学生的探究参与积极性。

教材让学生经历探究过程，发现水的沸腾特征，知道沸腾是剧烈汽化现象，培养学生合作、交流的能力。在学生探究发现的基础上，引出沸点知识，给出几种液体的沸点表，一是使学生了解部分液体的沸点，二是使学生能用沸点知识解释生活和自然界中的一些现象。

教材还安排了“想想做做”，内容是纸锅烧水，目的是发展巩固学生兴趣，让学生动手操作，进一步体会沸腾特征和沸点知识。

学生分析

学生80人，男生占学生总数六成以上。八年级学生仍具有好奇、好动、好胜、好强的特点，而且通过以前的学习，已经具有初步的使用温度计、酒精灯、铁架台的技能和探究能力。班级中已初步形成合作交流、敢于探索与实践的良好学风，相互评价的气氛较浓.

设计理念

使学生经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识，是物理课程总目标之一。《探究水的沸腾》这一课，意在让学生主动参与、乐于探究、勤于动手，经历和体会探究过程，培养科学探究能力、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力。

教学目标

1.经历“水的沸腾”实验过程，观察水的沸腾现象，感知水的沸腾是一种表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，沸腾过程要吸热。

2.能用沸点的知识解释生活和自然界中的一些现象.

3.培养观察能力、动手操作能力、实验探究能力和合作交流能力，增强勇于探究、创新的意识。

教学流程

一、联系生活实际，引入新课。

师：同学们，沸腾是流体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。我们每天都要吃饭、喝茶，对司空见惯的水的沸腾，大家是否注意到有什么特征？水沸腾后，继续加热水温会——

学生相互议论：“水沸腾时，有大量白气。”“水沸腾时，水面翻腾作响。继续加热，水温继续上升呗。”“不，有资料介绍，继续加热，水温保持不变。”“为什么？”

一联系到自己的生活经历，大家都打开了话匣子，老师还没说完，就各抒已见，讨论热烈。有直观现象、有猜想、有资料上找出的答案、有质疑。

【从生活走向物理，激发学生的学习愿望和参与动机，引导学生进行猜想。】

师：很好，同学们注意观察身边的现象，具有一定的观察能力，并且敢于质疑有关资料上介绍的现象。那么，水沸腾时为什么有大量白气？继续加热，水温究竟是否变化？为什么？请同学们讨论，通过怎样的实验来进行观察研究呢？（板书：探究水的沸腾。）

二、分组实验探究。

1.制订计划，设计实验。

学生A：用煤炉加热水壶中的水，沸腾时观察、研究现象。

学生B：用酒精灯加热烧杯中的水，观察、研究水的沸腾现象。

学生C：煤炉加热钢精锅中的水，沸腾时观察现象，用温度计测水温。

学生D：酒精灯加热烧杯中适量的水，温度计测水温，沸腾时观察研究现象。

学生踊跃回答。

师：以上几位同学设计的实验方案，都可以观察到部分或全部的沸腾现象，为了保证在课堂上的有限时间内完成任务，建议同学们采用学生D的方案进行探究实验。

【培养学生设计探究实验方案的能力。】

2.分工明确，人人参与。

师：实验台上准备了学生D的方案的器材，大家先不要动手。各小组成员要分工具体、责任到人;装水、加热、测量温度、观察现象、记录、交流发言等要明确。分工完毕的小组，组长到黑板上写出组号，再开始实验。实验时间为20分钟。完成实验的小组里负责交流发言的同学，在本组号后面简要写出观察现象。实验中要注意酒精灯、温度计的使用方法（幻灯片投影）.

【明确分工，使人人参与，有条不紊，既保证实验探究顺利进行，又培养学生相互合作、交流学习的意识。】

3.分组实验。

全班学生分为20个小组，按照教师的建议进行实验操作。

教师检查落实了10个小组的分工情况，指导了5个小组的实验，并对其他小组进行巡视。

为了提高实验效率，有的小组采用250m1的小烧杯，有的烧杯中倒入适量的水，使水面稍高于温度计液泡，有的采用温水加热，有的在烧杯口盖上一块硬纸板。学生们真是开动了脑筋！

【学生是学习的主体，教师是主导，是学生学习活动的组织者、合作者。】

15分钟后，第二组在黑板上写道：水沸腾时，大量气泡上升，变大，到水面破裂，剧烈汽化。水蒸气，白气。

第六组写道：沸腾前加热、温升，沸腾时，加热温度保持98℃不变（并附图说明）.

第一组写道：同六组，沸腾吸热，加热温度不变。

部分小组写道：同一组、同六组或同二组。

部分小组写道：同一、六组。

20分钟实验时间到，还有两组仍在进行。

4.汇报交流。

师：时间到。绝大多数实验组已经结束，建议没有完成的两组也听一听完成实验的同学的交流汇报，再继续完成实验。

各组代表交流发言，第六组展示了绘制的图。

【培养学生交流合作、分析论证的能力。】

师：根据刚才的交流汇报结果可以看出，大家在实验中观察到水沸腾时的特征是：水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时，大量气泡上升，变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。在沸腾过程中，虽然继续对水加热，但只能使水不断地变成水蒸气，它的温度都保持不变。第六组绘制的图像非常形象直观。

水沸腾时的温度叫水的沸点。不同液体的沸点不同，大家看（用幻灯片给出）几种液体的沸点表.请找出水、亚麻仁油、液态氧三种液体的沸点，并思考为什么油条是黄色的，而水饺煮不黄？为什么自然界氧以气态存在？

学生E：油的沸点比水高，所以水饺不黄，油条黄。

学生F：液态氧沸点是-183℃，所以自然界常温下氧以气态存在。

学生G：水的沸点是100℃。我们测量为98℃，表上的数值应修改。

师：很好！E、F两同学用沸点知识解释了生活和自然界的两个现象，G同学根据我们的实验结果对沸点表提出了质疑，精神可嘉。请同学们注意沸点表所注的條件：在标准大气压下。我们今天实验时大气压可能不是标准大气压，所以数据不同，有关大气压知识我们将在以后的章节学习。

【培养学生将所学知识与生活相结合的应用能力和质疑精神。】

5.实验评估。

师：现在我们还回到本次实验上，请大家帮助继续进行实验的两个小组查找分析一下原因。

学生H：可能是实验用水温度低。

学生I：可能是没利用酒精灯外焰加热烧杯中的水。

学生J：可能是烧杯中被加热的水过多。

继续实验的第三组组长发言：“谢谢同学们，我们组开始时确实忽略了用酒精灯外焰加热烧杯，后来发觉，进行了调整，现在水已沸腾，看到了和同学们说的一样的现象。”

另一个继续实验的第十六组组长说：“我们早已发现同学们说的各种现象。我们在研究资料上看到，水沸腾时，迅速提起水壶，短时间内壶底是凉的。通过刚才实验证明，当水沸腾时，迅速移去酒精灯，烧杯底6秒内是凉的……”

“凉的？”“真的？”“为什么？”……

超出教师的意料，师生都感到惊奇，反响强烈。同学们议论纷纷，有的急着要尝试。

师：大家不要着急，请十六组组长把话讲完。

第十六组组长：“当时我们还百思不解，经同学们刚才的交流，我们明白了！刚移去酒精灯时，杯内水仍在沸腾，沸腾吸热，吸去杯底的热，所以……

教师带头鼓起掌来.

【师生交往互动互惠，老师和同学们一起分享新知，促进学习。】

三、总结。

师：很好，十六组同学有着惊奇的发现，解释也非常好。大家应向十六组同学学习，课后找机会尝试，老师提醒大家注意两点：一要勇敢：二要注意安全。

【引导学生继续进行探索活动，培养学生勇敢精神，同时强化安全意识教育。】

师：马上就要下课了，时间不允许我们现在尝试，请同学们整理器材，然后各小组把实验过程、现象、结果或图表写成实验报告，在班上讨论和交流。课后完成“想想做做”，纸锅烧水，并交流其中的道理。

【培养学生实验后整理器材的良好实验习惯以及整理实验报告能力、交流合作能力.】课后反思

在这节科学探究实验课中，我真正体验到，新课程强调的教学是教与学的交往、互动，师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。在这个过程中教师与学生分享彼此的思考、经验和知识，交流彼此的情感、体验与观念，丰富教学内容，求得新的发现，从而达到共识、共享、共进，实现教学相长和共同发展。近30年的教学生涯里，在这一内容的教学中，从未涉及到十六组同学提出、验证并圆满解释的这一问题。真是后生可畏，教师也大开眼界！当学生的兴趣和积极性得到充分调动，充分体现了自主、合作、探究学习方式时，就意味着学生主体性的凸显，个性的施展，创造性的解放，教师式学生和学生式教师的出现，绝非偶然。另外，作为教师，不断学习，更新知识，实在是十分必要。