物理核心素养理念下初中物理“液化”的探究性教学设计
2020-08-09谢蕊蕊徐晓梅
谢蕊蕊 徐晓梅
[摘要]物理核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”。如何在教学中培养学生的物理学科核心素养,是物理教师关心的话题。文章提出了教学背景分析、实施教学过程、教师的教学反思相结合的探究性教学设计结构,并以此结构为指导做了“液化”的教学设计。
[关键词]物理核心素养;探究性教学;液化
[中图分类号]
G633.7
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-6058( 2020)23-0047-03
2018年年初国家首次提出学科核心素养的概念。其中,中学物理核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任[1]”。
物理核心素养下的探究性教学设计要求教师先分析教学背景,以了解教材内容和学生情况;设计教学过程,要注重“科学探究”,要注意培养学生的“科学态度与责任”,始终将“物理观念”“科学思维”作为教学的目标,把目标细化到每一堂课,并注重对实际问题的分析;教师在教学过程中要不断进行教学反思。物理核心素养理念下探究性教学设计的结构如图1所示。
笔者以人教版八年级上册第三章《物态变化》第三节《汽化与液化》中“液化”的内容为例,用探究性教学设计结构图进行教学设计。
一、教学背景
“液化”是在学习“汽化”的知识后所要学习的新知识,其概念的建立、实验的探究等对后续的物态变化有引导性作用。因此本节教学设计除了要注意“物理观念”核心素养外,还需要注意培养学生的“科学探究”能力,为学生解决后续物态变化问题打下基础,并且逐步形成思考问题、解决问题的思维方法[2]。当然,在整个教学过程中,始终把“科学思维”和“科学态度与责任”作为教学的重要目标。
八年级学生已经对温度有了深刻的理解,学习了凝固、熔化和汽化的内容,对物态变化有了初步的认识。他们具有一定的知识迁移能力,思维以形象思维为主,概念的建立主要依靠生活直观经验,并且表现欲望强,好奇心重。学生的认识,感性多于理性,容易接受直观明显的现象。
二、教学过程
1.巧妙设计,引入课题
师:同学们,在开始上课之前,老师先带领大家做一个小小的实验。 教师进行演示实验:在透明的手指套中滴入几滴酒精,然后仔细地把手指套里的空气排干净,最后用一次性橡皮筋把手指套扎紧。这个时候向学生展示手指套的状态,手指套呈现干瘪的状态,把它放到事先准备好的果盘中,然后往里面加入热水。
师:同学们,在老师加入热水的过程中,你们看到了什么现象?
生:手指套从干瘪的状态变成了膨胀的状态。
师:这说明了什么?
生:老师加入的液态酒精变成了气态酒精。
师:我们上节课已经学习过,物质从液态变成气态,是一个什么样的过程?
生:汽化吸热的过程。
师:同学们回答得非常好。下面请同学们仔细观察手指套的下一个状态变化。
教师继续实验:用镊子把手指套从热水里拿了出来。
师:同学们看到了什么现象?
生:手指套从膨胀的状态恢复到了干瘪的状态。
师:是的,也就是说气态的酒精又重新恢复到了液化的酒精。我们现在已经知道液态到气态称为汽化,那么气态到液态,我们叫什么呢?
生:液化。
师:回答正确,看来同学们已经提前预习了。在物理学上,物质从气态到液态的过程,称为液化。这就是我们这节课要学习的主要内容。
教师板书:§3.3液化
【设计意图】
第一,新奇有趣的实验可以吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣和学习欲望。
第二,手指套从干瘪到膨胀的过程,是一个汽化吸热的过程。通过对上一个知识点的复习,为这节课的学习打下良好的基础。手指套从膨胀到干瘪的过程,是一个液化的过程。实验现象明显,并且很好地表明了液化是汽化的逆过程。
第三,实验器材都是日常见到的物品,可以让学生意识到物理知识的实际应用。
2.液化发生
师:手指套从膨胀状态恢复到干瘪状态的过程中,老师对它进行了什么样的操作,在操作过程中温度升高了,还是降低了?
生:老师把手指套从热水中拿了出来,在这个过程中温度降低。
师:如果不把手指套从热水里拿出来,手指套的状态变化是怎样的呢?
学生进行热烈讨论。
教师再次重复手指套实验,这次让手指套在果盘里自然冷卻。
学生集中观察,随着时间的延长,手指套缓慢地从膨胀状态恢复到干瘪状态。两分钟之后,手指套已经呈现完全干瘪的状态。
师:为什么随着时间的延长,手指套的状态发生了改变?
生:因为温度降低。
师:在本次实验中,当水的温度降低到78℃以下时,酒精将会液化,即液化发生的条件是温度降低。
教师板书:液化发生——温度降低
【设计意图】
解读实验现象,剖析问题,在什么样的条件下手指套会从膨胀的状态恢复到干瘪的状态?重复手指套实验,提炼观念,培养学生的思维能力和探究能力。
3.液化放热
师:同学们已经知道汽化是一个吸热的过程,那么大家猜想一下液化是一个怎样的过程?
生:放热。
师:提出了猜想之后,我们接下来要做的就是验证猜想。下面大家一起来验证猜想。
PPT展示:小笼包照片。
师:假设小笼包的底部有一锅沸腾的热水在蒸小笼包,那么是离锅最近的最下层的小笼包先熟,还是最上层的先熟?
学生热烈讨论。有人说上层,也有人说下层。