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“内能”教学目标
a.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
b.知道什么是内能,物体温度改变时内能也要随之改变
c.知道内能与机械能是两种不同形式的能
教学建议
“内能”教材分析
分析一:教材先由分子运动论的基本观点:分子做永不停息的无规则运动,与动能概念相比,提出内能的概念,再进一步运用实验揭示内能与温度有关,最后将内能与机械能进行了区别.
分析二:本节知识可看作分子运动论的应用,可充分运用分子运动论的基本观点对教材进行分析.
“内能”教学建议
建议一:在做扩散速度比较实验过程中,为使实验更明显,应使两杯水的温度差大一些,并要注意引导学生有意识的观察,培养学生实验观察能力.
建议二:在将内能时要注意内能的普遍性,一切物体都有内能,要注意纠正低温物体没有内能的误解.
建议三:机械能包括动能和势能,内能包括分子动能和分子势能,它们在概念上极其相似,要注意区分,可以从概念、组成、运动形式等方面进行对比区别,并举实际例子加以说明.
建议四:温度与内能的关系是一个要点,要教会学生从温度变化去了解、理解内能的变化,为后面章节讲解内能变化做铺垫.另外,在讲解温度与内能的关系时,可先做实验比较不同温度下的扩散速度,得出实验结果后,启发学生用分子运动论的观点猜测温度与内能大小关系,激发学生学习兴趣.
“内能”教学设计示例width=83>
课题
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内能
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教学目标
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1.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
2.知道什么是内能,物体温度改变时内能也要随之改变
3.知道内能与机械能是两种不同形式的能
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教学重点
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内能以及内能改变与温度改变的关系
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教学难点
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内能与温度变化的关系
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教学方法
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讲授、实验
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教具
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红墨水、玻璃杯、热水、冷水
知识内容
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教师活动
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学生活动
一、复习分子运动论的基本观点
由已学过的机械能知识类比得出内能的概念
二、内能
物体内大量分子无规则运动具有的动能和势能的总和叫物体的内能
三、内能与温度的关系
物体温度越高,物体内分子运动速度越大,分子动能大,内能越多
分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,因此此种运动又叫热运动.
四、比较内能与机械能的区别
内能是物体内部分子热运动和相互作用决定的能,与物体微观结构有关;机械能是宏观物体机械运动有关的能量
例题:甲、乙两块冰的质量相同,温度均为-10℃.甲冰块静止于地面,乙冰块静止在距地面10m高处,则这两个冰块相比较()
A.机械能一样大
B.乙的机械能大
C.内能一样大
D.乙的内能大
答案:选项B、C
五、小结
内能与温度有关
六、作业
P17—1、2
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教师引导
实验比较在不同下扩散现象的快慢(对比红墨水在冷水与在热水中的扩散)
引导
讲评
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回忆分子运动论的三个基本观点
观察实验现象
想一想造成这一实验结果的原因,并自己得出结论:物体内能与温度有关,温度升高,内能增多
比较比较内能与机械能的区别
做题
(1)知道什么是热运动,知道分子热运动剧烈程度与温度有关.
(2)知道布朗运动和扩散现象,并能简单解释其原因
教学建议
教材分析
分析一:本节教材内容特点是先实验(扩散现象和布朗运动两个实验现象),后得出结论(分子的无规则运动),并根据现象说明热运动与温度有关,因此做好演示实验是关键.
分析二:由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性,使这些颗粒受力不平衡而开始运动,这就是布朗运动.由于分子运动的无规则性,造成布朗运动的不规则性.另外,温度越高,分子热运动越快,对颗粒的撞击更强,布朗运动更显著.
分析三:温度越高,分子无规则运动平均速度越快,这是一个宏观统计结果,而对于具体某个分子,温度与其运动速度并不一定存在这一关系,也许温度升高,这个分子的运动速度相反可能在降低.
教法建议
建议一:做好演示实验是关键,扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做.在做观察布朗运动的实验过程中,用稀释的墨汁做悬浊液,过稀时液体中的微粒太少,过浓时亮度变暗,而且微粒连在一起,不便观察,可以多试几次.墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上,盖上盖玻璃就可以.显微镜的放大率在40倍左右最合适.
建议二:在实验的基础上,推出分子在不停地热运动后,要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因,以便巩固、加深学生的认识.
建议三:有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外,若有条件,最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制,这样有利于学生对该实验现象的理解.
教学设计方案
教学重点:知道分子不停地无规则热运动,知道布朗运动和扩散运动
教学难点:布朗运动和扩散运动的微观解释
一、扩散运动
1、演示实验
空气与二氧化氮气体间的扩散现象
2、概念:扩散现象
3、扩散现象的微观解释:分子的无规则热运动
4、计算机演示扩散过程
5、对比实验:红墨水在热水和冷水中的扩散快慢.
结论:温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快
6、列举日常生活中的扩散现象:如香水味等
二、布朗运动
1、学生观察布朗运动现象
2、微观解释布朗运动:分子撞击不平衡
3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系:温度越高,布朗运动越显著;颗粒越小,布朗运动越显著.
4、计算机演示布朗运动现象以及产生原理
例:关于布朗运动,下列说法正确的是
A、布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动
B、布朗运动是指液体分子的运动
C、布朗运动是液体分子无规则运动的反映
D、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的无规则运动
答案:CD
评析:熟知布朗运动的实质是解决本题的关键.
三、热运动
由布朗运动和扩散运动说明分子的无规则运动与温度的关系.
四、作业
探究活动
题目:研究不同物质形态间扩散速度快慢
组织:个人或分组
初中物理教学是学生进入物理知识宝库的入门和启蒙,而物理实验教学则对启发学生对科学的兴趣,调动其学习积极性,为今后的深造打下良好的基础有着不可忽略的作用。学生会因物理实验的有趣而产生浓厚的学习兴趣,积极大量地参与小实验和小制作,增长基本技能,提高解决问题的能力,从中获得物理基本知识。让学生能够真正走近实验,快乐地探究,我有以下几点思考:
一、设计新颖、有趣的实验,扣住学生好奇心
实验教学能否达到最佳效果,关键在于学生能否在实验中找到兴趣点。教师对每一个实验都应深入研究,哪怕是改动一小点,使实验产生新颖感,具有趣味性和悬念,都会扣住学生的好奇心,事半功倍之效即可立竿见影。例如,在做有关大气压作用实验时,我用一个矿泉水瓶装满水且拧紧,提出用注射针向瓶下侧壁穿入,水能否从针头管中流出。大多数学生都肯定地说“能”,有个别的在疑视着。我请一位学生将针头一插,实验结果显示是“不”。学生认为“针头管堵塞了”等原因。作为老师在此时此刻,必须肯定学生的正向思维的存在性,要保持学生的思维激情。然后我再叫一位学生打开瓶盖,水不停地从针头管向外流出,学生的好奇心自然而然地被诱发出来,观察力随之集中起来。整个思维都围绕在这个实验现象中,分析问题的激情顷刻高涨,老师只要因势利导、画龙点睛,学生的疑惑就会迎刃而解。
二、自制小实验、小作品,让学生品尝成功
根据学生的学习需要,教师可以鼓励学生大胆设计实验,在实验的设计中获得知识,体会成功。学习“浮力的利用”一节,探究物体的浮沉条件,课本上实验现象不明显,成功率较低。我便引导学生,鼓励他们利用身边的废旧物品,动脑想,动手做。同学们将报废的日光灯管一端开口注满水,把塑料小瓶内装适量的细沙,拧紧瓶盖放入装水的灯管,用橡皮塞封住管口,将灯管竖直放置,通过调节瓶中的沙量,便可清楚观察到小瓶在水中上浮,下沉,漂浮,悬浮。利用弹簧测力计、量筒、水,测出小瓶每次的重力和平均密度,总结出物体的浮沉条件。在探究学习的过程中,通过实验质疑,实验求索,实验验证等方法的运用,培养了学生探究、推理、归纳的能力。让学生自我设计实验,不但没有加重学生负担,而且有利于调动学生学习物理的积极性,让学生能在参与的过程中快乐的学习。
自制小的实验器材,也会让学生体会到学习的快乐。讲“电流和电路”时,当完成探究“同种电荷互相排斥”之后,出示实验室中的验电器,让学生说出它的工作原理后,借机提出,让学生自制验电器。我给每组学生都准备了一块方形的泡沫塑料,一根细铁丝和两块长条形的铝箔片。利用这些器材,学生很顺利的制作出验电器。在检验自己的“作品”时,许多学生因手持“泡沫塑料”而品尝到成功的滋味。
三、实验游戏化,挖掘玩具的实验功能
“寓教于乐”是教育学的一条基本原则,每个人的启蒙教育都是从游戏中开始的。如果想让实验来吸引学生的眼球使学生在实验操作中获得知识、提高技能,我认为,可将部分实验精心包装游戏化。例如,在讲“流体压强与流速的关系”时,可以让同学们一起做“硬币跳高”的游戏,比一比谁的硬币跳得更高?课前让学生准备一枚一角硬币,一把刻度尺,让课时告诉他们做游戏的方法,然后学生则会大口大口地吹气,努力让自己的硬币跳得更高。从游戏中引出问题,“硬币为什么能跳高”“什么力使硬币升高”一系列的问题提出后,学生则会带着愉快的心情走进这堂课。
许多玩具是由物理原理设计而成,能呈现物理现象,显现物理规律。其鲜艳的色彩、神奇的现象能牢牢抓住学生的目光,活跃课堂气氛,使学生在好奇中愉快地学习物理。例如,用“发条小车”来研究能量之间的转化;用“不倒翁”做稳度实验;用“气球”演示反冲运动;用“激光枪”演示一些光现象等等。这样不仅使玩具摇身一变成为实验器材,而且可教学生用学过的知识自己制造和改装玩具,使学生在玩中懂理、学中找乐,激发学习兴趣。
四、利用多媒体,使实验现象变明了
一、改进了分子运动的实验
教材中演示实验是用大烧杯罩住两个小烧杯,一个放氨水一个放酚酞,酚酞变红证明分子运动。这个实验学生总是把哪个烧杯装什么药品弄混,并且变红的速度较慢,这样会使氨气散发到空气中,严重污染教室内的空气使学生闻到刺鼻的气味。我的改进方法是演示“铁树开花”,即将铁丝做成树状,把酚酞浸泡过的棉花团做成花放在树上,树下浇灌一点氨水,棉花团很快变红,污染少,现象明显,又增强了实验的趣味性,学生急于想解开铁树开花的谜底,便会积极进行探究。
二、优化了电解水的实验
教材中电解水的演示实验,用十二伏的电压,5%~15%的氢氧化钠溶液做电解液,但实际实验时产生气体速度较慢,检验气体时现象不明显。经过反复实验探索发现,溶液太浓气体中混入大量泡沫不易点燃,太稀反应速度又慢,而在电解液浓度为10%电压为14伏时反应速度特别快,大约过1~2分钟就产生大量气体,检验时两极气体现象都非常明显。
三、改进了验证质量守恒定律的实验
〔中图分类号〕 G633.7 〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2012)20—0087—01
演示实验是初中物理教学的重要组成部分,演示实验具有形象、生动、有趣的特点,能为学生创设生动的物理情境,提供直观形象的物理现象,有助于学生在观察和实验中掌握概念,理解规律,进而培养学生的思维能力、实验操作能力。教师应有效开展物理演示实验教学,充分发挥演示实验的作用,培养学生的实验操作技能。
一、有效开展初中物理演示实验教学的重要性
传统演示实验教学的实验设计、实验仪器都由教师安排,教师是主角,学生是观众。学生往往不能积极参与,教学效果不佳,很多实验现象学生看不清楚,实验教学难以激发学生的学习兴趣,不能发挥物理实验应有的作用。而且很多教师受中考等因素的影响,对实验教学不够重视,注重书本知识的讲授,忽视了学生实验能力的培养,导致物理实验教学成为物理教学的薄弱环节。新课程改革强调知识与技能并重发展,应用探究式、合作式的学习方法使学生真正成为学习的主人。所以,物理教师要转变教学观念,充分重视实验教学,在演示实验的设计和实施过程中大胆进行改进与创新,充分发挥演示实验的作用,培养学生的实验能力。
二、如何有效开展物理演示实验教学
1.认真做好演示实验。教师应认真做好一些基本的演示实验,例如,天平的使用,串、并联电路的连接等实验。教师在课前要充分准备,在演示过程中做好演示和示范,力求操作正确、规范、熟练,演示的同时还要引导学生观察。教师熟练规范的操作,对学生有很强的引导作用,有助于学生学会基本仪器的使用方法,养成严谨的实验习惯,提高实验操作技能。
2.改进与创新演示实验。物理教师可根据实验内容和学生实际,对教材中的一些演示实验进行改进和创新,通过改进、创新,实验现象、实验效果会更为直观,还可以提高学生的参与程度,激发学生的学习兴趣。
(1)改进和创新教师演示实验。如学习《物体的浮沉》一课时,教材实验为拿一塑料瓶放入水中,用手向下按,观察浮力的大小和方向。教师可以改为把三个外形完全相同的乒乓球(其中有两个用注射器注入适量的盐水)同时浸在水中,在全班同学注意力高度集中的时候,教师突然放手,结果一个上浮,一个悬浮,另一个下沉。通过改进实验,让学生看到新奇的实验现象,引发他们的好奇心。
(2)变演示实验为探究实验。新课程标准指出:“科学探究是一种重要的有效学习方式。”教师要注重科学探究,变一些教师演示实验为学生探究实验,让学生进行科学探究。例如,在学习《音调的高低与频率的关系》时,教师让每一个学生都拿出直尺进行探究,观察分析频率的高低与音调的关系,在对比中总结规律。学生在这样的探究活动中不仅轻松地掌握了课本知识,还能提高探究能力。
(3)变验证性实验为探究性实验。物理教材中有一些验证性实验,但实践证明验证性实验不容易激发学生的学习兴趣,因此,教师应将一些验证性实验改为探究性实验。例如,在《电磁感应》的教学中,教师可让学生自己动手操作,观察线圈运动的方向与电流的关系,电流方向与磁场方向的关系,最后自己总结规律。这样不仅能提高学生的实验能力,还能激发他们的学习兴趣。
3.让学生参与演示实验。在演示实验教学的过程中,教师可让学生积极参与共同完成实验或教师指导学生进行演示实验。学生通过参与实验,由被动接受知识变成主动学习,能激发学生的学习兴趣。