劉海濤 李慶東
教材分析
《探究水的沸騰》選自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《物理》(人教版)八年級上冊。
教材以學(xué)生日常生活中非常熟悉的沸騰現(xiàn)象引入,問學(xué)生水在沸騰時有什么特征,繼續(xù)加熱溫度會怎么變化。從生活走向物理,激發(fā)興趣,提出問題,引起猜想,調(diào)動學(xué)生的探究參與積極性。
教材讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程,發(fā)現(xiàn)水的沸騰特征,知道沸騰是劇烈汽化現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生合作、交流的能力。在學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,引出沸點知識,給出幾種液體的沸點表,一是使學(xué)生了解部分液體的沸點,二是使學(xué)生能用沸點知識解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象。
教材還安排了“想想做做”,內(nèi)容是紙鍋燒水,目的是發(fā)展鞏固學(xué)生興趣,讓學(xué)生動手操作,進一步體會沸騰特征和沸點知識。
學(xué)生分析
學(xué)生80人,男生占學(xué)生總數(shù)六成以上。八年級學(xué)生仍具有好奇、好動、好勝、好強的特點,而且通過以前的學(xué)習(xí),已經(jīng)具有初步的使用溫度計、酒精燈、鐵架臺的技能和探究能力。班級中已初步形成合作交流、敢于探索與實踐的良好學(xué)風(fēng),相互評價的氣氛較濃.
設(shè)計理念
使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程,具有初步的科學(xué)探究能力,樂于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會活動,在實踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識,是物理課程總目標(biāo)之一?!短骄克姆序v》這一課,意在讓學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手,經(jīng)歷和體會探究過程,培養(yǎng)科學(xué)探究能力、搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流合作的能力。
教學(xué)目標(biāo)
1.經(jīng)歷“水的沸騰”實驗過程,觀察水的沸騰現(xiàn)象,感知水的沸騰是一種表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象,沸騰過程要吸熱。
2.能用沸點的知識解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象.
3.培養(yǎng)觀察能力、動手操作能力、實驗探究能力和合作交流能力,增強勇于探究、創(chuàng)新的意識。
教學(xué)流程
一、聯(lián)系生活實際,引入新課。
師:同學(xué)們,沸騰是流體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。我們每天都要吃飯、喝茶,對司空見慣的水的沸騰,大家是否注意到有什么特征?水沸騰后,繼續(xù)加熱水溫會——
學(xué)生相互議論:“水沸騰時,有大量白氣?!薄八序v時,水面翻騰作響。繼續(xù)加熱,水溫繼續(xù)上升唄。”“不,有資料介紹,繼續(xù)加熱,水溫保持不變。”“為什么?”
一聯(lián)系到自己的生活經(jīng)歷,大家都打開了話匣子,老師還沒說完,就各抒已見,討論熱烈。有直觀現(xiàn)象、有猜想、有資料上找出的答案、有質(zhì)疑。
【從生活走向物理,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望和參與動機,引導(dǎo)學(xué)生進行猜想?!?/p>
師:很好,同學(xué)們注意觀察身邊的現(xiàn)象,具有一定的觀察能力,并且敢于質(zhì)疑有關(guān)資料上介紹的現(xiàn)象。那么,水沸騰時為什么有大量白氣?繼續(xù)加熱,水溫究竟是否變化?為什么?請同學(xué)們討論,通過怎樣的實驗來進行觀察研究呢?(板書:探究水的沸騰。)
二、分組實驗探究。
1.制訂計劃,設(shè)計實驗。
學(xué)生A:用煤爐加熱水壺中的水,沸騰時觀察、研究現(xiàn)象。
學(xué)生B:用酒精燈加熱燒杯中的水,觀察、研究水的沸騰現(xiàn)象。
學(xué)生C:煤爐加熱鋼精鍋中的水,沸騰時觀察現(xiàn)象,用溫度計測水溫。
學(xué)生D:酒精燈加熱燒杯中適量的水,溫度計測水溫,沸騰時觀察研究現(xiàn)象。
學(xué)生踴躍回答。
師:以上幾位同學(xué)設(shè)計的實驗方案,都可以觀察到部分或全部的沸騰現(xiàn)象,為了保證在課堂上的有限時間內(nèi)完成任務(wù),建議同學(xué)們采用學(xué)生D的方案進行探究實驗。
【培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計探究實驗方案的能力?!?/p>
2.分工明確,人人參與。
師:實驗臺上準(zhǔn)備了學(xué)生D的方案的器材,大家先不要動手。各小組成員要分工具體、責(zé)任到人;裝水、加熱、測量溫度、觀察現(xiàn)象、記錄、交流發(fā)言等要明確。分工完畢的小組,組長到黑板上寫出組號,再開始實驗。實驗時間為20分鐘。完成實驗的小組里負(fù)責(zé)交流發(fā)言的同學(xué),在本組號后面簡要寫出觀察現(xiàn)象。實驗中要注意酒精燈、溫度計的使用方法(幻燈片投影).
【明確分工,使人人參與,有條不紊,既保證實驗探究順利進行,又培養(yǎng)學(xué)生相互合作、交流學(xué)習(xí)的意識?!?/p>
3.分組實驗。
全班學(xué)生分為20個小組,按照教師的建議進行實驗操作。
教師檢查落實了10個小組的分工情況,指導(dǎo)了5個小組的實驗,并對其他小組進行巡視。
為了提高實驗效率,有的小組采用250m1的小燒杯,有的燒杯中倒入適量的水,使水面稍高于溫度計液泡,有的采用溫水加熱,有的在燒杯口蓋上一塊硬紙板。學(xué)生們真是開動了腦筋!
【學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是主導(dǎo),是學(xué)生學(xué)習(xí)活動的組織者、合作者?!?/p>
15分鐘后,第二組在黑板上寫道:水沸騰時,大量氣泡上升,變大,到水面破裂,劇烈汽化。水蒸氣,白氣。
第六組寫道:沸騰前加熱、溫升,沸騰時,加熱溫度保持98℃不變(并附圖說明).
第一組寫道:同六組,沸騰吸熱,加熱溫度不變。
部分小組寫道:同一組、同六組或同二組。
部分小組寫道:同一、六組。
20分鐘實驗時間到,還有兩組仍在進行。
4.匯報交流。
師:時間到。絕大多數(shù)實驗組已經(jīng)結(jié)束,建議沒有完成的兩組也聽一聽完成實驗的同學(xué)的交流匯報,再繼續(xù)完成實驗。
各組代表交流發(fā)言,第六組展示了繪制的圖。
【培養(yǎng)學(xué)生交流合作、分析論證的能力。】
師:根據(jù)剛才的交流匯報結(jié)果可以看出,大家在實驗中觀察到水沸騰時的特征是:水的沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象。這時,大量氣泡上升,變大,到水面破裂,里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中。在沸騰過程中,雖然繼續(xù)對水加熱,但只能使水不斷地變成水蒸氣,它的溫度都保持不變。第六組繪制的圖像非常形象直觀。
水沸騰時的溫度叫水的沸點。不同液體的沸點不同,大家看(用幻燈片給出)幾種液體的沸點表.請找出水、亞麻仁油、液態(tài)氧三種液體的沸點,并思考為什么油條是黃色的,而水餃煮不黃?為什么自然界氧以氣態(tài)存在?
學(xué)生E:油的沸點比水高,所以水餃不黃,油條黃。
學(xué)生F:液態(tài)氧沸點是-183℃,所以自然界常溫下氧以氣態(tài)存在。
學(xué)生G:水的沸點是100℃。我們測量為98℃,表上的數(shù)值應(yīng)修改。
師:很好!E、F兩同學(xué)用沸點知識解釋了生活和自然界的兩個現(xiàn)象,G同學(xué)根據(jù)我們的實驗結(jié)果對沸點表提出了質(zhì)疑,精神可嘉。請同學(xué)們注意沸點表所注的條件:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下。我們今天實驗時大氣壓可能不是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,所以數(shù)據(jù)不同,有關(guān)大氣壓知識我們將在以后的章節(jié)學(xué)習(xí)。
【培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識與生活相結(jié)合的應(yīng)用能力和質(zhì)疑精神。】
5.實驗評估。
師:現(xiàn)在我們還回到本次實驗上,請大家?guī)椭^續(xù)進行實驗的兩個小組查找分析一下原因。
學(xué)生H:可能是實驗用水溫度低。
學(xué)生I:可能是沒利用酒精燈外焰加熱燒杯中的水。
學(xué)生J:可能是燒杯中被加熱的水過多。
繼續(xù)實驗的第三組組長發(fā)言:“謝謝同學(xué)們,我們組開始時確實忽略了用酒精燈外焰加熱燒杯,后來發(fā)覺,進行了調(diào)整,現(xiàn)在水已沸騰,看到了和同學(xué)們說的一樣的現(xiàn)象?!?/p>
另一個繼續(xù)實驗的第十六組組長說:“我們早已發(fā)現(xiàn)同學(xué)們說的各種現(xiàn)象。我們在研究資料上看到,水沸騰時,迅速提起水壺,短時間內(nèi)壺底是涼的。通過剛才實驗證明,當(dāng)水沸騰時,迅速移去酒精燈,燒杯底6秒內(nèi)是涼的……”
“涼的?”“真的?”“為什么?”……
超出教師的意料,師生都感到驚奇,反響強烈。同學(xué)們議論紛紛,有的急著要嘗試。
師:大家不要著急,請十六組組長把話講完。
第十六組組長:“當(dāng)時我們還百思不解,經(jīng)同學(xué)們剛才的交流,我們明白了!剛移去酒精燈時,杯內(nèi)水仍在沸騰,沸騰吸熱,吸去杯底的熱,所以……
教師帶頭鼓起掌來.
【師生交往互動互惠,老師和同學(xué)們一起分享新知,促進學(xué)習(xí)?!?/p>
三、總結(jié)。
師:很好,十六組同學(xué)有著驚奇的發(fā)現(xiàn),解釋也非常好。大家應(yīng)向十六組同學(xué)學(xué)習(xí),課后找機會嘗試,老師提醒大家注意兩點:一要勇敢:二要注意安全。
【引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進行探索活動,培養(yǎng)學(xué)生勇敢精神,同時強化安全意識教育?!?/p>
師:馬上就要下課了,時間不允許我們現(xiàn)在嘗試,請同學(xué)們整理器材,然后各小組把實驗過程、現(xiàn)象、結(jié)果或圖表寫成實驗報告,在班上討論和交流。課后完成“想想做做”,紙鍋燒水,并交流其中的道理。
【培養(yǎng)學(xué)生實驗后整理器材的良好實驗習(xí)慣以及整理實驗報告能力、交流合作能力.】課后反思
在這節(jié)科學(xué)探究實驗課中,我真正體驗到,新課程強調(diào)的教學(xué)是教與學(xué)的交往、互動,師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補充。在這個過程中教師與學(xué)生分享彼此的思考、經(jīng)驗和知識,交流彼此的情感、體驗與觀念,豐富教學(xué)內(nèi)容,求得新的發(fā)現(xiàn),從而達到共識、共享、共進,實現(xiàn)教學(xué)相長和共同發(fā)展。近30年的教學(xué)生涯里,在這一內(nèi)容的教學(xué)中,從未涉及到十六組同學(xué)提出、驗證并圓滿解釋的這一問題。真是后生可畏,教師也大開眼界!當(dāng)學(xué)生的興趣和積極性得到充分調(diào)動,充分體現(xiàn)了自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式時,就意味著學(xué)生主體性的凸顯,個性的施展,創(chuàng)造性的解放,教師式學(xué)生和學(xué)生式教師的出現(xiàn),絕非偶然。另外,作為教師,不斷學(xué)習(xí),更新知識,實在是十分必要。