2015年青年教師講課比賽

2015年西北農(nóng)林科技大學(xué)青年教師講課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)2015年西北農(nóng)林科技大學(xué)青年教師講課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)PAGE2PAGE52015年青年教師講課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)方案授課題目：液體的表面張力所屬課程：大學(xué)物理學(xué)授課教師：陳瑩瑩日期：2015年12月10日教學(xué)設(shè)計(jì)方案課程說明授課題目液體的表面張力所屬課程大學(xué)物理學(xué)相關(guān)知識點(diǎn)液體表面張力的定義和特點(diǎn)表面張力的微觀本質(zhì)、表面張力系數(shù)授課時(shí)長15分鐘適用對象我校理科、農(nóng)科開設(shè)大學(xué)物理課的各專業(yè)使用教材《大學(xué)物理學(xué)（第二版）》，王國棟主編，高等教育出版社，2013教學(xué)分析教學(xué)背景1.教學(xué)內(nèi)容分析：液體的表面張力現(xiàn)象在生活中非常常見，在生命科學(xué)、農(nóng)林生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要意義和廣泛應(yīng)用。本節(jié)課由生活中常見的現(xiàn)象入手，介紹表面張力的定義和特點(diǎn)，從能量的角度闡明其微觀本質(zhì)，引入表面張力系數(shù)的概念，分析解釋生產(chǎn)生活中的一些具體現(xiàn)象和應(yīng)用，并為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2.學(xué)生學(xué)情分析：本課程的前修課程是高中物理學(xué)、數(shù)學(xué)和高等數(shù)學(xué)，學(xué)生已具備與本課程相關(guān)的基礎(chǔ)物理知識和數(shù)學(xué)知識。教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：①掌握表面張力的定義和特點(diǎn)；②理解表面張力的微觀本質(zhì)和表面能，能夠從能量的角度給予解釋；③掌握表面張力系數(shù)的定義和基本性質(zhì)。2.能力目標(biāo)：理解并掌握物理學(xué)從能量角度分析問題的方法。教學(xué)內(nèi)容1.液體的表面張力（定義和特點(diǎn)）；2.表面張力的微觀本質(zhì)和表面能；3.表面張力系數(shù)（從力的角度定義）及其基本性質(zhì)和應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：液體的表面張力；表面張力系數(shù)。2.教學(xué)難點(diǎn)：從能量的角度對表面張力的微觀本質(zhì)進(jìn)行分析。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法本次課采用“遞進(jìn)式”教學(xué)從現(xiàn)象出發(fā)引出物理定義，再從能量的角度分析微觀本質(zhì)，最終引出新的物理量，結(jié)合微觀本質(zhì)闡明其基本性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入，最終掌握表面張力的核心本質(zhì)及其應(yīng)用。教學(xué)手段1.多媒體教學(xué)為主：本節(jié)課主要是概念的講解、機(jī)理的解釋和現(xiàn)象的分析，推導(dǎo)很少，因此以PPT為主，具體實(shí)例以照片形式給出，原理圖、模型圖用自定義動畫展示，形象直觀，而且PPT文字顯示比板書更節(jié)省時(shí)間。2.板書為輔：個(gè)別推導(dǎo)采用板書形式。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.引入以生活中常見的現(xiàn)象為切入點(diǎn)，對下列圖片進(jìn)行分析，總結(jié)出共同特點(diǎn)：液體表面像張緊的彈性薄膜一樣，具有收縮趨勢，這種現(xiàn)象就叫做液體的表面張力現(xiàn)象，引出本節(jié)課內(nèi)容。3.本次課內(nèi)容（1）液體的表面張力由表面張力現(xiàn)象，給出表面張力的定義：液體表面具有收縮作用的力，叫做液體的表面張力。通過右圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，點(diǎn)出表面張力的兩個(gè)特點(diǎn)：使液面收縮至最?。痪鶆蚍植?，力的方向與液面相切。同時(shí)，給出3種不同形狀的液體表面，讓學(xué)生判斷表面張力的方向，一方面使學(xué)生加深理解，另一方面也為后續(xù)彎曲液面附加壓強(qiáng)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。（2）表面張力的微觀本質(zhì)液體表面和分子作用球首先給出液體表面和分子作用球的概念，強(qiáng)調(diào)表面層厚度和分子作用球半徑都是分子作用距離d，約10-9m，超出此距離分子間的相互作用力忽略不計(jì)。液體內(nèi)部分子和液體表面層中分子受力情況比較在液體內(nèi)部和液體表面層中分別任取分子A、B，做分子作用球，分析其受力情況：從能量角度分析表面張力的微觀本質(zhì)液體內(nèi)部分子進(jìn)入表面層，必須克服合力做功，分子勢能增加。因此，液體表面層中分子的勢能高于液體內(nèi)部分子。液體表面層比液體內(nèi)部高出的這部分勢能叫做表面能。由勢能最小原則，無外力時(shí)液體會盡量收縮表面層至最小，以使表面能降至最低。液體表面的收縮趨勢，在宏觀上就呈現(xiàn)為表面張力。因此，表面張力是由表面層中分子受到的分子間相互作用力不對稱引起的。分析過程中引入表面能的概念，更自然地轉(zhuǎn)入能量角度，同時(shí)也為后續(xù)表面張力系數(shù)（從能量的角度定義）的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。（3）表面張力系數(shù)定義由問題引入：我們在講解表面張力時(shí)，介紹了它的方向，有沒有提到其大小？從而引出表面張力系數(shù)。由實(shí)驗(yàn)可知，在液體表面任取一條線段，受到兩側(cè)液面表面張力的大小與線段長度成正比，比例系數(shù)就叫做表面張力系數(shù)，表示單位長度線段受到的兩側(cè)液面的表面張力：基本性質(zhì)及應(yīng)用給出表面張力系數(shù)的基本性質(zhì)，結(jié)合表面張力的微觀本質(zhì)，以提問的方式引導(dǎo)學(xué)生分析解釋，同時(shí)給出應(yīng)用實(shí)例。解釋：表面張力是由表面層中分子受到的分子間相互作用力不對稱引起的，不對稱性越弱，表面張力越小，表面張力系數(shù)也越小，從而解釋其各項(xiàng)基本性質(zhì)。應(yīng)用舉例：第一類應(yīng)用：通過測表面張力確定液體性質(zhì)，如分辨牛奶中是否摻水。以講解為主。第二類應(yīng)用：乳化劑、洗滌劑是常見的表面活性劑，都是通過改變表面張力系數(shù)起作用。講解之后采用提問的方式，引導(dǎo)學(xué)生舉出生產(chǎn)生活中的例子并加以解釋（比如農(nóng)藥乳化）。4.總結(jié)梳理本節(jié)課內(nèi)容，以提問的形式引導(dǎo)學(xué)生回顧，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)，使學(xué)生加深印象，力爭當(dāng)堂解決問題。同時(shí)，要求學(xué)生課后自行查閱下載一篇與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的生產(chǎn)應(yīng)用方面的文獻(xiàn)，閱讀學(xué)習(xí)，下次課提問抽查。教學(xué)總結(jié)在本次課的教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，除了力求知識傳授準(zhǔn)確、易懂，還針對我校學(xué)生和學(xué)科特點(diǎn)，從以下方面進(jìn)行了考慮，力爭做到：1．變“灌”為“導(dǎo)”，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力講解了表面張力的微觀本質(zhì)后，在表面張力系數(shù)的基本性質(zhì)分析中，以提問的方式引導(dǎo)學(xué)生自行分析并得出結(jié)論，老師講解與學(xué)生主動學(xué)習(xí)相結(jié)合，使學(xué)生能夠真正理解、掌握知識、原理并加以應(yīng)用。2．物理知識理論與農(nóng)林生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合針對我校學(xué)科特點(diǎn)，在表面張力系數(shù)的應(yīng)用中有意安排了摻水牛奶分辨、農(nóng)藥乳化等例子，讓學(xué)生感受到基礎(chǔ)學(xué)科在專業(yè)上的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。3．基礎(chǔ)知識講解與科研能力培養(yǎng)相結(jié)合授課結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生課后查閱下載與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的生產(chǎn)應(yīng)用方面的文獻(xiàn)，在本科生教學(xué)的過程中嘗試逐步加入科研能力訓(xùn)練的內(nèi)容。一