優(yōu)質(zhì)課大賽初中物理2022年度研討課《分子熱運動》吳艷杰“衡水杯”一等獎

第十二屆全國初中信息技術(shù)與教學融合優(yōu)質(zhì)課大賽《分子熱運動》教學設(shè)計人教版物理九年級全一冊天津市西青區(qū)當城中學吳艷杰教學分析（一）教學內(nèi)容分析本節(jié)為人教版《物理》九年級全一冊第十三章《內(nèi)能》的第一節(jié)內(nèi)容，是學生在八年級對運動研究的基礎(chǔ)上，開始熱學相關(guān)知識的學習，從宏觀的物體運動進入微觀的分子熱運動。這節(jié)介紹了分子動理論，并用物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的知識來解釋宏觀熱現(xiàn)象，為從分子結(jié)構(gòu)觀點理解物體內(nèi)能的本質(zhì)打下基礎(chǔ)，從而幫助學生理解第二節(jié)內(nèi)能的概念。本節(jié)課的主要內(nèi)容是：1.了解物質(zhì)的構(gòu)成2.通過擴散現(xiàn)象感知分子熱運動3.認識分子間的作用力。本節(jié)教學內(nèi)容都比較抽象，與日常生活觀念有一定的距離，而困難的突破也就在于通過大量的實驗與生活現(xiàn)象，推理、總結(jié)和歸納出關(guān)于分子動理論的知識，使學生了解分子動理論的普遍性、規(guī)律性。因此，這節(jié)課要通過各種探究實驗與體驗實驗，讓學生在觀察演示實驗、觀看視頻和親自動手實驗中體驗過程，從中獲得直接生動的實驗事實，更好地學好物理。（二）教學對象分析初中生的認識感性多于理性，學習的動力和熱情大多來自他們的興趣，而物理教學以實驗為基礎(chǔ)，因此，學生具有強烈的好奇心、求知欲，喜歡動手實踐，樂于探索微觀世界和日常生活中的物理學道理。學生在學習了宏觀物體的有關(guān)熱學知識后，進一步探究學習這方面的知識，有一定的知識基礎(chǔ)。同時初三年級學生已經(jīng)具備初步的科學探究能力、觀察能力、邏輯思維能力和分析問題能力，能意識到可以通過直接感知的現(xiàn)象，認識到無法直接感知的事實。但由于這節(jié)的內(nèi)容都比較抽象，與日常生活觀念有一定的距離，會對學生的學習造成困擾。二、教學目標結(jié)合本課教學內(nèi)容和學情的分析，我將本課的教學目標設(shè)計如下：（一）知識與技能1.知道物質(zhì)是由分子組成的，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。2.能識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。3.知道分子熱運動的快慢與溫度的關(guān)系。4.知道分子之間存在相互作用力。（二）過程與方法1.通過實驗說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。2.通過實驗使學生推測出物體溫度越高，熱運動越劇烈。3.通過實驗以及與彈簧的彈力類比使學生了解分子之間既存在斥力又存在引力。（三）情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望，使學生樂于探索微觀世界和日常生活中的物理學道理。2.用實驗和多媒體教學素材激發(fā)學生對大千世界的興趣，使學生了解通過直接感知的現(xiàn)象，可以認識無法直接感知的事實。三、教學重難點結(jié)合教學目標的要求，我把本課的重難點設(shè)置為：（一）教學重點1.一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。2.了解分子動理論的初步知識。3.識別擴散現(xiàn)象，用分子熱運動的觀點進行解釋。（二）教學難點對分子間存在相互作用力的理解。四、教學用具香水紅墨水滴管燒杯（2個）熱水涼水兩個鉛柱鉤碼小刀片五、教學方法、過程及整合點（一）教學方法采用創(chuàng)設(shè)情境法、類比法、演示實驗法、科學探究法、多媒體輔助教學法，通過師生互動的形式給學生提供觀察思考、自主探究、合作交流與評價的機會，注重學生主體、教師主導的作用。（二）整合點：動畫展現(xiàn)無法直接觀察的微觀現(xiàn)象，突出學習重點。分子的體積太小，無法直接觀察。利用Flash動畫資料將微觀現(xiàn)象展現(xiàn)出來，展示分子的運動現(xiàn)象，直觀、真實，使學生親眼感受，確信物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，分子在不停地運動，并且分子、原子在不停地運動對學生的心理產(chǎn)生了沖擊。此整合點突出學習重點，為分子熱運動的環(huán)節(jié)做好鋪墊。2.視頻及圖片展示課堂上無法完成的實驗，提高課堂效率。通過視頻及圖片展示課堂上無法完成的實驗，通過實驗現(xiàn)象間接反映出分子的運動，證明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，突出教學重點，激發(fā)學生的興趣，提高課堂效率，活躍課堂氛圍，加深對分子熱運動的印象。3.大量圖片信息，使教與學的活動變得更加豐富多彩。PPT展示大量的圖片信息，使學生能聯(lián)系生活中的擴散現(xiàn)象，感知擴散現(xiàn)象與人們的生活密切相關(guān)，從物理走向生活，拓展學生的知識面，豐富學生想象力，使教與學的活動變得更加豐富多彩。4.動畫模擬實驗，突破教學難點，提高教學效果。運用動畫效果，通過模擬實驗，運用分析、推理和類比的方法，使學生定性地了解溫度對分子熱運動的影響及分子間作用力，把抽象的物理理論知識，轉(zhuǎn)化為能直接觀察和感知的現(xiàn)象，利于學生觀察，思考，理解，突出重點，突破難點，提高教學效果。5.利用網(wǎng)絡(luò)，延伸課堂，鞏固課堂知識。利用網(wǎng)絡(luò)QQ軟件，解決課堂上遺留的問題，可以鞏固課堂知識，發(fā)現(xiàn)學生學習漏洞，及時查漏補缺，并且可以加強教師和學生的親近關(guān)系。（三）教學過程1.教學流程圖（見下頁）視頻：氣體擴散實驗視頻：氣體擴散實驗視頻：液體擴散實驗動畫：分子間的引力和斥力圖片：固體擴散實驗確信引力斥力同時存在了解溫度對擴散的影響將擴散現(xiàn)象聯(lián)系到生活分子熱運動思考：書上P6第四題觀看視頻，通過宏觀現(xiàn)象感知微觀運動，突出重點舉例生活中的擴散現(xiàn)象填表：固、液、氣態(tài)的特征了解分子間存在斥力動畫：固、液、氣體分子的運動學生親眼觀察，感受物質(zhì)的構(gòu)成開始演示實驗（噴香水）物質(zhì)的構(gòu)成激發(fā)學生學習熱情學生從宏觀感受體會分子運動結(jié)合情境，使學生感受分子的運動創(chuàng)設(shè)情境，引入新課分子間的作用力了解分子間存在引力演示：粉筆分子間存在斥力結(jié)束演示實驗：影響擴散現(xiàn)象快慢的因素演示實驗：兩個鉛柱間的作用力區(qū)分固、液、氣態(tài)的宏觀和微觀特征2．教學過程設(shè)計步驟目標與內(nèi)容教學方法及設(shè)計意圖整合點與軟件一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課。師：用噴霧器從香水瓶噴出香水，請聞到味道的同學舉手示意。（前面學生先聞到，稍后后排學生才能聞到。）我們能聞到香味，但不是同時聞到的，關(guān)于這個現(xiàn)象，同學們有什么問題？學生提出香味進入鼻子、香味從容器中向外傳、香味為什么會傳開等問題。引入課題：“分子熱運動”從生活走向物理，吸引學生注意力，激發(fā)學生的學習熱情。抓住學生好奇的心理特點，通過創(chuàng)設(shè)情境，用直觀的教學方法，讓學生對生活中與分子熱運動有關(guān)的現(xiàn)象產(chǎn)生興趣，從而引入課題。二、新課教學，探究新知。（一）物質(zhì)的構(gòu)成（二）分子熱運動（三）分子間的作用力師：我們生活在物質(zhì)世界中，充滿著各種各樣的物質(zhì)。在遠古時代，人們就猜想物質(zhì)是由很多很小的微粒組成的。現(xiàn)代的科學技術(shù)已證實古人的猜想。請看動畫：固體、液體和氣體分子的運動情況。（邊放動畫邊說）常見的物質(zhì)是由及其微小的粒子——分子、原子構(gòu)成的。分子的體積很小，我們?nèi)庋劭床坏健Ｄ敲次覀冊趺粗婪肿邮欠襁\動呢？（可以通過顯微鏡）SHAPE那還有沒有其他的方法呢？打開香水或香皂盒，有什么感覺？（聞到香味）為什么能聞到香味呢？（有香水或香皂的氣味跑到鼻子里）不是有氣味，是一些帶有香味的分子，從香水或香皂中跑出來，進入空氣中，向各個方向散布開來，當它們到達我們的鼻子里時，我們就會聞到香味了。這說明分子是可以運動的。（引出下一部分內(nèi)容：分子熱運動）師：雖然用肉眼不能直接觀察到分子，但人們可以通過物體的一些宏觀表現(xiàn)來推斷構(gòu)成物體的分子的情況。請看視頻：實驗1：二氧化氮氣體和空氣的擴散實驗。實驗2：硫酸銅溶液和水的擴散現(xiàn)象。SHAPE圖片：實驗3：固體之間的擴散現(xiàn)象。金塊金塊五年后五年后金塊鉛塊疊放在一起疊放在一起鉛塊金塊實驗前實驗前師：不同的物質(zhì)在互相接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散現(xiàn)象。我們剛才看到的實驗就是一種擴散現(xiàn)象?？梢姡瑲怏w、液體、固體間都有擴散現(xiàn)象。那么，在我們?nèi)粘Ｉ钪?，擴散現(xiàn)象很常見，你能舉出幾個例子嗎？PPT投影圖片：生活中的擴散現(xiàn)象。師：（腌制鴨蛋、甲醛擴散、花香、清涼油味、墻角的煤深入墻內(nèi)、煤氣泄漏、煙味、臭氣熏天、兌制糖水、酒香不怕巷子深等）這些都是我們生活中的擴散現(xiàn)象。這些擴散現(xiàn)象說明了什么呢？說明：分子在不停地做無規(guī)則運動；分子間有間隙。師：那么，影響擴散快慢的主要因素有哪些呢？演示實驗：在兩燒杯中分別裝入等量熱水和冷水，用滴管在各燒杯底部注入一滴墨水。提出問題：觀察到的現(xiàn)象說明了什么？學生觀察、思考并回答：分子在不停地運動著，溫度高時，擴散得快，說明分子運動得快?？梢?，擴散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯。由于分子的運動跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。請看動畫（溫度對分子熱運動的影響）師：這是一個鉛塊，我們知道它是由鉛分子組成的，組成它的分子在不停地運動著，那么為什么鉛塊沒有飛散開?是什么原因使它們聚合在一起呢?（分子之間有引力）演示實驗：將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩塊鉛就會結(jié)合起來，下面吊一個重物都不能把它們分開。這個實驗說明什么？（分子間存在引力）師：分子間的引力使得固體和液體能保持一定的體積，那么，我想把粉筆壓縮得短一些，容易做到嗎?為什么?（分子間存在斥力）師：是由于斥力的存在，使得分子已經(jīng)離得很近的固體和液體很難進一步被壓縮。請看動畫：分子之間既有引力又有斥力，這就好像被彈簧連著的小球。當分子間的距離很小時，作用力表現(xiàn)為斥力；當分子間的距離稍大時，作用力表現(xiàn)為引力；如果分子相距很遠，作用力就變得十分微弱，可以忽略。請完成下表：思考：把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計下面（例如用吸盤吸住玻璃板或用細線綁住玻璃板），讀出測力計的示數(shù)。使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如圖，彈簧測力計的示數(shù)有什么變化？解釋產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因。學生親眼觀察，感受物質(zhì)的構(gòu)成，并對構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地運動有了初步的感受。情境設(shè)疑，適當提問，引導學生思考，使學生從宏觀現(xiàn)象出發(fā)，通過推理來感知相應(yīng)的微觀現(xiàn)象，從而更好地訓練學生的思維能力和學習能力。學生從可以直接體會觀察到的氣體擴散、液體擴散和固體擴散等宏觀現(xiàn)象出發(fā)，通過推理感知一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。這種通過直接感知的現(xiàn)象，推測無法感知的事物，是對學生物理學研究方法上的指導。從物理走向社會，關(guān)注社會和生活，感知擴散現(xiàn)象與人們的生活密切相關(guān)，明確擴散現(xiàn)象有時對人們有用，有時對人們有害，形成對知識進行應(yīng)用的意識。培養(yǎng)學生日常的觀察能力和理解能力，強化將科學知識延伸到日常生活的意識。在該過程中充分體現(xiàn)了學生的主體地位和教師的主導作用。實驗設(shè)疑，引起學生求知欲，通過直接觀察、動腦思考，總結(jié)出影響擴散現(xiàn)象的主要因素。根據(jù)之前對宏觀力學的學習，使學生明確分子間也是存在作用力的。通過類比的方法，讓學生了解分子間的引力和斥力總是存在的，而且是同時存在的，便于學生接收、理解和記憶。在教師的引導下，使學生理解實驗步驟及原理，培養(yǎng)學生綜合利用已有知識解決新問題的能力、邏輯思維能力、分析概括能力、樹立探究意識，提高科學素養(yǎng)。整合點一：分子的體積太小，無法直接觀察。利用Flash動畫資料將微觀現(xiàn)象展現(xiàn)出來，展示分子的運動現(xiàn)象，直觀、真實，使學生確信物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，分子在不停地運動著。突出學習重點，為分子熱運動的環(huán)節(jié)做好鋪墊。整合點二：通過視頻及圖片展示課堂上無法完成的實驗，通過實驗現(xiàn)象間接反映出分子的運動，證明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，突出教學重點，激發(fā)學生的興趣，提高課堂效率，活躍課堂氛圍，加深對分子熱運動的印象。整合點三：PPT展示大量的圖片信息，使學生能聯(lián)系生活中的擴散現(xiàn)象，從物理走向生活，拓展學生的知識面，豐富學生想象力，使教與學的活動變得更加豐富多彩。整合點四整合點四：運用動畫效果，通過模擬實驗，運用分析、推理和類比的方法，使學生定性地了解溫度對分子熱運動的影響及分子間作用力，把抽象的物理理論知識，轉(zhuǎn)化為能直接觀察和感知的現(xiàn)象，利于學生觀察，思考，理解，突出重點，突破難點，提高教學效果。整合點五：利用網(wǎng)絡(luò)QQ軟件，解決課堂上遺留的問題，可以鞏固課堂知識，發(fā)現(xiàn)學生學習漏洞，及時查漏補缺，并且可以加強教師和學生的親近關(guān)系。三、課堂小結(jié)四、布置作業(yè)五、板書設(shè)計一物質(zhì)的構(gòu)成（1）常見的物質(zhì)是由及其微小的粒子——分子、原子構(gòu)成的。（2）分子的體積很小，我們?nèi)庋劭床坏?。?）分子是可以運動的。二分子熱運動（1）不同的物質(zhì)在互相接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散現(xiàn)象。（2）氣體、液體、固體間都有擴散現(xiàn)象。（3）擴散現(xiàn)象說明：分子在不停地做無規(guī)則運動；分子間有間隙。（4）擴散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯。（5）由于分子的運動跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。三分子間的相互作用力分子間既存在引力又存在斥力，引力、斥力同時存在。四分子動理論內(nèi)容（1）常見的物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的。（2）構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運動。（3）分子間存在著引力和斥力。（一）氣體壓縮到一定程度時也很難繼續(xù)壓縮，這是什么原因？（二）自制一個鐵絲圈，中間松松地系一根棉線，浸入肥皂水后，有肥皂液薄膜附著，用手指輕輕地碰一下棉線的任意一側(cè)?？疵蘧€將怎樣？為什么？（三）完成本節(jié)練習冊上習題。分子熱運動一、物質(zhì)的構(gòu)成——分子、原子二、分子熱運動（一）不同的物質(zhì)在互相接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散現(xiàn)象。（二）擴散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯。三、分子間的相互作用力分子間既存在引力又存在斥力，引力、斥力同時存在。六、教學環(huán)境分析