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

第十二屆全國(guó)初中信息技術(shù)與教學(xué)融合優(yōu)質(zhì)課大賽《分子熱運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)天津市西青區(qū)當(dāng)城中學(xué)吳艷杰教學(xué)分析（一）教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)為人教版《物理》九年級(jí)全一冊(cè)第十三章《內(nèi)能》的第一節(jié)內(nèi)容，是學(xué)生在八年級(jí)對(duì)運(yùn)動(dòng)研究的基礎(chǔ)上，開始熱學(xué)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，從宏觀的物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)入微觀的分子熱運(yùn)動(dòng)。這節(jié)介紹了分子動(dòng)理論，并用物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的知識(shí)來解釋宏觀熱現(xiàn)象，為從分子結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)理解物體內(nèi)能的本質(zhì)打下基礎(chǔ)，從而幫助學(xué)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(kuò)散現(xiàn)象感知分子熱運(yùn)動(dòng)3.認(rèn)識(shí)分子間的作用力。本節(jié)教學(xué)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(shí)驗(yàn)與生活現(xiàn)象，推理、總結(jié)和歸納出關(guān)于分子動(dòng)理論的知識(shí)，使學(xué)生了解分子動(dòng)理論的普遍性、規(guī)律性。因此，這節(jié)課要通過各種探究實(shí)驗(yàn)與體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀察演示實(shí)驗(yàn)、觀看視頻和親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)過程，從中獲得直接生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，更好地學(xué)好物理。（二）教學(xué)對(duì)象分析初中生的認(rèn)識(shí)感性多于理性，學(xué)習(xí)的動(dòng)力和熱情大多來自他們的興趣，而物理教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，因此，學(xué)生具有強(qiáng)烈的好奇心、求知欲，喜歡動(dòng)手實(shí)踐，樂于探索微觀世界和日常生活中的物理學(xué)道理。學(xué)生在學(xué)習(xí)了宏觀物體的有關(guān)熱學(xué)知識(shí)后，進(jìn)一步探究學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)，有一定的知識(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)初三年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備初步的科學(xué)探究能力、觀察能力、邏輯思維能力和分析問題能力，能意識(shí)到可以通過直接感知的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)到無法直接感知的事實(shí)。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(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)造成困擾。二、教學(xué)目標(biāo)結(jié)合本課教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情的分析，我將本課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)如下：（一）知識(shí)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(yùn)動(dòng)。2.能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象，并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。3.知道分子熱運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。2.通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生推測(cè)出物體溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。3.通過實(shí)驗(yàn)以及與彈簧的彈力類比使學(xué)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(jià)值觀1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)的求知欲望，使學(xué)生樂于探索微觀世界和日常生活中的物理學(xué)道理。2.用實(shí)驗(yàn)和多媒體教學(xué)素材激發(fā)學(xué)生對(duì)大千世界的興趣，使學(xué)生了解通過直接感知的現(xiàn)象，可以認(rèn)識(shí)無法直接感知的事實(shí)。三、教學(xué)重難點(diǎn)結(jié)合教學(xué)目標(biāo)的要求，我把本課的重難點(diǎn)設(shè)置為：（一）教學(xué)重點(diǎn)1.一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。2.了解分子動(dòng)理論的初步知識(shí)。3.識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象，用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。（二）教學(xué)難點(diǎn)對(duì)分子間存在相互作用力的理解。四、教學(xué)用具香水紅墨水滴管燒杯（2個(gè)）熱水涼水兩個(gè)鉛柱鉤碼小刀片五、教學(xué)方法、過程及整合點(diǎn)（一）教學(xué)方法采用創(chuàng)設(shè)情境法、類比法、演示實(shí)驗(yàn)法、科學(xué)探究法、多媒體輔助教學(xué)法，通過師生互動(dòng)的形式給學(xué)生提供觀察思考、自主探究、合作交流與評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)，注重學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的作用。（二）整合點(diǎn)：動(dòng)畫展現(xiàn)無法直接觀察的微觀現(xiàn)象，突出學(xué)習(xí)重點(diǎn)。分子的體積太小，無法直接觀察。利用Flash動(dòng)畫資料將微觀現(xiàn)象展現(xiàn)出來，展示分子的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，直觀、真實(shí)，使學(xué)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(yùn)動(dòng)，并且分子、原子在不停地運(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)生的心理產(chǎn)生了沖擊。此整合點(diǎn)突出學(xué)習(xí)重點(diǎn)，為分子熱運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)，提高課堂效率。通過視頻及圖片展示課堂上無法完成的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象間接反映出分子的運(yùn)動(dòng)，證明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，突出教學(xué)重點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高課堂效率，活躍課堂氛圍，加深對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的印象。3.大量圖片信息，使教與學(xué)的活動(dòng)變得更加豐富多彩。PPT展示大量的圖片信息，使學(xué)生能聯(lián)系生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象，感知擴(kuò)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(xué)生的知識(shí)面，豐富學(xué)生想象力，使教與學(xué)的活動(dòng)變得更加豐富多彩。4.動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)，突破教學(xué)難點(diǎn)，提高教學(xué)效果。運(yùn)用動(dòng)畫效果，通過模擬實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用分析、推理和類比的方法，使學(xué)生定性地了解溫度對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的影響及分子間作用力，把抽象的物理理論知識(shí)，轉(zhuǎn)化為能直接觀察和感知的現(xiàn)象，利于學(xué)生觀察，思考，理解，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，提高教學(xué)效果。5.利用網(wǎng)絡(luò)，延伸課堂，鞏固課堂知識(shí)。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(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)漏洞，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，并且可以加強(qiáng)教師和學(xué)生的親近關(guān)系。（三）教學(xué)過程1.教學(xué)流程圖（見下頁(yè)）視頻：氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)視頻：氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)視頻：液體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫：分子間的引力和斥力圖片：固體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)確信引力斥力同時(shí)存在了解溫度對(duì)擴(kuò)散的影響將擴(kuò)散現(xiàn)象聯(lián)系到生活分子熱運(yùn)動(dòng)思考：書上P6第四題觀看視頻，通過宏觀現(xiàn)象感知微觀運(yùn)動(dòng)，突出重點(diǎn)舉例生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象填表：固、液、氣態(tài)的特征了解分子間存在斥力動(dòng)畫：固、液、氣體分子的運(yùn)動(dòng)學(xué)生親眼觀察，感受物質(zhì)的構(gòu)成開始演示實(shí)驗(yàn)（噴香水）物質(zhì)的構(gòu)成激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情學(xué)生從宏觀感受體會(huì)分子運(yùn)動(dòng)結(jié)合情境，使學(xué)生感受分子的運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)：影響擴(kuò)散現(xiàn)象快慢的因素演示實(shí)驗(yàn)：兩個(gè)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(xué)過程設(shè)計(jì)步驟目標(biāo)與內(nèi)容教學(xué)方法及設(shè)計(jì)意圖整合點(diǎn)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(qǐng)聞到味道的同學(xué)舉手示意。（前面學(xué)生先聞到，稍后后排學(xué)生才能聞到。）我們能聞到香味，但不是同時(shí)聞到的，關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，同學(xué)們有什么問題？學(xué)生提出香味進(jìn)入鼻子、香味從容器中向外傳、香味為什么會(huì)傳開等問題。引入課題：“分子熱運(yùn)動(dòng)”從生活走向物理，吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。抓住學(xué)生好奇的心理特點(diǎn)，通過創(chuàng)設(shè)情境，用直觀的教學(xué)方法，讓學(xué)生對(duì)生活中與分子熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象產(chǎn)生興趣，從而引入課題。二、新課教學(xué)，探究新知。（一）物質(zhì)的構(gòu)成（二）分子熱運(yùn)動(dòng)（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(yuǎn)古時(shí)代，人們就猜想物質(zhì)是由很多很小的微粒組成的?，F(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)已證實(shí)古人的猜想。請(qǐng)看動(dòng)畫：固體、液體和氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況。（邊放動(dòng)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?。那么我們?cè)趺粗婪肿邮欠襁\(yùn)動(dòng)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(jìn)入空氣中，向各個(gè)方向散布開來，當(dāng)它們到達(dá)我們的鼻子里時(shí)，我們就會(huì)聞到香味了。這說明分子是可以運(yùn)動(dòng)的。（引出下一部分內(nèi)容：分子熱運(yùn)動(dòng)）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(qǐng)看視頻：實(shí)驗(yàn)1：二氧化氮?dú)怏w和空氣的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)2：硫酸銅溶液和水的擴(kuò)散現(xiàn)象。SHAPE圖片：實(shí)驗(yàn)3：固體之間的擴(kuò)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(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)前師：不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散現(xiàn)象。我們剛才看到的實(shí)驗(yàn)就是一種擴(kuò)散現(xiàn)象?？梢?，氣體、液體、固體間都有擴(kuò)散現(xiàn)象。那么，在我們?nèi)粘Ｉ钪?，擴(kuò)散現(xiàn)象很常見，你能舉出幾個(gè)例子嗎？PPT投影圖片：生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象。師：（腌制鴨蛋、甲醛擴(kuò)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(kuò)散現(xiàn)象。這些擴(kuò)散現(xiàn)象說明了什么呢？說明：分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；分子間有間隙。師：那么，影響擴(kuò)散快慢的主要因素有哪些呢？演示實(shí)驗(yàn)：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(xué)生觀察、思考并回答：分子在不停地運(yùn)動(dòng)著，溫度高時(shí)，擴(kuò)散得快，說明分子運(yùn)動(dòng)得快。可見，擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)看動(dòng)畫（溫度對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的影響）師：這是一個(gè)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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩塊鉛就會(huì)結(jié)合起來，下面吊一個(gè)重物都不能把它們分開。這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步被壓縮。請(qǐng)看動(dòng)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(dāng)分子間的距離很小時(shí)，作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間的距離稍大時(shí)，作用力表現(xiàn)為引力；如果分子相距很遠(yuǎn)，作用力就變得十分微弱，可以忽略。請(qǐng)完成下表：思考：把干凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)下面（例如用吸盤吸住玻璃板或用細(xì)線綁住玻璃板），讀出測(cè)力計(jì)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(cè)力計(jì)的示數(shù)有什么變化？解釋產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因。學(xué)生親眼觀察，感受物質(zhì)的構(gòu)成，并對(duì)構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地運(yùn)動(dòng)有了初步的感受。情境設(shè)疑，適當(dāng)提問，引導(dǎo)學(xué)生思考，使學(xué)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(xùn)練學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)能力。學(xué)生從可以直接體會(huì)觀察到的氣體擴(kuò)散、液體擴(kuò)散和固體擴(kuò)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(yùn)動(dòng)。這種通過直接感知的現(xiàn)象，推測(cè)無法感知的事物，是對(duì)學(xué)生物理學(xué)研究方法上的指導(dǎo)。從物理走向社會(huì)，關(guān)注社會(huì)和生活，感知擴(kuò)散現(xiàn)象與人們的生活密切相關(guān)，明確擴(kuò)散現(xiàn)象有時(shí)對(duì)人們有用，有時(shí)對(duì)人們有害，形成對(duì)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用的意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生日常的觀察能力和理解能力，強(qiáng)化將科學(xué)知識(shí)延伸到日常生活的意識(shí)。在該過程中充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)設(shè)疑，引起學(xué)生求知欲，通過直接觀察、動(dòng)腦思考，總結(jié)出影響擴(kuò)散現(xiàn)象的主要因素。根據(jù)之前對(duì)宏觀力學(xué)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確分子間也是存在作用力的。通過類比的方法，讓學(xué)生了解分子間的引力和斥力總是存在的，而且是同時(shí)存在的，便于學(xué)生接收、理解和記憶。在教師的引導(dǎo)下，使學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)步驟及原理，培養(yǎng)學(xué)生綜合利用已有知識(shí)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(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。整合點(diǎn)一：分子的體積太小，無法直接觀察。利用Flash動(dòng)畫資料將微觀現(xiàn)象展現(xiàn)出來，展示分子的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，直觀、真實(shí)，使學(xué)生確信物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，分子在不停地運(yùn)動(dòng)著。突出學(xué)習(xí)重點(diǎn)，為分子熱運(yùn)動(dòng)的環(huán)節(jié)做好鋪墊。整合點(diǎn)二：通過視頻及圖片展示課堂上無法完成的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象間接反映出分子的運(yùn)動(dòng)，證明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，突出教學(xué)重點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高課堂效率，活躍課堂氛圍，加深對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的印象。整合點(diǎn)三：PPT展示大量的圖片信息，使學(xué)生能聯(lián)系生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象，從物理走向生活，拓展學(xué)生的知識(shí)面，豐富學(xué)生想象力，使教與學(xué)的活動(dòng)變得更加豐富多彩。整合點(diǎn)四整合點(diǎn)四：運(yùn)用動(dòng)畫效果，通過模擬實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用分析、推理和類比的方法，使學(xué)生定性地了解溫度對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的影響及分子間作用力，把抽象的物理理論知識(shí)，轉(zhuǎn)化為能直接觀察和感知的現(xiàn)象，利于學(xué)生觀察，思考，理解，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，提高教學(xué)效果。整合點(diǎn)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(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)漏洞，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，并且可以加強(qiáng)教師和學(xué)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(jì)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)庋劭床坏健＃?）分子是可以運(yùn)動(dòng)的。二分子熱運(yùn)動(dòng)（1）不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散現(xiàn)象。（2）氣體、液體、固體間都有擴(kuò)散現(xiàn)象。（3）擴(kuò)散現(xiàn)象說明：分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；分子間有間隙。（4）擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。（5）由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。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(shí)存在。四分子動(dòng)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(yùn)動(dòng)。（3）分子間存在著引力和斥力。（一）氣體壓縮到一定程度時(shí)也很難繼續(xù)壓縮，這是什么原因？（二）自制一個(gè)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(xí)冊(cè)上習(xí)題。分子熱運(yùn)動(dòng)一、物質(zhì)的構(gòu)成——分子、原子二、分子熱運(yùn)動(dòng)（一）不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散現(xiàn)象。（二）擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)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(shí)存在。六、教學(xué)環(huán)境分析