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    以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的初中物理教學(xué)策略

    2021-07-11 10:53:50張瓊?cè)?/span>
    中學(xué)理科園地 2021年2期
    關(guān)鍵詞:比熱容問(wèn)題探究

    張瓊?cè)?/p>

    摘? ?要:本文探討用科學(xué)探究的教學(xué)方法突破物質(zhì)的比熱容教學(xué)中的難點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞:比熱容;問(wèn)題;探究;語(yǔ)言

    物理學(xué)科核心素養(yǎng)是物理學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn),是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的關(guān)鍵能力和必備品格,是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面的要素構(gòu)成。四個(gè)方面相互依賴、共同發(fā)展[ 1 ]。

    本文所用的教材是2013教育部審定,上??萍汲霭嫔绯霭娴牧x務(wù)教育教科書,物理九年級(jí)全一冊(cè)[ 2 ]。比熱容是第十三章內(nèi)能與熱機(jī)第二節(jié)“科學(xué)探究:物質(zhì)的比熱容”的內(nèi)容。

    比熱容是物質(zhì)的一種特性。比熱容這個(gè)概念是熱學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)知識(shí),它在中考中又是一個(gè)熱點(diǎn)知識(shí)。比熱容是一個(gè)比較抽象的物理概念,對(duì)于初中生來(lái)說(shuō),理解起來(lái)有一定的難度。上好比熱容非常重要。下面就談一下本人平時(shí)的教學(xué)策略。

    1? 設(shè)置問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的探究欲望

    在教學(xué)過(guò)程中,先提出如下問(wèn)題:

    (1)燒開一壺水和燒開半壺水,哪個(gè)需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)?為什么?(燒開一壺水需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)。因?yàn)橐粔厮馁|(zhì)量大。)

    (2)將一壺水燒成溫水和將一壺水燒成開水,哪個(gè)需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)?為什么?(將一壺水燒成開水,需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)。因?yàn)槔渌優(yōu)闇厮畷r(shí),升高的溫度低;而冷水變?yōu)殚_水時(shí)升高的溫度高。)

    (3)燒水過(guò)程,水是吸收熱量還是放出熱量?(燒水過(guò)程,外界要對(duì)水進(jìn)行加熱,因此水是吸收熱量。)

    (4)燒水過(guò)程中水吸收熱量的多少與需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)短有什么關(guān)系?(燒水過(guò)程中需要加熱的時(shí)間短說(shuō)明水吸收的熱量少;燒水過(guò)程中需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)說(shuō)明水吸收的熱量多。)

    (5)燒水過(guò)程中水吸收熱量的多少與哪幾個(gè)因素有關(guān)?(水吸收熱量的多少與兩個(gè)因素有關(guān):水的質(zhì)量大小、水升高的溫度高低。)

    上述問(wèn)題,通過(guò)學(xué)生的交流討論,他們憑著生活經(jīng)驗(yàn),找到了答案。觀察學(xué)生的活動(dòng)情況,可以看到:所有學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很高。在此基礎(chǔ)上,又提出如下問(wèn)題:

    (6)在升高相同溫度的情況下,不同物體吸收的熱量都是相同嗎?

    (7)使相同質(zhì)量的銅塊和鐵塊升高相同溫度,需要的熱量相同嗎?

    (8)相同質(zhì)量的不同物質(zhì)在升高相同溫度時(shí),吸收熱量的多少是否相同,有什么規(guī)律?

    大部分學(xué)生會(huì)說(shuō)出(6)這個(gè)問(wèn)題的答案(在升高相同溫度的情況下,不同物體吸收的熱量都是不相同。)和(7)這個(gè)問(wèn)題的答案(使相同質(zhì)量的銅塊和鐵塊升高相同溫度,需要的熱量不相同。)至于(8)這個(gè)問(wèn)題,有什么規(guī)律就沒(méi)有學(xué)生說(shuō)得出來(lái)了。這樣正好激發(fā)學(xué)生探究新知的欲望,同時(shí)給下一步的教學(xué)提供了很好的教學(xué)資源。

    2? 借助探究,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

    實(shí)驗(yàn)探究是物理學(xué)科教學(xué)中的重要手段。進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、合作能力、交流能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、拓展思維能力等,同時(shí)還可以提高教學(xué)效果。

    2.1? 科學(xué)探究,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃

    通過(guò)師生間的交流溝通,大部分學(xué)生已明確所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和制定的計(jì)劃。

    要探究水和酒精的吸熱能力大小,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要相同的有:兩個(gè)酒精燈的外焰、兩個(gè)鐵圈、兩塊石棉網(wǎng)、兩個(gè)燒杯、水和酒精的質(zhì)量、兩個(gè)攪拌器、兩根溫度計(jì);可以不相同的有:鐵架臺(tái)、兩酒精燈中所裝的酒精體積、水和酒精的初溫、水和酒精的末溫。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要記錄的內(nèi)容有:液體的名稱、液體的質(zhì)量、液體的初溫、液體的末溫、液體升高的溫度、加熱時(shí)間。

    2.2? 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

    要求各小組內(nèi)的同學(xué)既要分工,又要合作。通過(guò)小組同學(xué)之間的合作,各組均能測(cè)出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

    2.3? 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析與論證

    通過(guò)全班各組小組長(zhǎng)的匯報(bào)及交流,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:相同質(zhì)量的同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量相同。相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同。

    2.4? 引導(dǎo)學(xué)生反思評(píng)估

    組織各個(gè)小組先組內(nèi)進(jìn)行討論,再由各小組長(zhǎng)進(jìn)行匯報(bào)。通過(guò)交流討論得出:各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可能有較大的差異,其原因有如下幾個(gè):

    (1)實(shí)驗(yàn)中所使用的灑精燈在相同的時(shí)間內(nèi)供給的熱量有差異。

    (2)實(shí)驗(yàn)中有熱量損失。

    (3)溫度計(jì)自身存在誤差。

    (4)秒表自身存在誤差。

    (5)讀數(shù)時(shí)存在誤差。

    (6)兩個(gè)鐵圈、兩塊石棉網(wǎng)、兩個(gè)燒杯、兩個(gè)攪拌器、兩根溫度計(jì)無(wú)法完全相同。

    組織學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智,針對(duì)“實(shí)驗(yàn)中所使用的灑精燈在相同的時(shí)間內(nèi)供給的熱量有差異”這一點(diǎn),對(duì)“探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

    通過(guò)生生交流、師生交流、集體討論,有些學(xué)生能夠指出改進(jìn)的方法:把質(zhì)量相等的水和煤油分別裝在兩支相同的試管里,再將這兩支試管同時(shí)放入大燒杯中,采用水浴法同時(shí)對(duì)水和煤油加熱。這樣可使質(zhì)量相等的水和煤油吸收相同的熱量。

    通過(guò)這一討論,讓學(xué)生知道:只要勤于動(dòng)腦是能夠利用所學(xué)到的知識(shí)來(lái)解決新問(wèn)題的。還讓筆者知道:只要教師善于引導(dǎo),學(xué)生潛力可以被激發(fā)出來(lái),同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的各方面能力。這也是我上這一節(jié)課的一個(gè)感悟。

    3? 巧用語(yǔ)言,幫助學(xué)生徹底地理解

    比熱容是物質(zhì)的一種特性,反映物質(zhì)的吸熱能力。比熱容大的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng),比熱容小的物質(zhì)吸熱能力弱。但還是有少部分學(xué)生不理解:質(zhì)量相同的不同物質(zhì),吸收相同熱量后,到底是升溫快的吸熱能力強(qiáng),還是升溫慢的吸熱能力強(qiáng)?針對(duì)此問(wèn)題,可通過(guò)舉例巧用語(yǔ)言幫助學(xué)生進(jìn)行理解。

    先舉了這樣的例子:甲、乙兩個(gè)人比較誰(shuí)的吃醋能力強(qiáng),甲、乙兩人都吃一勺醋,甲吃后緊皺眉頭,乙吃后安然無(wú)恙。問(wèn)哪個(gè)人的吃醋能力強(qiáng),哪個(gè)人的吃醋能力弱?學(xué)生肯定說(shuō)安然無(wú)恙的乙吃醋能力強(qiáng),緊皺眉頭的甲吃醋能力弱。

    于是又引導(dǎo)學(xué)生回到教材內(nèi)容:質(zhì)量相同的水和煤油加熱相同時(shí)間,煤油升溫快,水升溫慢,誰(shuí)吸熱的能力強(qiáng)?誰(shuí)吸熱能力弱?此時(shí),所有的學(xué)生都不會(huì)回答錯(cuò)誤,都肯定回答是水的吸熱能力強(qiáng),煤油的吸熱能力弱。

    又順?biāo)浦蹎?wèn):質(zhì)量相同的水和煤油在同樣的酒精燈“考驗(yàn)”下,誰(shuí)比較“匆忙”,誰(shuí)比較“淡定”?所有學(xué)生自然也不會(huì)回答錯(cuò),水比較“淡定”,煤油比較“匆忙”。從而讓學(xué)生理解了“匆忙”的物質(zhì)吸熱能力弱,“淡定”的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)。

    由于用了學(xué)生感興趣的語(yǔ)言,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情很高。一些好生還總結(jié)出水是“榮辱不驚”“引而不發(fā)”“心胸開闊”“宰相肚里能撐船”,煤油是“寵辱若驚”“一觸即發(fā)”“心胸狹隘”“眼里容不得一粒沙”。學(xué)生的表現(xiàn)、學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度讓我看在眼里,喜在心里。

    以上是本人在“科學(xué)探究:物質(zhì)的比熱容”教學(xué)過(guò)程中采用的策略,教學(xué)實(shí)踐證明:采用好的教學(xué)策略必定能收到好的教學(xué)效果。

    參考文獻(xiàn):

    [1] 胡衛(wèi)平.物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與表現(xiàn)[EB/OL].https://www.doc88.com/p-7062594280079.html.

    [2] 義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書編寫組.義務(wù)教育教科書物理(九年級(jí)全一冊(cè))[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社, 2017.

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