教学基本信息
课题 物质结构的微观模型
学科 物理 学段: 初中 年级 八年级
指导思想与理论依据
对于初中学生来说,这是一个全新的领域,其研究方法与学生所熟悉的机械运动是完全不同的。它的研究对象不像机械运动只研究某个物体或是由少数物体组成的物体系统,而是研究数目庞大的分子;研究的内容也不能像机械运动那样简单,只研究物体受力后运动的规律,而是研究分子间复杂的相互作用、分子运动与热现象的关系等;研究方法也不同,因为是研究大量分子运动的表征,所以研究方法采用统计学的方法,以物体中分子集体运动的统计规律去描述物体分子运动的规律。 本节课前通过大数据“智慧学伴”平台对学生背景知识进行前测,经过数据分析后对学生比较难于理解的现象知识进行侧重设计活动,精细设计实验和并选取生活中的实例去引导学生理解,再利用“资源中心”多媒体资源辅助教学。在课前和课上利用学生原有生活经验、学生实验来充分调动学生,让他们主动探求知识,再配合课堂上的教师演示实验、引出的大量事例来帮助学生学习微观物质结构的内容,最后通过课堂练习达到巩固训练的目的,能够收到很好的教学效果。
教学背景分析
教学内容:学生学习了熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华这六种物态变化,而自然界存在着各种热现象:物体温度的变化、物质状态的变化、物体热胀冷缩的现象等。这些热现象的本质是什么?这也是人类长期探索的问题,直到17世纪和18世纪,人们才开始认识到热现象是由物质内部大量微粒的运动引起的,这种认识逐渐发展成为一种科学理论,即分子动理论。到19世纪建立了能量的概念,人们又逐渐认识到与热现象相联系的内能。用分子动理论和内能的观点,可以解释很多热现象,这节课我们就学习分子动理论的初步知识。学生情况:本节是在学生学完宏观物体的有关知识后,对微观世界知识的进一步学习,主要讲述分子热运动和分子之间存在相互作用力,分子热运动和分子之间存在相互作用力是介绍物体具有内能的基础,学好本节知识便于学生正确理解内能的概念。本节内容比较抽象,对于分子结构的知识是通过物质的宏观现象分析总结出来的,所以教科书对分子动理论的每项内容都是先提出问题没然后引导学生进行实验探索,通过讨论宏观现象,得出“分子间存在间隙,分子在永不停息地做无规则运动、分子间存在相互租用的引力和斥力”的结论。教学方式:课前通过大数据“智慧学伴”平台对学生背景知识进行前测,经过数据分析后对学生比较难于理解的现象知识进行侧重设计活动,精细设计实验和并选取生活中的实例去引导学生理解,再利用“资源中心”多媒体资源辅助教学。由于分子的运动无法直接观察探究,所以教学中通过宏观的实验现象来判断分子的行为,对于分子间的相互作用力,学生较难理解,本节课采用“实验类比”的模式组织教学,加深学生对扩散现象的探究兴趣。教学手段: 演示实验法 讲解法 学生实验 多媒体教学技术准备:智慧学伴学习平台前测 多媒体
教学目标(内容框架)
1.知识与技能(1)知道物质是由分子构成的,分子不停地做无规则运动。(2)知道什么是扩散现象,并会解释扩散现象。(3)知道说明分子相互作用力的一些事例,知道分子间的相互作用力在什么情况下表现为斥力,什么情况下表现为引力。2.过程与方法 通过观察和实验,初步了解分子动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象。3.情感、态度与价值观(1)通过对物质构成的探究,进一步增强对自然界的好奇。(2)通过对分子间相互作用力的研究,养成辩证地看待问题的观点。
教学流程示意(可选项)
教学过程(表格描述)
教学阶段 教师活动 学生活动 设置意图 技术应用 时间安排
新课导入 提出问题:物体是由什么组成的?追问:物质又是有什么组成的?出示材料:《墨子》、《中庸》中关于分子概念的记载。为学生进行《费曼讲物理》中关于分子大小片段的讲解。出示板图结合“智慧学伴”平台资源,带领学生感知“分子非常小”,引出课题《物质结构的微观模型》补全板书:物质结构的 微观模型 回答:物体是由物质组成的思考并阅读材料。聆听并思考得出:物质是由分子组成的基本事实。观看视频资源,感受到宏观与微观的区别。 回顾物体与物质的关系,引出新知识。通过动画资料直观的感受出微观世界的问题。 板图展示视频 4′3′
分子排列分子运动状态扩散现象学习分子热运动的相关探究分子间作用力的学习 环节一:分子间存在间隙提出问题:既然物质由大量分子组成,那么分子是不是紧密的排列的呢?给学生时间稍作思考,随机演示模拟实验:将“白米”与“红米混合”启发学生对微观世界结构的思考。在学生由此实验作出“分子间存在间隙”结论时,立即纠正错误:米粒并非真正的微观粒子,由此实验的出结论是错误的。板图学生通过“水+酒精”的实验探究分子间是否存在间隙的问题;通过课件明确实验要求。环节二:分子运动衔接问题:不同过振荡的方式,水和酒精能否自发的混合在一起?组织游戏体验环节:请学生通过嗅觉辨认不同的液体。播放二氧化氮与空气发生扩散的实验视频,配以板图讲解,使学生了解扩散现象。提问:二氧化氮与空气扩散实验能否将两种气体的位置进行颠倒?展示学生完成的液体扩散进一步提问:固体分子是否也是运动的?借助板图讲解教材中金板与铅板扩散实验总结:组成物质的大量分子在永不停息地作无规则运动。进一步提出问题:既然组成物质的大量分子在永不停息地作无规则运动,那么分子运动的速率和什么因素有关呢?指导学生通过教材中的实验,探究出答案。环节三:分子间的作用问题引导:既然分子在永不停息的作无规则运动,为什么固体物质还可以保持一定的形状?为什么液体物质能有固定的体积?引导学生按要求完成分子内聚力的实验。进一步提问:固体物质、液体物质为什么难以压缩?得出结论:分子间存在相互作用的引力 思考问题通过观察实验现象思考分子排布情况;说出结论。反思:微观与宏观是不同的。笔记记录实验操作步骤与实验要点按要求完成实验,通过实验现象,得出“分子间存在间隙”的实验结论。观看实验视频并记录板图,分析得出结论:气体分子是运动的。分析二氧化氮与空气密度关系,回答出:为排除重力因素影响,不能颠倒两种气体位置。分析现象得出结论:气体分子是运动的。展示液体扩散实验根据实验信息理解:固体分子是运动的根据投影要求,完成探究实验得出结论:温度越高,分子运动越剧烈。按投影提示完成实验思考得出:分子间也存在相互作用的斥力。 1.通过宏观模型启发学生对微观世界的思考。2.预设“陷阱”,使学生进一步理解宏观与微观的区别。3.为更严谨的实验作出铺垫。培养学生严谨的实验态度通过观察宏观实验现象,理解微观世界的分子的排列。1.调动学生参与问题研究的积极性2.使学生借助感官初步感知气味分子的运动加深理解扩散现象。通过具体实验中的装置变换,训练学生分析评估实验能力。借助学生自主完成的实验设计课堂活动,激发学生参与实验的学习兴趣。1.通过固液气不同种类物质扩散的材料,加深理解规律。2.体验到科学规律需要通过总结大量实验得出,并非一蹴而就。培养学生通关观察分析实验现象得出结论的能力。通过实验找到答案。总结回顾新课知识 演示实验课件投影学生实验实验视频板图投影实物展示投影课件明确要求学生实验课件明确要求学生实验 33424′3′3′3′32
解释固液气状态的实际问题 1.固液气模型的建立借助分子运动理论讲解固液气三种形态模型的建立 分析讨论并解释三种状态的模型的建立 通过新课知识对以往物质形态进行深刻解释,建立微观与宏观的联系深刻理解固液气存在原因 课件投影小组活动 4′
效果评价 解决课后实践问题 利用本节课知识对生活中的物质世界进行解释 利用本节课知识对生活中的物质世界进行解释,达到学以致用的目的。 教材 2′
归纳总结 总结:通常物质是由大量分子组成的,分子间存在间隙,组成物质的大量分子在永不停息地做无规则运动,温度越高运动越剧烈,分子间同时存在相互作用的引力和斥力。 总结各环节结论 1
拓展提高 请同学们思考,尝试分析“正在加热的水中有怎样的变换”的问题, 思考 综合本节课知识,并且学生后续学习做好铺垫。 提问方式 1
学习效果评价设计
评价方式(1)通过学生在课上与老师互动交流回答问题次数,反映学生课堂专注力与参与度。(2)通过学生讨论交流后所得结论是否正确,反映实验活动的学习效果。(3)通过课上学生回答问题的正确率反映出学生对新知识的理解情况。(4)通过课堂反馈习题解答的正确率反映出学生对新知识的掌握运用情况。
本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)
对于初中学生来说,这是一个全新的领域,其研究方法与学生所熟悉的机械运动是完全不同的。根据教学背景和学生背景,本节课进行了一下调整:1.设计大量宏观实验辅助学生学习微观世界由于分子的运动无法直接观察探究,所以教学中通过宏观的实验现象来判断分子的行为,对于分子间的相互作用力,学生较难理解,本节课采用“实验类比”的模式组织教学,加深学生对扩散现象的探究兴趣。2. 运用学习平台辅助学习本节课课前通过大数据“智慧学伴”平台对学生背景知识进行前测,经过数据分析后对学生比较难于理解的现象知识进行侧重设计活动,精细设计实验和并选取生活中的实例去引导学生理解,再利用“资源中心”多媒体资源辅助教学。3.设计大量板图、活动体验,调动学生的视觉、嗅觉、触觉等感官,直观的帮助学生理解微观世界的规律4.采用学生课外活动的制作作为课上材料,不但可以有效地调动学生学习积极性,更能有效的帮助学生理解实验过程,接受物理规律。总之,物理课堂可以采取多种方式,引进多个资源,有机整合,更好地为学生服务。
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