【核心素养目标】13.3 比热容 教案 2023—2024学年人教版九年级物理全一册

比热容
一、教学目标
1.物理观念：
（1）知道什么是物质的比热容，知道比热容的单位及其读法。
（2）知道比热容是物质的特性之一，会查物质的比热容表。
2.科学思维
通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性
3.科学探究
通过实验探究，学生能从生活、生产中的实例说明机械功率的含义
4.科学态度与责任
（1）能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
二、教学重难点
教学重点：理解比热容的概念。
教学难点： 根据水的比热容较大这一特性来解释有关的简单现象。
三、学情分析
比热容概念是通过科学探究方式建立的，要在科学探究过程中经历制定探究计划和设计实验的过程，要重视通过交流与讨论培养学生的合作的意识，初步具有整体观点。建立了比热容的概念后，更要重视其与自然、生活和社会的联系。
四、新课讲授
环节一:问题源于生活,体悟研究意义
伟大的教育家苏霍姆林斯基曾说过:“源于生活的教育是最无痕的教育。让学生学有价值的物理,使物理更贴近生活,才能使学生学得主动。”因此,我利用《动物世界》沙漠中的动物作为背景引入新课,以学生熟悉的情境作为问题源,自然过渡到新问题,使课堂刚开始的认知转换平稳顺畅。问题的实际意义更进一步激发了学生思考和探究的愿望,实现了学生学习心理上的自然过渡。
环节二:收集生活素材,经验支撑猜想
猜想与假设是科学探究的核心环节。猜想并不是凭空的主观臆断,它需要足够的经验事实作为支撑。但学生对生活中的物理想象常常熟视无睹,在猜想时往往缺乏足够的感性经验。因此我从学生熟悉的生活入手利用课本的烧水问题引导学生反思生活,讨论得出:烧水时水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。接下来用多媒体视频演示上述现象,在课堂上再现生活,肯定学生的讨论成果,加深印象。视频中用相同的加热器对水加热这一过程也为后面探究方案的设计做了铺垫。在此基础上进一步深入,前面的猜想都是针对同种物质,对于不同的物质会怎样呢 学生很容易产生物质吸热可能还与物质种类有关的猜想。但这一猜想从自己的生活经验又无法找到有说服力的“证据”,这样从学生的迫切的需要出发自然地把课堂教学推进到下一环节。
环节三:小组合作探究,解决问题节点
本节课的学习,从生活到理论,从理论再到生活,先后出现多次认识的转折过渡,这些也正是理解掌握知识的节点和难点。比热容概念的建立是本节课的难点,做好“比较不同物质吸热能力”的探究实验,是突破难点的关键。实验方案的设计又是探究的节点。因此我在尊重教材的基础上对探究实验进行了深入的挖掘,注重理性实验思维能力的培养,实现学生能力最大限度的提升。在明确了要比较的吸热物质是教材中提出的水和食用油之后,我提出两个核心问题,帮助学生解决实验设计的节点。
问题一:某种物质吸热能力的强弱在实验中应该如何体现 九年级的学生对控制变量法并不陌生,但对于类似物质吸热能力强弱这样不太具体的问题在实验中的具体反映接触的比较少,缺乏深入的思考。因此我借助这个探究问题,对这方面进行了训练。通过讨论得出比较物质的吸热本领可以采取两种方案:一是让质量相同的水和油升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少。二是让质量相同的水和油吸收相同的热量,比较它们温度升高的度数。
问题二:吸热的多少在实验中可以通过什么来体现 引导学生从自己经历过的转化的思想入手,结合前面的视频得出要比较物质吸热的多少,在实验中可以转化为比较相同加热器对液体的加热时间。这两个问题的解决自然地突破了实验设计的难点。考虑到酒精灯火焰的大小无法控制,我们对教材中用两个酒精灯分别对水和油加热这一设计进行了改进。改用相同的电加热器,或用一个酒精灯采用水浴法同时对水和油加热。使控制变量的条件更好地实现。将设计实验方案时需要思考的问题细化,可以使学生在对每个问题的思考中将实验方案具体化,最终完成对实验方案的设计。
通过这样的引导,学生今后在遇到此类问题时就可以迎刃而解,并可以充分感受到隐含在知识发生过程中的前人的智慧能力和科学方法。新课程强调科学探究,这并不仅仅是指学生动手操作的探究,更重要的应该是在整个过程中学生思维意识的锻炼,思维方法的积累,只有这两方面真正得到提升,才能为今后的科学探究奠定基础。
环节四:收获探究成果 认识再上台阶
进行实验与收集实验数据环节可以锻炼学生思维的条理性与发散性,可以锻炼学生的动手能力与探索能力。我只在学生有困难时做适当的指导,强调小组成员的合作与分工,并根据学生差异和进程,适时地选择一些实验完成好的同学进行现场指导,使全体同学都能尝到成功的喜悦。分析实验数据、得出结论的过程,重点让学生体验物理结论的条件性、分析论证的严密性和科学性。以上活动的展开始终伴随评估与交流,使学生不仅在知识、能力方面有所收获,情感态度与价值观方面也得到丰富与提升。
关于比热容的定义,我把“定义权”交给了学生。让他们类比学过的物理量的定义方法建立比热容的概念,我在肯定、尊重学生以及的基础上做适当点拨,规范学生语言表达的科学性。接着借助比热容表,强化概念、锻炼学生收集信息、分析信息的能力。实现了学生思维从实验到理论的提升。
环节五:知识应用拓展 理论回归生活
教学是生活的教学,教学起于生活显于课堂又终于生活。比热容与生活紧密联系。教材“想想议议”中我国北方的暖气用水循环散热和“科学世界”中的“气候与热污染”的等内容是体现“从物理走向社会”的好素材,是进行STS教育的重要内容。通过对这些生活实际问题的讨论,可以巩固所学知,加深对水的比热容最大的理解。体现了物理知识的科学、技术、社会价值。热岛效应、工业热而污染等事实让学生感受科学技术对人类社会产生巨大推动作用的同时,给人类社会带来了负面的影响,增强环保意识和社会责任感。