【核心素养目标】第3节熔化和凝固 教学设计 苏科版（2024） 八年级上册

第3节熔化和凝固
核心素养
探究熔化和凝固时的温度变化，通过收集数据、画图线、分析图像等活动，培养学生观察分析、归纳总结的能力，使学生认识分析问题、解决问题的途径和方法。
教学设想
本节课从学生熟悉的现象——冰化成水和水结成冰引入熔化和凝固，引导学生关注熔化和凝固的过程，尤其是熔化和凝固过程中的温度及状态的变化。教学中引导学生讨论得出使物质熔化和凝固的方法，如何实现熔化时均匀吸热以及凝固时均匀放热，如何选择器材探究熔化和凝固过程的温度变化等，充分发挥学生的主观能动性。由于蜡不便碾粉末，在实验前先将蜡熔化后插入温度传感器并待其凝固，用凝固的蜡做熔化实验，实验的重复性较好。选择水在冰盐水中凝固再使其熔化，是因为实验材料容易在身边找到，无污染，且操作简便，不需要加热，可在常温下进行，数据较可靠，并可以完整地观察晶体的凝固和熔化过程。
在学生实验探究中倡导小组合作学习，要求分成若干小组，每个学生都积极参加，每小组至少有分别报时间、报温度值、报物质状态、记录数据、观察现象的5名同学，进行分工合作。组内成员如何分工，实验中应注意哪些问题，先组织学生讨论后集中，教师进一步明确要求：一部分小组观察蜡的熔化和凝固，一部分小组观察冰的凝固及熔化，每隔15s记录一次温度，根据数据画出熔化和凝固图像，注意协作能力的培养。各组探究过程的差异应视为宝贵的教学资源，使得合作交流、讨论评估更具实际价值。告诉学生在什么样的条件下做实验更理想（试管内外温差2~3℃时效果较好），才能使学生更加相信理论的意义和价值，更加信服理论。这样学生在获得知识的同时，经历了知识获得的过程，体验到科学研究的方法，有助于学生能力的发展。实验中注重培养学生动手能力、搜集和处理数据的能力、获取新知识的能力，引导学生分析图像，理解晶体和非晶体的区别，并尝试指出实验过程中的不足之处，提出解决的有效途径。
教学目标
物理观念
1.了解熔化、凝固的含义，知道熔化和凝固现象。
2．了解晶和非晶体的区别。
科学思维
了解熔化曲线和凝固曲线的含义，会从图像中总结温度变化的特点。
科学探究
1．知道晶体与非晶体不同的熔化特点，了解熔点、凝固点的意义。知道同一种晶体的熔点和凝固点相同。
2．通过探究熔化和凝固时温度变化的规律，感知发生熔化和凝固的条件。
科学态度与责任
1．通过探究活动激发学生对自然现象的关注和乐于探索自然现象奥秘的热情。
2．通过教学熔化、凝固对人类有利也有弊的有关知识，对学生进行唯物主义教育。
教学重难点及突破
重点
熔化和凝固时温度变化的规律；设计实验，探究熔化和凝固过程的规律。
难点
实验数据的图像转换方法：根据图像分析晶体和非晶体的区别。
教学突破
本节课最关键的是实验要成功，数据记录准确。教师有效组织实验探究，获取第一手的学习资料，并对实验进行合理的分析与讨论，从而突破重点，分化难点。
教学准备
教师准备
多媒体电脑、展台、自制PPT课件（搜集教学图片和相关资料，如熔化吸热和凝固放热在生产生活中的应用的图片）；烧杯一个、石棉网一个、铁架台一个、冰的熔化装置一套、蜡的尢装置一套、酒精灯一个、火柴一盒、热水一杯、冰块一些、温度计一支、浓盐水一杯；图像坐标纸若干张。
学生准备
1．课前复习和预习：知道物质的三态、知道汽化和液化现象和它们的区别，知道物质状态变化过程中常伴随温度变化，初步学会用图像分析温度随时间的变化规律。
2．烧杯一个、石棉网一个铁架台一个冰的熔化装置一套、蜡的熔化装置一套、酒精灯一个、火柴一盒、热水一杯、冰块一些、温度计一支浓盐水一杯。
教学过程
一、引入新课
复习提问：通过前面的学习，我们已经知道物质有三种状态。物质有哪三种状态
出示一块冰，放在某同学的手掌中，请他观察发生的现象，并说出感觉。
引导学生回答：冰化成了水，手掌觉得凉。这个过程需要吸热。
解述：水由固态变为液态，这种现象叫熔化。
追问：水可不可以由液态变为固态 这种现象叫什么
学生回答。
提问：生活中有哪些熔化和凝固的例子 有哪些熔化吸热和凝固放热的例子
学生思考后举例。
引入新课：今天我们就来解决与此相关的一些问题。
点评：创设问题情境，通过观察现象感受熔化现象，体验熔化吸热，引导学生关注生活实际，从生活走向物理，让物理走进生活，根据自己生活经验回答什么是熔化和凝固现象，感知熔化和凝固是相反的过程。
二、探究熔化和凝固的特点
提出问题：
1．一杯水，你有哪些办法让它凝固 一块蜡，你有哪些办法让它熔化
学生讨论使水凝固和蜡熔化的方法。
点评：联系实际找出解决问题的办法，通过问题激发学生的探究欲望。
2．冰和蜡在熔化过程中的温度如何变化
猜想：冰和蜡熔化过程的温度变化情况。（学生根据已有经验进行猜想）
3．如何研究蜡和冰熔化时的温度变化 在熔化过程中需要观察记录哪些数据和现象 （学生讨论后回答）
设计实验；
需要什么实验器材 器材的使用注意事项有哪些
学生分小组讨论，按要求设计实验，选取实验器材。
提醒1:（在学生讨论的基础上，教师进一步明确要求）用酒精灯和沸水加热使蜡熔化，蜡的温度升至40℃左右时开始记录蜡的温度，用冰盐水使水凝固，用水使蜡凝固，使冰熔化，水温降到10℃左右开始记录温度，每隔15s记录熔化和凝固过程中物质的温度，并观察物质的状态。
提醒2：各小组由小组长分工，进一步明确实验中的分工，要求每个学生积极参加，每小组至少有分别报时间、报温度值、报物质状态、记录数据、观察现象的5名同学，分好工合作好。
学生实验收集证据：
一部分小组观察蜡的熔化和凝固，一部分小组观察水的凝固和熔化，组内分工记录实验数据指导，学生根据记录的数据画出熔化和凝固图像。
分析论证及交流与合作：
投影展示各组数据和熔化凝固曲线
点评：创设一个完整的探究过程，给学生铺设良好的学习环境，在讨论中让学生进一步明确目的，加强分工，促进交流合作。分工明确、紧张有序地实验，把课堂真正还给学生。教师边教边导，注重数据的处理和分析，以及分析图像的过程，让学生自己得出结论，通过交流合作建构知识。
三、晶体和非晶体
组织学生分析图像，引导学生得出规律，晶体熔化时吸热，温度保持不变，非晶体熔化时吸热，温度升高。
介绍常见晶体和非晶体。
介绍熔点和凝固点及同种晶体熔点和凝固点相同。
对比分析冰和蜡的熔化及凝固图线，总结出它们温度变化的特点。
点评：进一步分析冰和蜡熔化过程温度及状态变化的规律，知道晶体和非晶体及熔点和凝固点，会根据图像分辨晶体和非晶体，学会识图
四、交流与小结
今天你学到了什么
学生归纳小结。（见“板书设计”）
点评，学会梳理本节知识，明确晶体、非晶体的主要区别并再次引起学生注意，梳理知识，突出重点。
板书设计
第3节 熔化和凝固
教学探讨与反思
在本节课让学生在获得知识的同时，经历了知识获得的过程，体验到科学研究的方法，有助于学生能力的发展。实验中注重培养学生的动手能力，收集和处理信息的能力，获取新知识的能力。让学生分组，一部分观察蜡的熔化和凝固，一部分观察水的熔化和凝固，教学效果较好，既提高了课堂效益，又可以实现学生组内合作及小组间的交流合作。本在观察熔化和凝固过程中的物质状态问题上没有充分引导学生讨论及在实验中观察，学生对晶体熔化和凝固过程中物质状态变化规律理解不够。
通这节课，我深深体会到教学研究的重要性，对于教学中每一个实验都应该去钻研，教学中的每一个困惑都不能轻易放过，相信经过努力一定会有收获。教学需要钻研，我们不能停下前进的脚步。
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