物理教學創新 培養創新能力

胡進成

內能一課是熱學章節中的重點和難點.教材通過類比的方法引入內能的概念,大部分學生還是能較容易接受的.但如果僅限于教材的安排,停留在一般的講解與推論上,中差生就會感到不適應,只好機械地去記憶概念,學得枯燥而被動.實施教學創新以教材為教學基礎的同時,補充一些實驗,并輔助以多媒體,可使課堂教學的氣氛顯得輕松、活躍,從而使學生學得主動、愉快,并且能夠培養學生的創新意識和創新能力.本課教學創新構思如下:

一、學生實驗,引入課題

1.將半杯熱水倒入半杯涼水后變成一杯溫水.啟發學生:熱水和涼水在變成溫水的過程中是否有能量的變化?這種能量與前面學過的機械能是否相同?

2.天冷時,雙手互相摩擦可使手變暖和,對手呵氣,也會使手變暖和.啟發學生:手暖和時是否也有能量的變化?搓手與對手呵氣這兩種方式是否有區別?

以上過程由學生自己完成,并體會感受.通過學生的互相討論和交流,得到物體內部存在某種形式的能量,并通過不同的方式來改變這種能量.進一步引導學生:究竟是一種什么形式的能量呢?由此引入新課.

二、視頻展示,創設情境,引出概念

1.讓學生觀看與課本插圖內容有關的一段視頻.學生觀看了形象、生動并且有趣的圖像畫面后,很容易通過類比而得到內能概念的定義.

此過程省略了教師的講解,使學生能夠主動推論而得出結論.

2.對照視頻內容啟發學生注意:

(1)物體的內能是指所研究物體內部的全部分子具有的,而不是該物體內部的一部分分子所具有的.

(2)“總和”是指該物體內部的全部分子具有的動能和全部分子具有的勢能之和.

(3)分子是在永不停息地做無規則運動,每個分子的動能都不為零,分子動能之和不為零,因此,任何一個物體都具有內能.

三、探究實驗,深入研究

1.內能與溫度的關系

演示高錳酸鉀或紅墨水在熱水和冷水中的擴散情況.學生觀察現象后分析、總結得到:溫度越高,擴散得越快.進一步引導學生歸納:物體溫度升高,內能增加;溫度降低,內能減少.

2.改變物體內能的方式

(1)火柴頭著火現象的演示.

演示①:將火柴頭接觸酒精燈火焰,火柴迅速著火、燃著;

演示②:將火柴頭靠近酒精燈火焰,但不接觸明火,火柴頭仍可著火;

演示③:火柴在火柴盒上擦劃,可燃著;

演示④:將火柴頭上的火藥刮下放入“空氣壓縮引火儀”中,迅速將活塞下壓,可看到其著火,燃燒.

上述現象教師邊演示邊啟發,師生共同分析、歸納得到:①②兩種情況利用了熱傳遞的方式,使火柴頭上的火藥溫度升高,其內能增加;③④兩種情況分別是利用克服摩擦做功和壓縮空氣做功,使火柴及厚筒內空氣內能增加,溫度升高,最后總結得到結論:

a.用熱傳遞的方式可以改變內能,實質是一個物體的內能轉移給另一個物體,能的形式不變.

b.用做功的方式也可以改變物體的內能,其實質是內能和其他形式能的相互轉化,能的形式發生了改變.

四、討論、交流

教師出示鋼鋸條.問:如果只知道鋼鋸條溫度升高,而沒有看到內能改變的過程,能否判斷是通過做功還是通過熱傳遞的方式使它的內能增加的?

學生在一系列實驗現象觀察分析的基礎上,經教師點撥,很容易得到做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的.因此無法判斷鋼鋸條是通過什么方式使它內能增加的.

五、練習鞏固,結束新課

在教學內容基本完成的前提下,教師設計一組練習題讓學生當堂分析,以鞏固所學知識,使教師能及時掌握反饋的信息,有利于進行下一步的教學.

[附]投影練習題:

1.內能和機械能有何本質區別?0℃的冰內能為零嗎?

2.打氣時,氣筒壁為什么會發熱?

3.分析下列現象:

①太陽能熱水器中水溫升高;

②食物放入冰箱,溫度降低;

③鉆木取火;

④水燒開時,壺蓋被頂起.

其中通過熱傳遞改變內能的是_____;通過做功改變內能的是_____.

上述整個教學過程的構思,從補充實驗到激發興趣;從現象觀察到分析解釋,可使學生的認知水平有不同層次的提高.整個教學過程分層遞進,相輔相成;教學內容既是教材內容的充實,又是教學重點的鞏固;教學方法可體現前后連貫、循序漸進的教學原則;教學環節體現學生的主體地位,教師的教是為了學生的學;教學手段的運用多樣化、靈活化,體現素質教育的要求與宗旨.總之,實施物理教學創新,有效地培養了學生的創新精神和創新能力.

(責任編輯:黃春香)