基于《空氣的熱脹冷縮》探究

房金星

(浙江寧波慈溪陽(yáng)光實(shí)驗(yàn)學(xué)校 浙江 慈溪 315400)

教學(xué)目標(biāo)：(1)知識(shí)與技能：認(rèn)識(shí)氣體受熱后體積會(huì)脹大，受冷體積會(huì)縮小。熱脹冷縮現(xiàn)象與物體內(nèi)部微粒的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。(2)過(guò)程與方法：用多種方法觀察空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象，能用圖或文字進(jìn)行描述和交流。(3)情感態(tài)度價(jià)值觀：體驗(yàn)用“模型”解釋科學(xué)現(xiàn)象，感受體驗(yàn)的樂(lè)趣。

課堂教學(xué)策略：

1.利用教材中提到的材料錐形瓶和氣球，課堂教學(xué)中取消常溫下的水的實(shí)驗(yàn)

體現(xiàn)在導(dǎo)入環(huán)節(jié)：

(1)回憶水的熱脹冷縮現(xiàn)象。在這回憶的時(shí)就課堂里把裝滿水的圓底燒瓶放入熱水和冰水里，就不放在溫水里，理由是溫水中的效果并不明顯。所以取消了放入溫水中這樣使水的熱脹冷縮的現(xiàn)象更明顯。目的是得出結(jié)論，水的數(shù)量沒(méi)有增加或減少，但水的體積遇熱會(huì)膨脹，遇冷會(huì)收縮，這說(shuō)明水會(huì)熱脹冷縮。

(2)水的熱脹冷縮從哪里看出來(lái)？引導(dǎo)到本堂課研究的內(nèi)容：空氣的熱脹冷縮。空氣不能像水一樣直接觀察水柱的上升和下降看出是否會(huì)熱脹冷縮，那怎么辦？

2.教材注重讓學(xué)生自主思考、設(shè)計(jì)觀察方法，課堂教學(xué)中采用封口的針管讓學(xué)生自主思考，對(duì)觀察空氣的熱脹冷縮有何幫助

鼓勵(lì)學(xué)生嘗試多種方案，來(lái)觀察空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象。體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)研究環(huán)節(jié)：

(1)展示教師為學(xué)生生提供的一些材料，教師所提供的材料不僅有教材上所使用的材料，還提供了生活中常見(jiàn)的針管。理由是封口的針管，里面有一段空氣，針管本身有刻度在上面，更便于學(xué)生的觀察。通過(guò)思考，自主選擇材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

(2)匯報(bào)學(xué)生自己組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)說(shuō)明方案的注意事項(xiàng)。

(3)理清方案之后，學(xué)生拿出實(shí)驗(yàn)所需要的材料開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。

(4)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生用多種實(shí)驗(yàn)方案用實(shí)驗(yàn)證明水會(huì)熱脹冷縮。

3.采納教材要求，把水的熱冷縮和空氣的熱脹冷縮比較有什么特別的地方，課堂教學(xué)以教師演示水的熱脹冷縮與空氣的熱脹冷縮比較實(shí)驗(yàn)

方法如下：

(1)水會(huì)熱脹冷縮，空氣也會(huì)熱脹冷縮，那么它們的熱脹冷縮又有什么不同的地方？教師演示一個(gè)實(shí)驗(yàn)，先出示兩個(gè)鐵架臺(tái)，一個(gè)展示裝滿水的試管，一個(gè)展示裝滿空氣的試管，用酒精燈為他們加熱。指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)裝滿空氣的試管塞子很快就噴出來(lái)了，而裝滿水的試管的塞子卻沒(méi)有明顯的反應(yīng)，最后引導(dǎo)學(xué)生得到空氣的熱脹冷縮比水的熱脹冷縮更快更明顯。教材中的設(shè)計(jì)用的依舊是錐形瓶和氣球一個(gè)錐形瓶裝滿水一個(gè)錐形瓶裝滿空氣上面都用氣球皮封口。一次都放進(jìn)熱水里，一次都放進(jìn)冰水里觀察氣球皮的現(xiàn)象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)上個(gè)實(shí)驗(yàn)的方法，方法單一現(xiàn)象不如塞子噴出來(lái)明顯，所以在這里課堂教學(xué)時(shí)換用了教師來(lái)演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

4.活用教材中只把熱脹冷縮的利用，當(dāng)課外的拓展實(shí)驗(yàn)，把“噴泉”的制作放入課堂，這樣體現(xiàn)了學(xué)生活用“熱脹冷縮”原理，更用實(shí)驗(yàn)更有效的證明空氣的熱脹冷縮比水更快、更明顯

生活中學(xué)生見(jiàn)近噴泉，但所見(jiàn)的噴泉靠電或水泵的力量使水噴出來(lái)，學(xué)生用水和空氣的熱脹冷縮制作一個(gè)不用電的噴泉。意思就是用今天所學(xué)的知識(shí)來(lái)制作一個(gè)利用熱脹冷縮的噴泉。活學(xué)活用的同時(shí)也是鞏固上面學(xué)習(xí)的：空氣的熱脹冷縮比水的熱脹冷縮更快更明顯。

5.用好教材提出的用游戲的方式解釋科學(xué)中微觀世界熱脹冷縮現(xiàn)象，體驗(yàn)多方面的教學(xué)意義

通過(guò)“空氣微粒”運(yùn)動(dòng)的游戲，請(qǐng)一部分學(xué)生手拉手扮作一個(gè)封口的氣球，學(xué)生先展示氣球會(huì)變大變小的特性。再請(qǐng)一部分同學(xué)進(jìn)入氣球扮演空氣微粒，空氣微粒安靜時(shí)氣球怎么樣？當(dāng)空氣微粒運(yùn)動(dòng)碰撞里氣球又會(huì)怎樣？變大，怎么會(huì)這樣？從而理解熱脹冷縮是空氣微粒運(yùn)動(dòng)所需空間變化的現(xiàn)象。

為學(xué)生這樣的兩個(gè)探究活動(dòng)，教師從備課到自己實(shí)驗(yàn)各種學(xué)生可能想到的實(shí)驗(yàn)方案，選擇有效的方案，之后為學(xué)生按組數(shù)要求準(zhǔn)備好所需要的所有實(shí)驗(yàn)所需要的材料，準(zhǔn)備的時(shí)間起碼是兩個(gè)小時(shí)。真正實(shí)現(xiàn)：學(xué)生高效的課堂是教師精心準(zhǔn)備下實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)教學(xué)質(zhì)量。