从生活情景到课堂多次实验探究——《熔化和凝固》教学设计和反思

从生活情景到课堂多次实验探究——《熔化和凝固》教学设计和反思

汤珉

江苏省溧阳市南渡初级中学

熔化和凝固是生活中常见的的物态变化现象，但不同的物质（晶体和非晶体）熔化和凝固过程又有着很大的不同，这是出乎学生意料的且是一个难点，掌握好本节内容是突破本章难点的所在，也是有效学习其它物态变化的基础。物质熔化实验的科学探究方法对学习其他知识有广泛的迁移作用，对理解科学探究和提高探究能力有重要的作用。

根据以往生活经验，学生知道寒冬腊月滴水成冰，春暖花开冰雪消融等现象，是由于物质状态发生了改变，对物质在固、液两态发生的转化跟温度的变化有关有模糊的认识。虽然以往学习中学生已经历了探究性学习，但探究能力有待进一步提高，更缺乏根据实验结果画出曲线，从中得出规律等探究技能。为了引导学生以探究的方式学习，激发学生对科学的热情，经历科学探究过程，体验科学发现的乐趣，需要教师在课堂上创设实验情境，引导学生主动参与实验设计、探究、分析及总结；在课堂外，引导学生走进大自然，注意观察身边事物发生的变化，把课堂上学到的知识应用到生活实际，从生活中去感受科学，应用科学。

一、设计思想

本节课的重点是让学生通过实验探究归纳出不同物质熔化和凝固的规律，进一步总结出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别；通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力。在自主学习和讨论基础上，开展实验初探，分组实验，从实验器材安装、实验操作、数据记录、描点绘图，都由学生自主完成，充分调动学生的主观能动性，锤炼学生实验探究的能力。教师通过班级讨论的方式，解释清楚曲线上每一个点的含义，让学生深刻地体验图象法是一种非常简洁、有效地表示物理过程的方法。通过实验再探，使学生们由过去的“观察者”变为“探究者”，由“验证者”逐渐转变为“实验者”，充分体现了学生学习的自主性、合作性、探究性，大大激发了学生的科学探究热情，让他们体会到了未知世界探究的乐趣。

二、教学思路

本节课的设计以学生的分组实验为主导，围绕“探究冰、烛蜡的熔化特点”展开，将探究活动设计为六大环节——“观察、比较不同物质的熔化现象”、“实验前的讨论和准备”、“实验初探：冰和烛蜡熔化特点”、“数据处理：对比分析两种不同固体的熔化曲线”、“认识晶体和非晶体的熔化特点”、“实验再探：鉴别神秘物质是否是晶体”。通过活动的设计，让学生经历真正的探究，获得知识的同时，进一步激发学习物理的兴趣，锻炼学生的观察能力、语言表达能力、实验动手能力，让学生通过下定义、找特点、比较、分析、归纳等思维活动真正锻炼思维能力。

三、教学资源

温度计、秒表、玻璃棒、酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、试管、水、海波、冰、烛蜡、多媒体播放设备及相关课件、坐标纸。

四、教学设计

●创设情境

视频展示：寒冬腊月，滴水成冰；春暖花开，冰雪消融。从大自然的这些景象中我们发现什么？

●引入新课

1、熔化与凝固概念

以大自然中水结冰，冰化成水为例，得出熔化与凝固的概念。

熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。

凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。

2.观察、比较不同物质的熔化现象

邀请一位同学，一手握冰块，一手握蜡块，感受两种不同物质的熔化。

同学们通过观察，你发现冰和蜡块的熔化有何不同？

蜡块为什么没有熔化？你觉得怎样可以让蜡块熔化呢？

将蜡烛点燃，观察烛蜡的熔化过程。

●实验探究

3.探究冰、烛蜡的熔化特点

为了更全面深入地认识不同固体熔化的规律，我们以冰和烛蜡为例，探究固体熔化的规律。

（1）自主阅读

书上第39-40页，了解探究过程，并讨论实验细节。

（2）分组实验

两人一组，分组进行探究冰和烛蜡的熔化特点，提醒学生记录数据，引导学生观察温度变化和状态变化。根据实验数据，提醒学生用描点法绘出它们熔化的图像。

（3）对比分析两种不同固体的熔化曲线

投影展示冰和烛蜡熔化图像，讨论冰和烛蜡的熔化有何异同？4.晶体和非晶体

根据各种固体熔化的特点不同，可以将固体分为两类：晶体和非晶体.

你能区分生活中的晶体和非晶体吗？

5.熔点

晶体熔化时有固定的熔化温度，我们把晶体熔化时的温度叫做熔点。非晶体有熔点吗？

知识扩展：阅读书上表格“一些固体的熔点”。

生活中又有哪些常见的物质是非晶体呢？

教师小结：晶体和非晶体熔化的特点、条件

●实验再探

6.鉴别神秘物质是否是晶体

展示一种未知固体，同学们有没有办法知道这种神秘物质是晶体还是非晶体呢？

分发神秘白色固体，分组完成实验探究。

同学们通过实验和数据分析，知道它是晶体还是非晶体吗？

通过查表，你知道它是什么物质吗？

7.晶体的凝固点

海波的熔点是48℃，它在常温下是固态，我们撤去热源，在常温下可以观察和记录到它的凝固过程。

实验研究表明，晶体熔化后再凝固也有一定的凝固温度，这个温度叫做凝固点。

●学以致用

8.熔化凝固的应用

列举生活、生产、技术上的熔化和凝固。

思考1：夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。

思考2：在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常会在菜窖里放几桶水，这是为什么？

知识窗：现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15℃～40℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。

●课堂小结

本节学习了哪些知识？还有什么问题或疑惑？

五、教学反思

本节课的教学重点是探究固体熔化过程的规律，要舍得投入时间开展分组实验，引领学生经历固体熔化的实验探究全过程，初步领略科学探究的各个环节，学习科学探究的基本思路和方法。教师的课堂提问是把知识引向深入的重要渠道，尽力设计适当问题，创设物理情景，并有意识地引导、点拨，激发学生求知欲和学习热情。实验过程要认真巡视，辅导到位，积极鼓励，尽可能地使全体学生参与到课堂中来。热情支持学生附加探究实验，允许学生重做或部分重做实验，以扩大交流和评价成果。指导学生掌握将实验数据转换为图像的研究方法。通过练习使学生认识到：生活和自然界中的一些现象与物质的熔点密切相关，使“物理走向生活”得到升华。