2015年青年教師講課比賽

1、2015年西北農(nóng)林科技大學(xué)青年教師講課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)2015年西北農(nóng)林科技大學(xué)青年教師講課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)PAGE 6PAGE 32015年青年教師講課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)方案授課題目： 毛細(xì)現(xiàn)象 所屬課程： 大學(xué)物理學(xué) 授課教師： 陳瑩瑩 日 期： 2015年12月10日 教 學(xué) 設(shè) 計(jì) 方 案 課 程 說(shuō) 明授課題目毛細(xì)現(xiàn)象所屬課程大學(xué)物理學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)毛細(xì)現(xiàn)象及其成因毛細(xì)管內(nèi)液面上升/下降的高度授課時(shí)長(zhǎng)15分鐘適用對(duì)象我校理科、農(nóng)科開設(shè)大學(xué)物理課的各專業(yè)使用教材大學(xué)物理學(xué)（第二版），王國(guó)棟主編，高等教育出版社，2013教 學(xué) 分 析教學(xué)背景1. 教學(xué)內(nèi)容分析：毛細(xì)現(xiàn)象在生活中非常常見，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生命現(xiàn)

2、象中都具有重要意義。本節(jié)課通過(guò)實(shí)例引出毛細(xì)現(xiàn)象，解釋其成因，然后對(duì)毛細(xì)管內(nèi)液面上升的高度進(jìn)行定量分析，最后結(jié)合生產(chǎn)生活中的實(shí)例，闡明毛細(xì)現(xiàn)象的影響及其應(yīng)用。2. 學(xué)生學(xué)情分析：本課程的前修課程是高中物理學(xué)、數(shù)學(xué)和高等數(shù)學(xué)，學(xué)生已具備與本課程相關(guān)的基礎(chǔ)物理知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)。教學(xué)目標(biāo)1. 認(rèn)知目標(biāo)：掌握毛細(xì)現(xiàn)象，理解其成因；學(xué)會(huì)計(jì)算毛細(xì)管內(nèi)液面上升/下降的高度。2. 能力目標(biāo)：毛細(xì)現(xiàn)象的理解和討論并不難，本節(jié)課重在培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)思考的能力，以及用物理知識(shí)分析實(shí)際現(xiàn)象、解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)內(nèi)容1. 毛細(xì)現(xiàn)象及其成因；2. 毛細(xì)管內(nèi)液面上升/下降的高度；3. 毛細(xì)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用及影響。教學(xué)

3、重點(diǎn)和難點(diǎn)1. 教學(xué)重點(diǎn)：毛細(xì)現(xiàn)象及其成因；毛細(xì)管內(nèi)液面上升/下降的高度。2. 教學(xué)難點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)，從已有知識(shí)推導(dǎo)得出新結(jié)論，解釋新現(xiàn)象，定量計(jì)算，最終聯(lián)系實(shí)際加以運(yùn)用。教 學(xué) 方 法 與 手 段教學(xué)方法結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容的特點(diǎn)，采取“問題驅(qū)動(dòng)”教學(xué)，以引導(dǎo)為主，通過(guò)問題的設(shè)計(jì)和討論，體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用；學(xué)生主動(dòng)思考、回答，學(xué)習(xí)新知識(shí)，并聯(lián)系實(shí)際加以應(yīng)用，體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。教學(xué)手段1. 多媒體教學(xué)為主：具體實(shí)例以照片形式給出，原理圖、過(guò)程圖用自定義動(dòng)畫展示，形象直觀，而且 PPT 顯示比板書更整齊、規(guī)范、節(jié)省時(shí)間。2. 板書為輔：毛細(xì)管內(nèi)液面上升/下降的高度，具體計(jì)算過(guò)程采用板

4、書形式，能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生。教 學(xué) 過(guò) 程 設(shè) 計(jì)1. 回顧采用提問、集體回答的形式，回顧彎曲液面的附加壓強(qiáng)、潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕現(xiàn)象，為講授本節(jié)課的內(nèi)容打好基礎(chǔ)。2. 引入從生活中常見的現(xiàn)象入手，通過(guò)幾幅圖片，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出共同特點(diǎn)：液體在很細(xì)的管子里上升，從而引出本節(jié)課的內(nèi)容：毛細(xì)現(xiàn)象。3. 本次課內(nèi)容（1）毛細(xì)現(xiàn)象及其成因毛細(xì)現(xiàn)象通過(guò)對(duì)引入的總結(jié)，給出毛細(xì)現(xiàn)象的定義：很細(xì)的管子插入液體，液體在管內(nèi)上升或者下降。提醒學(xué)生除了常見的上升現(xiàn)象，還有可能“下降”。能夠產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象的管子，叫做毛細(xì)管。毛細(xì)現(xiàn)象的成因根據(jù)定義，PPT將毛細(xì)現(xiàn)象分解，一步步顯示，通過(guò)提問的方式，引導(dǎo)學(xué)生分析，最終得出結(jié)論：毛細(xì)

5、現(xiàn)象是由于潤(rùn)濕或不潤(rùn)濕現(xiàn)象和液體表面張力共同作用引起的。管內(nèi)凹液面上升 潤(rùn)濕 附加壓強(qiáng)向上 形成凹液面 （表面張力） 液體 插入毛細(xì)管 管內(nèi)凸液面下降不潤(rùn)濕 附加壓強(qiáng)向下 形成凸液面 （表面張力）（2）毛細(xì)管內(nèi)液面上升/下降的高度計(jì)算給出示意圖，以毛細(xì)管內(nèi)凹液面上升為例，標(biāo)出毛細(xì)管半徑r、接觸角、管內(nèi)液面曲率半徑R和液面上升高度h，以及三個(gè)特殊點(diǎn)A、B、C，以提問的形式引導(dǎo)學(xué)生，首先分析彎曲液面的附加壓強(qiáng)，再分析特殊點(diǎn)之間的壓強(qiáng)關(guān)系，最后考慮幾何關(guān)系，列出式子，計(jì)算出結(jié)果。推導(dǎo)出凹液面上升高度后，強(qiáng)調(diào)凸液面下降高度推導(dǎo)過(guò)程類似，得出最終結(jié)果：結(jié)果討論通過(guò)提問的方式，對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行討論，要求學(xué)生

6、：h與表面張力系數(shù)成正比，毛細(xì)管半徑r成反比。提問：毛細(xì)管究竟多細(xì)，才能觀察到明顯的毛細(xì)現(xiàn)象？潤(rùn)濕，為銳角，h0，液面上升；不潤(rùn)濕，為鈍角，h0，液面下降。上升下降高度極限為hm=2/gr。提問：毛細(xì)管高度小于hm，液體能否自動(dòng)從毛細(xì)管流出，即毛細(xì)永動(dòng)機(jī)能否制成？（3）毛細(xì)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用及影響土壤空隙中的毛管水保持土壤水分是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的一個(gè)重要問題。土壤空隙中由于毛管作用而保持的水分稱為毛管水，不易流失且容易被植物根系吸收，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。提問：下列手段，哪些是為了增加、保持毛管水；哪些是為了破壞、減少毛管水？為什么？ 增加腐殖質(zhì)；旱田播種后壓實(shí)地表；冬天翻松土壤。氣體栓塞現(xiàn)象

7、理論分析：通過(guò)提問的方式，引導(dǎo)學(xué)生分析，對(duì)較困難的地方加以提點(diǎn)： 毛細(xì)管中存在氣泡，逐漸增大右端的壓強(qiáng)，剛開始液滴并不移動(dòng)，只是右液面的曲率半徑減?。粔簭?qiáng)增量超過(guò)一定限度P時(shí)，液滴才開始移動(dòng)。 若毛細(xì)管中有n個(gè)液滴，則最右端必須施以大于P + nP的壓強(qiáng)，這些液滴才會(huì)移動(dòng)。當(dāng)液體在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)，如果管中出現(xiàn)氣泡，液體的流動(dòng)會(huì)受阻，如果氣泡產(chǎn)生得多了，就會(huì)堵住毛細(xì)管，使液滴不能流動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為氣體栓塞現(xiàn)象。實(shí)際現(xiàn)象：當(dāng)環(huán)境氣壓突然降低時(shí)，人體血管中溶解的氣體因?yàn)槿芙舛认陆刀龀鲂纬蓺馀荩虼?，潛水員從深海上升時(shí)必須放慢速度；凍融和干旱脅迫會(huì)在植物導(dǎo)管中形成氣泡，堵塞毛細(xì)管，導(dǎo)致部分枝葉的水分

8、或營(yíng)養(yǎng)缺乏而枯萎。要求學(xué)生結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)生活，進(jìn)一步舉例討論（如靜脈或肌肉注射前針管排氣等）。 植物水分運(yùn)輸回顧這節(jié)課引入時(shí)的第一個(gè)例子，要求學(xué)生課后查閱資料，計(jì)算毛細(xì)現(xiàn)象對(duì)植物水分運(yùn)輸?shù)呢暙I(xiàn)，并了解植物水分運(yùn)輸?shù)钠渌麢C(jī)理。4. 總結(jié)梳理本節(jié)課內(nèi)容，回顧本節(jié)課的重難點(diǎn)，肯定學(xué)生通過(guò)自己的分析解決了本節(jié)課的大部分問題，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，從“老師講授”逐步過(guò)渡到“老師引導(dǎo)下的自學(xué)”。安排下節(jié)課的內(nèi)容“蒸發(fā)與凝結(jié)”采取“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式，要求學(xué)生提前制作課件，下次課上臺(tái)講解，然后小組討論、老師答疑，引導(dǎo)學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。教 學(xué) 總 結(jié)在本次課的教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了力求知識(shí)

9、傳授準(zhǔn)確、易懂，還針對(duì)我校學(xué)生和學(xué)科特點(diǎn)，從以下方面進(jìn)行了考慮，力爭(zhēng)做到：1引導(dǎo)為主，講授為輔，著力培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力毛細(xì)現(xiàn)象的理解和討論并不困難，因此，本節(jié)課以引導(dǎo)為主，講授為輔，通過(guò)問題的設(shè)計(jì)和討論，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，學(xué)習(xí)新知識(shí)，并用以解釋實(shí)際現(xiàn)象，解決實(shí)際問題，著力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、學(xué)習(xí)的能力。2多舉涉農(nóng)實(shí)例，基礎(chǔ)知識(shí)為專業(yè)學(xué)習(xí)研究所用針對(duì)我校學(xué)科特點(diǎn)，在舉例時(shí)有意安排與農(nóng)林相關(guān)的例子，如毛管水在土壤水分保持中的作用、氣體栓塞對(duì)植物農(nóng)作物安全越冬抗逆抗旱的威脅、毛細(xì)現(xiàn)象在植物水分運(yùn)輸中的作用等，讓學(xué)生感受到基礎(chǔ)學(xué)科在專業(yè)上的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。3知識(shí)學(xué)習(xí)與科學(xué)思維方式培養(yǎng)相結(jié)合推導(dǎo)了毛細(xì)管內(nèi)凹液面上升的高度公式后，強(qiáng)調(diào)毛細(xì)管內(nèi)凸液面下降的高度公式推導(dǎo)過(guò)程類似，且最終表達(dá)式一致，區(qū)別只是接觸角的取值范圍不同。這種統(tǒng)一性在物理和數(shù)學(xué)中是一種重要的思想。 得到毛細(xì)管內(nèi)液面的高度變化公式后，估算了多么細(xì)的管子才能產(chǎn)生明顯的毛細(xì)現(xiàn)象，得到有意義的毛細(xì)管的半徑r為毫米及以下數(shù)量級(jí)。這里體現(xiàn)的科學(xué)思維方式是，任何科學(xué)理論都有其適用