高中物理人教版3第九章固體液體和物態(tài)變化2液體 液體哈爾濱師范大學(xué)

全國第六屆研究生物理教學(xué)技能展評全國第六屆研究生物理教學(xué)技能展評《液體》教學(xué)設(shè)計參賽選手：2023年7月《液體》教學(xué)設(shè)計設(shè)計題目液體參賽學(xué)校哈爾濱師范大學(xué)參賽選手指導(dǎo)教師設(shè)計理念（1）《高中物理新課程標準》的課程理念和課程目標。（2）步魯納的“發(fā)現(xiàn)式”教學(xué)模式與杜威的“從做中學(xué)”教學(xué)模式教學(xué)目標知識與技能（1）理解液體表面張力的概念。（2）了解表面張力產(chǎn)生的原因。（3）能夠解釋日常生活中表面張力現(xiàn)象。（4）了解液晶性質(zhì)及應(yīng)用。過程與方法（1）經(jīng)歷液體表面性質(zhì)的探究，體會科學(xué)探究的方法。（2）通過類比法，感知物理化抽象為具體的魅力。情感態(tài)度與價值觀（1）增強學(xué)生透過現(xiàn)象認識本質(zhì)的科學(xué)意識。（2）領(lǐng)略科學(xué)奧妙，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲教學(xué)重點（1）理解液體表面張力的概念（2）會應(yīng)用液體表面張力解釋相關(guān)現(xiàn)象教學(xué)難點液體表面張力產(chǎn)生的原因教學(xué)方法講授法、實驗法、類比法相結(jié)合的實驗探究模式教具學(xué)具矩形金屬框、肥皂水、環(huán)形水槽、方盤、金屬圈、玻璃表面皿、紅色墨水、水銀、滴管、玻璃棒、濾紙條、PPT課件。教學(xué)過程教師活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境引入新課新課講授（1）魔術(shù)共賞：在環(huán)形水槽內(nèi)注滿了肥皂液，將浸沒其中的金屬圈迅速拉起，上方會形成巨大的肥皂泡，瞬間給狗狗安了個家，空中也會出現(xiàn)一個超級肥皂泡。發(fā)問設(shè)疑：狗狗的家上半部分與空中出現(xiàn)肥皂泡為什么都會與球體有關(guān)呢？（2）情境創(chuàng)設(shè)：不會游泳的水黽為什么能在水面上自由的奔跑？啟發(fā)思考：引出本節(jié)課研究的對象——液體的表面層一、液體的表面張力（1）建立液體表面張力的概念通過自制教具，學(xué)生分組探究。自制教具為矩形線框，在它中間帶有一個可以自由滑動的吸管，將其浸在肥皂液中，上面會附著了一層液膜，相當于取出了一層液體的表面層。當刺破一側(cè)液膜時，吸管瞬間運動，說明了吸管一定受到了力的作用，將吸管拉過來，可以看只有一側(cè)有液膜，另一側(cè)沒有液膜，松開手，吸管又動了，將這一側(cè)的液膜也刺破，吸管又恢復(fù)了原來靜止的狀態(tài)，說明剛剛吸管一定是受到了液膜給它的一個力的作用，這個力我們就叫做液體的表面張力。（2）理解液體表面張力性質(zhì)當刺破吸管一側(cè)液膜時，另一側(cè)液膜它的面積會縮小，而且是縮小到面積最小的程度。因此，液體的表面張力具有使液體表面收縮到最小趨勢的作用效果。加深對表面張力的理解篩網(wǎng)盛水實驗：一個透明的玻璃杯，杯底粘了一層濾網(wǎng)，向杯中倒入一定量的清水，用一張透明的塑料片蓋在杯口，然后將水杯倒置過來。如果塑料片撤下將會發(fā)生什么現(xiàn)象？大部分的水并沒有流出來；晃動水杯，有少量的水流出；傾斜玻璃杯呢？清水全部流出。通過出乎意料的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生對液體表面受力分析的欲望，從而加深對表面張力的理解。分析表面張力產(chǎn)生的原因①觀察：觀察液體分子分布特點，在液體的表面層中，液體分子間距r0<r<10r0之間。②對比：對比分子間作用力的變化規(guī)律可知，液體表面層中的分子之間的作用力為引力。=3\*GB3③通過自制教具，微觀模擬：以直觀的視覺效果，說明了液體表面層中分子之間的作用力為引力，并解釋了之前肥皂沫收縮的原因，進而理解表面張力產(chǎn)生的微觀原因。解密生活①球體的秘密：解釋魔術(shù)中的狗狗之家、生活中的肥皂泡、太空中的水球都與球形有關(guān)的原因。展示神舟十號中太空水膜與太空水球，使學(xué)生深刻感受表面張力的作用效果。②水黽漂浮之謎：并用銅片漂浮實驗?zāi)M自然界中水黽，進而讓學(xué)生體會到物理就在身邊。=3\*GB3③生活中的表面張力：刷牙的時候，牙膏在表面張力的作用下移動到牙齒的每個部位，保護了牙齒健康。毫毛松散的毛筆浸入水中，然后提起，毫毛在水的表面張力作用下在筆尖處聚成一點。工業(yè)上也用表面張力做焊接工作。二、浸潤和不浸潤現(xiàn)象將水與水銀滴在兩個相同的表面皿上，然后將表面皿慢慢抬起呈一定角度。讓學(xué)生說出現(xiàn)象，由此引出：一種液體會潤濕某種固體并附著在某種固體的表面上，這種現(xiàn)象叫做浸潤；一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫做不浸潤。浸潤和不浸潤與液體和固體接觸面的力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，接觸位置形成的液體薄層稱之為附著層，附著層內(nèi)分子間距小于r0時，分子間作用力為斥力，附著層有擴展趨勢——浸潤；反之，附著層內(nèi)分子間距大于r0時，分子間作用力為引力，附著層有收縮趨勢——不浸潤。三、毛細現(xiàn)象浸潤液體在細管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細管中下降的現(xiàn)象，稱為毛細現(xiàn)象。為學(xué)生分組發(fā)放濾紙條、表面皿、紅墨水，觀察紅色墨水在濾紙條中上升的現(xiàn)象。舉例說明毛細現(xiàn)象：用毛巾吸水、農(nóng)耕時節(jié)將地面的土壤鋤松破壞土壤里的毛細管以保持水分、植物莖中用來輸運水分的篩管等，鼓勵學(xué)生舉出更多生活中的相關(guān)實例并討論。液晶課前將班級同學(xué)分成三組，并分配任務(wù)：分別搜集液晶的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展及應(yīng)用方面的資料，準備三分鐘的演講。課上隨機從三個小組中分別選出一名代表上臺各從一個方面介紹液晶。教師補充講解液晶的微觀結(jié)構(gòu)，最后總結(jié)：從理論的發(fā)展到高技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)歷了漫長的歲月，這中間凝聚著無數(shù)科學(xué)工作者的辛勞。物理學(xué)科對人類生產(chǎn)、生活的貢獻是巨大的，推動物理學(xué)向前發(fā)展的前輩們是值得尊敬的。用新奇的狗狗安家實驗第一時間抓住學(xué)生的注意力，達到了寓教于樂的教學(xué)目的。利用自然界的水黽創(chuàng)設(shè)情境，引入新課，進而從生活走向物理。通過分組實驗，學(xué)生可以親眼看到，親身體驗到表面張力的存在，進而建立概念，理解性質(zhì)。同時，小組合作的方式，也讓學(xué)生達到了互幫互助，共同進步的教學(xué)目的。這部分總體也體現(xiàn)了以學(xué)生為主的教育思想，并突出教學(xué)重點。創(chuàng)新的矩形線框更易于學(xué)生理解液體的表面張力具有使液體表面收縮到最小趨勢的性質(zhì)。通過這一不可思議的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生對液體表面受力分析的欲望，真正的達到了變教為誘的教學(xué)目的。從而加深對表面張力的理解。借助自制教具，微觀模擬，以直觀的視覺效果，說明之前肥皂沫收縮的原因，進而將微觀原因與宏觀現(xiàn)象有機的結(jié)合在一起。達到了化抽象為具體的教學(xué)目的。真正的做到了讓學(xué)生知其然，必知其所以然，進而順利的攻克教學(xué)難點。解密生活這一環(huán)節(jié)，目的在于讓學(xué)生做到活學(xué)活用，從而感受物理，提高認識，至此，液體表面張力這部分的設(shè)計體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會的教育理念。在浸潤和不浸潤及毛細現(xiàn)象中，設(shè)置幾個小實驗，讓學(xué)生注意觀察現(xiàn)象并嘗試用所學(xué)知識進行解釋，學(xué)生就能從原理的簡單應(yīng)用中學(xué)會新知識毛細現(xiàn)象在生活中是廣泛存在的，指導(dǎo)學(xué)生進行毛細實驗后，學(xué)生列舉更多的實例，學(xué)生養(yǎng)成觀察生活的好習(xí)慣，并且學(xué)以致用。鍛煉學(xué)生搜集資料、整合資料的能力，使學(xué)生在充分做好準備后，積極踴躍的展示自我。反饋練習(xí)在水的表面輕輕的放置一枚硬幣，硬幣會漂浮在水面上，試解釋現(xiàn)象。檢驗學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力課堂小結(jié)