《粒子間存在間隙》說課稿(省級(jí)獲獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn)說課案例)

《粒子間存在間隙》說課稿一、使用教材：牛津上海版初中《科學(xué)》（上海遠(yuǎn)東出版社）六年級(jí)第一學(xué)期，第四單元《物質(zhì)的粒子模型》中第二節(jié)“粒子模型”第3課時(shí)。實(shí)驗(yàn)器材：(一)針筒（二）長玻璃管、酒精、清水、品紅染色水、塑料軟管（三）錐形瓶、氣球（非紅色）、濃氨水、酚酞試制成的紙花三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)/改進(jìn)要點(diǎn)：圖1圖1教材截圖(一)探究“氣體粒子間存在間隙”活動(dòng)我設(shè)計(jì)了“誰是大力士”壓縮空氣體積的活動(dòng)，幫助學(xué)生初步搭建了宏觀世界到微觀世界的臺(tái)階，分析推測出氣體粒子間存在間隙。（二）探究“液體粒子間存在間隙”活動(dòng)圖2兩端較細(xì)玻璃管這是本節(jié)課的核心活動(dòng)，也是這節(jié)課的難點(diǎn)。.教材上原本的玻璃管（圖1）容積有限，會(huì)導(dǎo)致混合后液面變化不明顯，無法引發(fā)學(xué)生后續(xù)的思考和推測。所以我選擇了兩端較細(xì)，中間較粗的玻璃管，較粗的中間段增加了液體容積，較細(xì)的兩端可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。（圖圖2兩端較細(xì)玻璃管但是在加入水和酒精時(shí)，由于玻璃管兩端較細(xì)，液體容易將空氣堵在管內(nèi)，形成空氣柱，阻止液體下降（圖3）實(shí)際操作中，圖3玻璃管問題學(xué)生們經(jīng)常出現(xiàn)這樣的情況，影響了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。在進(jìn)一步的改進(jìn)中，我嘗試增加了一截軟管（圖圖3玻璃管問題（三）探究“固體粒子間存在間隙”活動(dòng)固體粒子間隙探究活動(dòng)中的“氣球?qū)嶒?yàn)”，教材中使用氫氧化鈉溶液透過氣球薄膜，使酚酞試紙變色。證明氣球這種固體物質(zhì)的粒子間也存在間隙。但是需要大約12小時(shí)左右，酚酞試紙才會(huì)開始變色。無法在課堂上即時(shí)呈現(xiàn)。圖4增加軟管圖4增加軟管四、實(shí)驗(yàn)原理(一)酒精和水混合實(shí)驗(yàn)圖5注入液體圖5注入液體在玻璃管底部伸入細(xì)軟橡膠管加入液體，從底部注水，減少了水流流程。（圖5）可以避免產(chǎn)生空氣柱的問題，有利于快速加入液體。（二）氣球?qū)嶒?yàn)圖6紙花變色氨氣粒子和水結(jié)合，形成氨水，能夠使酚酞試紙變紅。氨氣粒子運(yùn)動(dòng)速度較快，能夠在短時(shí)間里透過氣球粒子間的間隙。同時(shí)將酚酞試紙潤濕，氨氣粒子遇到酚酞試紙上的水形成氨水，呈堿性，附著在酚酞試紙上，使酚酞試紙變色呈粉紅色（圖圖6紙花變色五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)：通過宏觀現(xiàn)象推斷液體粒子和固體粒子間存在間隙，是本節(jié)課的難點(diǎn)，亦是重點(diǎn)。《上海市初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》涉及到本節(jié)課學(xué)習(xí)水平的要求是，要求學(xué)生找出支持粒子模型的證據(jù)；通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，推測粒子間存在間隙，為B級(jí)學(xué)習(xí)水平。教材在前兩節(jié)課學(xué)習(xí)了《物質(zhì)由粒子構(gòu)成》、《粒子的運(yùn)動(dòng)》，通過高錳酸鉀溶液實(shí)驗(yàn)、香水實(shí)驗(yàn)、液體與固體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)。為學(xué)生打開了微觀世界的大門，也初步建立了“世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的?！备拍睢Ｍ瑫r(shí)學(xué)生也初步嘗試運(yùn)用證據(jù)，推測科學(xué)結(jié)論，通過活動(dòng)找出支持粒子模型的證據(jù)。但是學(xué)生依然對(duì)物質(zhì)的微觀世界缺乏了解。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)中通過宏觀現(xiàn)象推斷微觀結(jié)構(gòu)的能力依然不足。需要進(jìn)一步通過探究活動(dòng)，建立宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，強(qiáng)化從體驗(yàn)認(rèn)知到思維認(rèn)知的能力。確定教學(xué)目標(biāo)如下：（一）通過酒精與水混合的實(shí)驗(yàn)操作與觀察，分析、推斷粒子之間有間隙。（二）在“氣球?qū)嶒?yàn)”等多層次的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，體驗(yàn)探究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的過程，（三）初步形成通過物質(zhì)宏觀現(xiàn)象，推斷微觀結(jié)構(gòu)的科學(xué)觀念。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容：（一）探究空氣粒子間隙（二）探究水粒子和酒精粒子的粒子間存在間隙（三）探究氣球粒子間存在間隙七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程：教材中沒有安排氣體粒子間隙探究活動(dòng)，但是我們認(rèn)為物質(zhì)有固液氣三態(tài)是本單元的一條線索，也是學(xué)生應(yīng)該具備的科學(xué)概念。在“誰是大力士”的活動(dòng)中，學(xué)生壓縮密封針筒內(nèi)的空氣體，通過前一節(jié)課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知曉過物質(zhì)由粒子構(gòu)成，并且體積微小到不能再被壓縮。學(xué)生將結(jié)合宏觀現(xiàn)象和已學(xué)舊知，推測出氣粒子間存在間隙，間隙被壓縮體積減小。過渡到液體粒子，通過混合水和水體積不變，混合水和酒精體積減小，思考體積變小宏觀現(xiàn)象的背后，與粒子的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過黃豆和大米的模型將推測可視化。接著進(jìn)一步探究固體粒子的間隙，將氣球薄膜套在裝有氨水的錐形瓶瓶口，并將其密封，將潤濕的紙花靠近錐形瓶口，紙花變紅。魔術(shù)般的視覺效果讓學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，進(jìn)一步解釋紙花是由特殊材質(zhì)制成，揭秘小魔術(shù)背后的科學(xué)原理，學(xué)生在趣味的活動(dòng)中，推測和歸納出氣球的粒子間存在間隙，才會(huì)呈現(xiàn)出變色的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)一：探究空氣粒子間存在間隙實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^推針筒的活動(dòng)活躍課堂氣氛，初步搭建了宏觀世界到微觀世界的臺(tái)階，分析推測出空氣粒子間存在間隙。實(shí)驗(yàn)二：探究液體粒子間存在間隙實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^酒精與水混合的實(shí)驗(yàn)操作與觀察，分析、推斷水粒子和酒精粒子之間有間隙，且間隙大小不同。實(shí)驗(yàn)三：探究固體粒子間存在間隙實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸凇皻馇驅(qū)嶒?yàn)”等多層次的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，體驗(yàn)探究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的過程，推斷出氣球粒子存在間隙。歸納所有物質(zhì)的粒子都存在間隙。紙花變紅小魔術(shù)活動(dòng)四酒精和水混合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二黃豆大米混合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)三活動(dòng)一“誰是大力士”推針筒活動(dòng)紙花變紅小魔術(shù)活動(dòng)四酒精和水混合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二黃豆大米混合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)三活動(dòng)一“誰是大力士”推針筒活動(dòng)推斷氣體粒子存在間隙推斷酒精粒子和水粒子存在間隙，且間隙大小不同。推斷氣球粒子存在間隙。歸納所有物質(zhì)的粒子都存在間隙。推斷氣體粒子存在間隙推斷酒精粒子和水粒子存在間隙，且間隙大小不同。推斷氣球粒子存在間隙。歸納所有物質(zhì)的粒子都存在間隙。八、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)：（一）利用改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)器材，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯可見。無論是“酒精和水混合”的實(shí)驗(yàn)，還是“氣球?qū)嶒?yàn)”，避免了試驗(yàn)中的干擾因素，令課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加高效。（二）在“氣球?qū)嶒?yàn)”中，用氨氣替代氫氧化鈉溶液，讓原本需要一天時(shí)間才能呈現(xiàn)出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在課堂上即刻呈現(xiàn)出來。實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有時(shí)效性和真實(shí)性，更有利于幫助學(xué)生樹立科學(xué)的實(shí)證精神——尊重事實(shí)，實(shí)事求是。而魔術(shù)的課堂形式，讓學(xué)生先產(chǎn)生認(rèn)知沖突，再揭秘解釋魔術(shù)背后的科學(xué)原理，也能夠更好地激發(fā)學(xué)生的探究興趣。（三）實(shí)驗(yàn)從氣體粒子、液體粒子、固體粒子三個(gè)層面，引領(lǐng)學(xué)生的思維層層展開。從教材上原本沒有的氣體粒子探究活動(dòng)，推測出了粒子間存在間隙。然后順利進(jìn)入第二部分液體粒子的間隙探究，通過實(shí)驗(yàn)操作和比較發(fā)現(xiàn)混合水和染色水總體積不變，而混合水和酒精后總體積變少，不但推測出水和酒精粒子間存在間隙，且粒子的間隙大小不同。在第三部分固體粒子間隙實(shí)驗(yàn)中，通過實(shí)驗(yàn)探究，