略谈“比热容”概念教学
初中物理概念的教学是通过教师的教学设计,激发出学生对知识的需要,并由积极的准备状态下,教师再利用各种适宜的方法,向学生阐明概念的形成过程,建立新旧知识的链接,让学生对物理概念的建立有一个清晰的认识。教师的教学设计要使学生不但知“其然”,更要知其“所以然”,为他们正确理解、灵活运用概念和规律奠定基础,而且这样的教学设计,使学生对所学知识印象深刻,记忆牢固,这样的学习效果才能很好。另外,物理概念的建立一般都含有一定的物理思维方法,在阐述它们的建立过程中学生也学会了一定的思维方法,这对提高学生学习物理的能力大有帮助。所以让学生清晰而且准确地了解物理概念的建立和形成过程,是物理概念教学的必需阶段。只有这样的教学方式才能充分发挥教学在发展学生智力、培养学生能力方面的作用,才能让学生对物理概念熟练掌握,从而运用起来能得心应手。
因此在认识“比热容”概念的时候就需要充实给学生丰富的感性认识与经验。让学生从观察日常生活中的现象入手,了解如何进行实验设计、实验操作,学会记录实验数据和信息,进行合作与交流。即通过日常的活动感知或观察实验等一系列的实践活动,或者根据已有的经验事实,获得研究物理问题的感性材料,这是形成概念的基础。 进一步从形象思维过渡到抽象思维,提出新知识,完成从实践到理论的认识上的飞跃。
1.“比热容”概念
( 感性认识)
从观察日常生活中的现象入手, 通过日常的活动感知或观察实验等一系列的实践活动,或者根据已有的经验事实,与形成概念有密切关系的物理现象加以描述,为形成概念积累一些必要的感性认识。
策略:创设教学情境。
【情境一】
1.烧开一壶水与烧开半壶水需要吸收的热量一样吗 ?
2.把一壶水烧开与烧成温水 需要吸收的热量一样吗 ?
通过日常生活中的现象感知、积累认识,拉近了物理与生活的距离,并有效激发学生的求知欲望。进一步分析得出水吸热的多少与质量和温度变化有关。
【情境二】
教师:日常生活中,烧开一壶水与烧开半壶水;将一壶水烧开与温水所用的时间不同,这种现象说明了什么?
学生:两种情况中,说明水吸收的热量不同。
教师:相同的热源,用加热时间的长短来描述吸收热量的多少。那么物质吸收热量的多少与那些因素有关?
学生:水的质量、温度升高的度数。
教师:水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量有关,跟温度升高的度数有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多。
【情境三】
图片展示:炎热的夏天,中午在海边玩耍沙子很烫而海水比较凉,傍晚沙子变凉了而海水却还很温暖。为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样,白天和夜间又有很大的差别?
通过日常生活中的现象,进一步引入“所有的物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是一样多呢?或者物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关?”。使学生意识到这是由于不同的物质在吸、放热的性能上有差异而造成的,为下面的科学探究埋下伏笔。
(实验研究)
物理是一门以实验为基础的自然科学,许多物理规律、原理的得出都是建立在实验的基础之上的。不仅如此,在物理教学中注重实验教学,还能激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力、动手动脑能力、分析概括能力,培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。物理实验教学作为物理教学的重要组成部分,它能让物理枯燥无味的理论课变得趣味、生动,让我们的物理课堂更加高效。
设计实验——
概念的教学,可以采用以一定感性实验为基础的思维研究方式,利用已有知识和经验,步步为营,层层深入,让学生建立起清晰、深刻的概念,理解概念的精髓和内涵。
( 1 )如何使水和煤油的温度升高?
( 2 )如何比较水和煤油哪个升温更快?怎样比较?
方法一:在加热时间(吸收热量)相同的情况下,观察相同质量的物体升高的温度是否相同。
方法二:观察相同质量的物体升高相同的温度所需要的时间(吸收热量)是否相同。
案例
实验:质量相等的水和煤油,升高相同的温度,吸收的热量是否相等。
质量相等的水和煤油,吸收的热量相同,升高的温度是否相等。
( 1 ) 实验时,为什么水和煤油的初温要相同?
( 2 ) 实验过程中为什么要选用两个相同的酒精灯 ?
( 3 ) 怎样知道水和煤油吸收的热量是否相等?
案例评析:在设计实验时,对于“如何表示物体吸收热量相同”是学生不容易想到的。通过分析以及生活经验逐步过渡到“利用时间的长短”来描述“物体吸收热量的多少”从而解决。初温相同目的是“在初温相同时,可以在实验过程中根据温度计的读数(末温),便于看出温度变化是否相等;相同酒精灯(两个相同的加热源 )的目的是“在相同的时间内,酒精灯燃烧放出的热量相等,物体吸收热量相等”。
( 3 )抽象与归纳定义
这是由感性认识进入理性认识的阶段,即从具体到抽象的思维过程。教师引导学生以一定感性实验为基础的思维研究方式,利用已有知识和经验,步步为营,层层深入,让学生建立起清晰、深刻的概念,理解概念的精髓和内涵。通过实践,从对象的许多属性中,撇开非本质属性,抽出本质属性概括而成。在概念形成阶段,人的认识已从感性认识上升到理性认识,把握了事物的本质。