关于《物质结构的微观模型》教学的一点思考

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  本节课是北师大版初中物理教材的第七章《热现象》第五节的内容.前面四节课主要介绍了温度及6种物态变化等热现象,在此基础上,学生从本节课开始,进行从宏观现象深入物质内部微观结构的学习,进而对生活中常见的热现象进行本质原因的解释.根据物理课程标准,要求学生了解物质世界从微观到宏观的大致尺度.而本节课的学习离不开对分子动理论内容的掌握,即物质是由大量分子组成的,这些分子处于永不停息的无规则热运动之中,分子之间存在着相互作用力.
  上完本节课后,笔者通过教学实践有了以下一点思考.
  1 吹泡泡游戏引入新课
  吹泡泡对于每位同学来说都不陌生,用铁丝折成一个圆形,用水兑上一些洗涤灵液,游戏就可以开始了.但是小泡泡也能玩出新花样,在铁丝上松松地系上一根细线,当再次从溶液中拿出来后,细线依然如故(如图1所示),当把一侧的溶液弄破,细线会怎样呢?事实证明,细线弯向了有水的一侧(如图2所示),这是什么原因呢?学完本节课,同学们就能揭开谜底了.
  物理是一门以实验为基础的自然科学,旨在提高全体学生的科学素养.故在物理课堂上充分运用实验调动学生的积极性,激发学生的求知欲,培养学生的科学思维.小实验大道理,学完本节课学生就会明白,细线弯向了有水一侧,是因为水分子间的吸引力在作怪,让学生充分感受到物理就在我们生活中,让学生树立“从生活走向物理,从物理走向社会”的意识.
  2 实验顺序知多少
  为了证明分子之间是有空隙的,我们通常会做这样两个实验:一是小米和绿豆的混合实验;二是水和酒精溶液的混合实验.前者两物体混合后体积减少,说明了小米和小米之间、绿豆和绿豆之间以及小米和绿豆之间是有空隙的,也就是我们能直观形象地看到大颗粒物体之间有空隙;后者混合后的实验现象也是体积变小,但是这个实验所证明的就不再是大颗粒之间存在空隙了,而是组成物体的微观粒子——分子之间是有空隙的,即水分子和酒精分子之间是有空隙的,两者互相填补对方空隙,使总体积变小.
  以上描述的是两个实验的主要内容,但是只有清楚了物理实验的目的和意义,才能判断两个实验的先后顺序.中学物理旨在提高学生的科学素养,科学探究学习方式正是提高学生科学素养的重要且高效的方式.而科学探究学习的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,之后,根据已有的知识和生活经验作出假设,进而通过实验,收集数据,分析与论证等步骤得到实验结论.可见,我们做任何一个物理实验都是有目的、有针对性的,都是要论证我们预先提出的问题的.
  回到课堂上,我们的探究问题是分子间是否有空隙.接下来是通过实验来论证这个问题,鉴于液体具有流动性的特点,我们选取两种液体做混合实验,可以较清晰地看到总体积变小.为了让同学们更清楚形象地了解原因,我们此时做小米和绿豆混合实验,小米和绿豆由于填补了相互之间的空隙,使得总体积变小.把此实验类比水和酒精的混合实验中,实验结论就显而易见了.水和酒精溶液的总体积之所以变小,是由于水分子和酒精分子之间存在空隙造成的.
  现在,实验顺序就一目了然了,实验二在前,实验一在后.否则,刚开始就做小米绿豆的混合实验,会让学生摸不着头脑,弄不清此实验的目的.而做完液体混合实验后,学生还在琢磨该实验现象背后的原因时,再做实验一,当看到小米绿豆混合后总体积变小,通过类比,同学们会有种顿悟的感觉,原来水分子和酒精分子之间存在空隙.
  这样设计实验顺序也更符合学生的思维方式,实现了由形象思维到抽象思维的过渡,完成了由实验现象推知本质原因的学习进程.让学生更好地掌握科学研究的方法,培养科研能力.在以后设计实验的过程中,更要仔细琢磨每个实验,让它以最大效能培养学生的物理思维.
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