物理核心素养理念下初中物理“液化”的探究性教学设计

谢蕊蕊 徐晓梅

[摘要]物理核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”。如何在教学中培养学生的物理学科核心素养，是物理教师关心的话题。文章提出了教学背景分析、实施教学过程、教师的教学反思相结合的探究性教学设计结构，并以此结构为指导做了“液化”的教学设计。

[关键词]物理核心素养;探究性教学;液化

[中图分类号]

G633.7

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-6058（ 2020）23-0047-03

2018年年初国家首次提出学科核心素养的概念。其中，中学物理核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任[1]”。

物理核心素养下的探究性教学设计要求教师先分析教学背景，以了解教材内容和学生情况;设计教学过程，要注重“科学探究”，要注意培养学生的“科学态度与责任”，始终将“物理观念”“科学思维”作为教学的目标，把目标细化到每一堂课，并注重对实际问题的分析;教师在教学过程中要不断进行教学反思。物理核心素养理念下探究性教学设计的结构如图1所示。

笔者以人教版八年级上册第三章《物态变化》第三节《汽化与液化》中“液化”的内容为例，用探究性教学设计结构图进行教学设计。

一、教学背景

“液化”是在学习“汽化”的知识后所要学习的新知识，其概念的建立、实验的探究等对后续的物态变化有引导性作用。因此本节教学设计除了要注意“物理观念”核心素养外，还需要注意培养学生的“科学探究”能力，为学生解决后续物态变化问题打下基础，并且逐步形成思考问题、解决问题的思维方法[2]。当然，在整个教学过程中，始终把“科学思维”和“科学态度与责任”作为教学的重要目标。

八年级学生已经对温度有了深刻的理解，学习了凝固、熔化和汽化的内容，对物态变化有了初步的认识。他们具有一定的知识迁移能力，思维以形象思维为主，概念的建立主要依靠生活直观经验，并且表现欲望强，好奇心重。学生的认识，感性多于理性，容易接受直观明显的现象。

二、教学过程

1.巧妙设计，引入课题

师：同学们，在开始上课之前，老师先带领大家做一个小小的实验。 教师进行演示实验：在透明的手指套中滴入几滴酒精，然后仔细地把手指套里的空气排干净，最后用一次性橡皮筋把手指套扎紧。这个时候向学生展示手指套的状态，手指套呈现干瘪的状态，把它放到事先准备好的果盘中，然后往里面加入热水。

师：同学们，在老师加入热水的过程中，你们看到了什么现象？

生：手指套从干瘪的状态变成了膨胀的状态。

师：这说明了什么？

生：老师加入的液态酒精变成了气态酒精。

师：我们上节课已经学习过，物质从液态变成气态，是一个什么样的过程？

生：汽化吸热的过程。

师：同学们回答得非常好。下面请同学们仔细观察手指套的下一个状态变化。

教师继续实验：用镊子把手指套从热水里拿了出来。

师：同学们看到了什么现象？

生：手指套从膨胀的状态恢复到了干瘪的状态。

师：是的，也就是说气态的酒精又重新恢复到了液化的酒精。我们现在已经知道液态到气态称为汽化，那么气态到液态，我们叫什么呢？

生：液化。

师：回答正确，看来同学们已经提前预习了。在物理学上，物质从气态到液态的过程，称为液化。这就是我们这节课要学习的主要内容。

教师板书：§3.3液化

【设计意图】

第一，新奇有趣的实验可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和学习欲望。

第二，手指套从干瘪到膨胀的过程，是一个汽化吸热的过程。通过对上一个知识点的复习，为这节课的学习打下良好的基础。手指套从膨胀到干瘪的过程，是一个液化的过程。实验现象明显，并且很好地表明了液化是汽化的逆过程。

第三，实验器材都是日常见到的物品，可以让学生意识到物理知识的实际应用。

2.液化发生

师：手指套从膨胀状态恢复到干瘪状态的过程中，老师对它进行了什么样的操作，在操作过程中温度升高了，还是降低了？

生：老师把手指套从热水中拿了出来，在这个过程中温度降低。

师：如果不把手指套从热水里拿出来，手指套的状态变化是怎样的呢？

学生进行热烈讨论。

教师再次重复手指套实验，这次让手指套在果盘里自然冷卻。

学生集中观察，随着时间的延长，手指套缓慢地从膨胀状态恢复到干瘪状态。两分钟之后，手指套已经呈现完全干瘪的状态。

师：为什么随着时间的延长，手指套的状态发生了改变？

生：因为温度降低。

师：在本次实验中，当水的温度降低到78℃以下时，酒精将会液化，即液化发生的条件是温度降低。

教师板书：液化发生——温度降低

【设计意图】

解读实验现象，剖析问题，在什么样的条件下手指套会从膨胀的状态恢复到干瘪的状态？重复手指套实验，提炼观念，培养学生的思维能力和探究能力。

3.液化放热

师：同学们已经知道汽化是一个吸热的过程，那么大家猜想一下液化是一个怎样的过程？

生：放热。

师：提出了猜想之后，我们接下来要做的就是验证猜想。下面大家一起来验证猜想。

PPT展示：小笼包照片。

师：假设小笼包的底部有一锅沸腾的热水在蒸小笼包，那么是离锅最近的最下层的小笼包先熟，还是最上层的先熟？

学生热烈讨论。有人说上层，也有人说下层。