歡迎進(jìn)入物理課堂 氣體的等溫變化 玻意耳定律 教材分析 教法和學(xué)法 教學(xué)程序 1 問題引入 6 小結(jié) 5 應(yīng)用鞏固練習(xí) 4 分析歸納結(jié)論 2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 3 實(shí)驗(yàn)探索 1 教材分析玻意耳定律是研究氣體性質(zhì)中最基本的定律 是學(xué)習(xí)所有氣體定律的 門坎 學(xué)生在上一節(jié)課中了解了描述氣體狀態(tài)的參量 P V T 氣體狀態(tài) 狀態(tài)變化 以及用分子動(dòng)理論對(duì)氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)的微觀 定性 解釋 要求學(xué)生通過本節(jié)的學(xué)習(xí)知道玻意耳定律的內(nèi)容 公式和這個(gè)定律是怎樣得來的 知到P V圖上等溫變化的過程圖線及其物理意義 用分子動(dòng)理論對(duì)玻意耳定律作定性解釋 能用玻意耳定律計(jì)算有關(guān)問題 本節(jié)教材是在前一節(jié)的鋪墊下 通過電腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析 然后歸納總結(jié)出定量描述一定質(zhì)量下 溫度不變時(shí)氣體壓強(qiáng) 氣體體積兩者的關(guān)系 玻意耳定律 由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出物理規(guī)律是我們探索 認(rèn)識(shí)客觀事物發(fā)展及其規(guī)律的重要方法 由于討論此問題涉及到的參量較多 P V T M 因此 我們必須采用一種重要的方法 控制變量法 來研究這一問題 把M和T作為不變量 討論剩下的兩個(gè)變量P V的關(guān)系 這就把多變量的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為少變量的簡(jiǎn)單問題來討論 此方法曾在討論牛頓第二定律中使用過 在下幾節(jié)課中討論其他氣體定律也將用到 事實(shí)上控制變量法是人們研究自然 社會(huì)問題的常用方法 通過教學(xué)還因該使學(xué)生學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法 列表法和圖像法 了解圖像法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn) 直觀 減小誤差 取平均效果 以及圖像間的變換 從P V圖 雙曲線 變換到p 1 V圖 直線 此方法在討論牛頓第二定律a F M中已使用過 同時(shí)使學(xué)生還學(xué)會(huì)不僅能用宏觀方法討論問題 還應(yīng)該能用微觀的方法討論問題 根據(jù)以上分析 我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)目的不僅僅是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論和定律的內(nèi)容 更重要的是讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出來的 得出該結(jié)論采用了什么樣的科學(xué)方法和手段 在實(shí)驗(yàn)過程中如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量 如何使用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理定律 讓學(xué)生了解和體會(huì)科學(xué)家探索 研究自然規(guī)律和社會(huì)規(guī)律的思維方法 2 教法和學(xué)法為了使本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)容易操作 準(zhǔn)確 直觀 有較大的視覺空間 我采用以電腦輔助投影演示為主的探索式方法優(yōu)化課堂教學(xué) 探索模式主要是針對(duì)解決 灰黑系統(tǒng)問題 即人們能小部分明確 大部分不能明確該系統(tǒng)的信息 這樣的系統(tǒng)稱為灰黑系統(tǒng) 按以學(xué)生為主體 教師為主導(dǎo)的現(xiàn)代教學(xué)論原則 教師的作用是制定教學(xué)目標(biāo) 組織教學(xué)活動(dòng) 控制教學(xué)活動(dòng)過程 隨機(jī)應(yīng)變 排除障礙 使教學(xué)過程真正成為有學(xué)生積極參與的教學(xué)活動(dòng) 在教師的正確引導(dǎo)下 學(xué)生對(duì)每個(gè)陌生的問題是會(huì)產(chǎn)生興趣的 發(fā)展能力是現(xiàn)代教學(xué)理論十分強(qiáng)調(diào)的原則 人類在變革自然 變革社會(huì) 變革人類本身的實(shí)踐中 總結(jié)出來的知識(shí)實(shí)在是太多了 人生是有限的 而人類的知識(shí)是無限的 如果只是灌輸知識(shí) 學(xué)習(xí)知識(shí) 不注意培養(yǎng)學(xué)生怎樣獲取知識(shí) 探索知識(shí)的能力 這樣的教學(xué)是不能適應(yīng)人類知識(shí)快速膨脹和發(fā)展 難以培養(yǎng)出較多的有創(chuàng)造性的人才 當(dāng)然我們不能否認(rèn)知識(shí)是可以轉(zhuǎn)化為能力的 然而能力卻可 以幫助一個(gè)人獲得更多的知識(shí) 如果說獲得知識(shí)是暫時(shí)的財(cái)富 那么獲得探求知識(shí)的能力將是永久的財(cái)富 愛因斯坦說 發(fā)展獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷能力應(yīng)當(dāng)始終放在首位 而不應(yīng)當(dāng)把獲得專業(yè)知識(shí)放在首位 因此 知識(shí)和能力相比較 從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看培養(yǎng)能力更重要 所以在設(shè)計(jì)教學(xué)過程中 應(yīng)最大限度的考慮并調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的積極性原則 遇到難點(diǎn)問題時(shí)可適當(dāng)放慢節(jié)奏 給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論 真正讓學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中不僅學(xué)到知識(shí) 更重要的是學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法 培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)造力 以達(dá)到教學(xué)的最佳效果 3 教學(xué)程序 問題引入心理學(xué)研究認(rèn)為 當(dāng)人遇到問題需要解決而又沒有現(xiàn)成的辦法時(shí)思維才出現(xiàn) 所以課題引入方法是否得當(dāng)直接關(guān)系著能否引起學(xué)生的極大興趣 為新課教學(xué)創(chuàng)造良好的課堂氣氛有著不可忽視的作用 本節(jié)課由實(shí)驗(yàn)加設(shè)問引入新課 首先 讓學(xué)生明白這一節(jié)課是讓大家來討論一密閉容器中 一定質(zhì)量的氣體 當(dāng)保持其溫度不變時(shí) 改變氣體的體積和壓強(qiáng) 尋找壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系問題 設(shè)問1 用一個(gè)注射器密閉一定質(zhì)量的空氣 緩慢推或拉動(dòng)活塞讓學(xué)生觀察并回答活塞中氣體的體積V和壓強(qiáng)P如何變化 復(fù)習(xí)氣體狀態(tài)變化 設(shè)問2 氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系是怎樣的 定性 定量 鼓勵(lì)學(xué)生猜測(cè) 成反比 不成比例等 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為了進(jìn)一步探索一定質(zhì)量的氣體在等溫狀態(tài)下壓強(qiáng)和體積的定量變化關(guān)系 提示學(xué)生注意采用控制變量法 即控制M T不變討論P(yáng) V間的變化關(guān)系 這里我采用壓力傳感器配合上20mL醫(yī)用注射器 通過電腦采集數(shù)據(jù)并輸入電子表格中 由電腦自動(dòng)算出每一組PV值 然后由電腦畫出P V圖線或p 1 V圖線供學(xué)生討論 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索移動(dòng)注射器活塞 選定一體積V1傳感器自動(dòng)采集一壓強(qiáng)P1 電腦算出PV值并輸入電子表格中 按同樣的方法可以選擇多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)P2 V2 P3 V3 Pn Vn 把數(shù)據(jù)表格投影到大屏幕上 然后電腦將數(shù)據(jù)擬合成P V圖線 雙曲線 或P 1 V圖線 直線 歸納總結(jié)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及P V圖像 由學(xué)生歸納總結(jié)出一定質(zhì)量的氣體 當(dāng)溫度不變時(shí)P 1 V的初步結(jié)論 進(jìn)一步比較每一組的PV值 不難看出各組的PV值很接近 排除誤差的影響 進(jìn)行理想化處理 便可得到 P1V1 P2V2 P3V3 PnVn C m一定 T一定 改變溫度重做上述實(shí)驗(yàn)兩次 觀察p V圖線的位置變化 得出P V線隨溫度的增加應(yīng)向外移 反之內(nèi)移 接下來用分子動(dòng)理論解釋氣體體積和壓強(qiáng)的變化 通過一多媒體課件演示由于氣體體積變化而使氣體分子密度變化 單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)變化 因而在單位面積上分子對(duì)器壁的沖撞力改變 故而引起宏觀壓強(qiáng)的變化 應(yīng)用鞏固練習(xí)給學(xué)生幾分鐘時(shí)間讓他們自己歸納 小結(jié) 由老師指導(dǎo)寫出完整的結(jié)論 通過幾道問答和計(jì)算題 鞏固學(xué)生對(duì)玻意耳定律的理解和應(yīng)用 為進(jìn)一步用該定律解決更多的問題打下基礎(chǔ) 小結(jié)告訴學(xué)生本節(jié)所討論的玻意耳定律只是氣體性質(zhì)的一部分內(nèi)容 以后我們還要用類似的方法討論更多的問題 希望學(xué)生對(duì)這種探索問題的方法 能夠很好的理解 掌握 應(yīng)用它 而這節(jié)課采用的電腦輔助實(shí)驗(yàn)是從教育的整體優(yōu)化原則出發(fā) 它是現(xiàn)在乃至將來人們研究自然 社會(huì)的一種不可缺少的方法 列表法和圖像法是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法 希望大家熟悉它 并能較好的運(yùn)用這些方法 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全