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1、 教学基本信息课名比热容是否属于地方课程或校本课程否学科物理学段初中年级八授课日期2016年6月教材书名：物理（八年级） 出版社：北京师范大学出版社 出版日期：2014年 7 月北京市中小学“京教杯”青年教师教学设计大赛教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者郭胜男大兴区兴华中学15901319665实施者郭胜男大兴区兴华中学15901319665指导者李永侠、陈功义大兴区教师进修学校13693061255、15311172730其他参与者指导思想与理论依据1义务教育物理课程标准（2011年版）指出，物理学应“从生活走向物理，从物理走向社会”、“面向全体学生，提高学生的科学素养”，也就是要求教学
2、应运用生活实例创设情境，激趣引新、通过设计实验，科学探究提升学生的学科能力和科学素养、通过学科知识与社会生活的联系，拓展升华，提升学生应用物理知识的能力。2科学方法中心论（见图）科学现象科学知识数学科学方法延伸与应用教学背景分析教学内容：1比热容是学生学习完内能的知识，知道热传递可以改变内能后，在此基础上继续深入学习而获得的新概念，它反映了物质吸、放热的能力，是物质的一种重要的热学属性，是今后进一步学习热学知识的基础概念，也是分析许多热现象的理论依据，更在生产生活中有着广泛的应用。因此，本节课在热学中具有承上启下的重要地位；2比热容作为初中物理教学中一个极为抽象的概念，其内涵深、外延广，和以往
3、的新知相比，学生的认知负荷较大。学生情况：1 已经学习了温度、热量等概念，对比热容的学习有了一定的知识储备；2 经历过实验探究的过程，在探究过程中有控制变量的意识，有一定的探究能力。3经历了比值定义法建立速度、密度、压强等物理概念的过程，但对于“用三个因素定义一个物理量”还未曾经历。对于还处于形象思维向抽象思维过渡的初中生来说，比热容概念的建立难度较大；4对比值定义法有一定的感性认识，但还未形成“比值的实质是比较、比较的前提是统一标准”等深刻的认识。 教学目标知识与技能：1了解比热容的物理意义、定义、公式及单位；2会查比热容比表；3能用比热容知识解释简单的自然现象和生活中的应用实例。过程与方法
4、：1通过探究物体吸收热量多少与哪些因素有关的教学过程，使学生进一步了解实验探究的方法，培养学生设计实验及分析物理问题的能力；2与“制作模型比赛”进行类比，通过比热容概念的建立，进一步理解运用比值定义物理概念的方法；3通过分析比热容的应用实例，培养应用物理知识解决问题的能力。情感、态度、价值观：通过实验探究和比值定义法建立比热容概念，培养严谨的科学态度；通过比热容知识与实际生活的联系认识到物理知识在生活中的重要价值。教学重点、难点重点：比热容概念的建立及比热容知识的应用难点：比热容概念的建立教学流程示意应用解释结束解释现象加深对比热容概念的理解，体会物理知识与生活的联系开始引入探究实验概念建立引
5、发思考：Q与哪些因素有关生活中的现象加热水和煤油举例、比值定义法得出实验结论；意识到不同物质吸放热能力不同得出相关知识教学过程(文字描述)教学内容教学过程学生活动设计意图技术应用时间安排一、引入热传递现象在我们的生活中随处可见，同学们一定有这样的体验（展示图片）：夏天的海边，骄阳照射下的海水和沙子，踩上去，有什么不同的感觉？炎热的夏天，公园里的石凳和木凳相比，同样被太阳照晒，坐上去有什么不同？冬天，家中的暖气里用那种液体作为工作物质向屋内放热？为什么不用其它液体？人们在生活中大量的热传递现象中发现：不同的物质吸收或放出热量的情况是不同的，那么，物体吸收或放出热量的多少和物体自身的哪些因素有关呢
6、？观看ppt回答：沙子很烫脚而海水却比较凉观看ppt回答：石凳很烫而木凳却不太热观看ppt回答：工作物质是水思考不同物质吸热情况不同的原因。唤醒学生的生活经验，通过例举贴近学生生活的现象和提出疑问，激发学生探索知识的欲望；通过大量的举例让学生体会到不同的物体吸放热的情况不同，从而引出要研究的问题。ppt130”二、实验探究吸收热量的多少与哪些因素有关猜想：以家庭烧水为例，给出三种情况，引导学生猜想影响物体吸收热量多少的因素。实验方法：提示学生用水浴法对烧杯里的水和煤油进行加热，研究水和煤油的吸热过程。实验器材向学生展示并罗列实验桌上的器材：水、煤油、天平、温度计、秒表，并提出问题：为什么会用到
7、秒表？进一步提示：实验中除了自变量，还有哪个量也学要测量？怎么测热量的多少？能不能转化成测量其他量？为什么测量时间就等效于测量热量？实验设计引导学生对三个猜想设计实验方案，全班讨论交流后形成统一的方案：序号物质种类质量初温度末温度温度变化量热量水30g20水60g20水60g30煤油60g30布置实验：每组5人，共六组。（每组实验器材如上表及上图）四名同学分别观察一个温度计并用秒表计时。开始前根据初温度和温度变化量算出末温度，第五名同学倒水的同时喊开始，四名同学同时开始计时。展示、交流实验结果：、所吸收的热量不同。引导学生总结实验结论思考物体吸收或放出的热量的多少和哪些因素有关，小组讨论。回答
8、：质量、温度变化量、物质种类 思考秒表在本实验中的用途回答：热量也需要测量可以转化为测量时间时间越长，吸收的热量就越多如果再加上热源和烧杯规格相同，那么几杯液体比较热量就等于比较时间。思考、设计实验方案并交流回答：用质量不同的水，温度变化量均相同，可探究猜想1；让温度变化量与第二次不同，控制变量与第二次相同，可探究猜想2；选用煤油，控制变量与第三次相同，可探究猜想3设计数据表格并记录初始数据分组进行实验、记录实验数据交流实验结果根据数据记录总结实验结论回答：物质种类、温度变化量相同，质量不同，吸收的热量也不同吸收的热量和质量有关。：物质种类、质量相同，温度变化量不同，吸收的热量也不同吸收的热量
9、和温度变化量有关。：质量、温度变化量相同，物质种类不同，吸收的热量也不同吸收的热量和物质种类有关。由于热学问题较为复杂，本节课时较紧张，所以猜想环节给定情景让学生猜想，而非不加限制的让学生随意猜想。本节课的实验探究过程主要培养学生在实验设计方面的能力；使学生经历科学探究的整个过程，培养学生的科学思维，渗透科学方法，提高学生的科学素养。板书ppt实物投影18三、比热容概念的建立提出问题：引导学生理解第三条结论：如何描述不同物质的这种特性、如何比较不同物质的吸热（放热）能力？举例子：初一两组同学进行模型制作比赛，成员人数和时间自定，具体情况如下：甲组乙组完成作品数10个5个时间6分钟4分钟成员人数
10、8人5人那组的实力强？引导：是否同意乙组胜出？是否同意他的评判方法？（他的评判方法是否全面？）对学生的讨论意见进行总结：首先，不能仅凭作品数量进行评判，要进行正确的比较就要统一标准，标准不统一，结果就不正确或无意义。其次，如何将时间、成员人数这两条标准统一？提示：一个简单的数学方法就能做到。这个表达式，它的含义是什么？问题是否得到了解决？作品数量人数时间解决问题如何通过吸收的热量来比较不同物质的吸热能力呢？能单凭吸热的多少进行比较吗？如果把质量和温度变化量作为两条标准，如何统一呢？引导学生得出表达式：热量质量温度变化量你能说出这个表达式的含义吗？两个标准统一了，问题得到了解决。引导学生得出比热
11、容的相关知识物理意义：描述物质吸/放热的能力（如何理解：比热容大，吸热能力强。）定义：热量与质量和温度变化量乘积的比Qmt公式：c=单位：J/(kg)科学家用精密仪器做了大量实验，测得了不同物质的比热容，采集的数据如下表：物质质量/g升温/热量/J比热容/J(kg.)-1水50510504200水60512604200水701029404200水801033604200水901556704200水1001563004200煤油4054202100观察表中数据，你有哪些新的发现？引导学生得出：比热容反映了物质的一种热学属性，仅与物质种类有关。比热容表：哪种物质的比热容最大，你能说出它的含义吗？之
12、前所举的例子中还提到了沙子，它的比热容是多少？含义是什么？思考如何描述不同物质的吸热能力。思考、小组讨论评价方法回答：认为乙组实力强，比较方法是：用作品数量除以时间得到各组每分钟完成的作品数。回答：同意乙组胜出，但评判方法不全面，成员人数也应考虑。感悟比较的前提要统一标准。回答：相除，用作品数量除以时间和人数的乘积思考并试着说出表达式的含义。回答：一个人、一分钟完成作品的数量通过类比思考如何统一质量和温度变化量这两条标准回答：不能单凭热量进行比较，因为热量还受质量和温度变化量的影响。应用热量除以质量和温度变化量的乘积思考表达式的含义回答：一千克物质温度升高或降低一摄氏度所吸收或放出的热量写出比
13、热容的定义、公式及单位；记笔记。观察表格数据，回答：相同的物质，比热容相同；不同的物质，比热容不同。得出新的结论，感悟比热容是物质的一种属性。找出比热容最大的物质，并试着说出水和砂石比热容的含义回答：一千克水温度升高或降低一摄氏度所吸收或放出的热量是4200焦每千克摄氏度；一千克沙子温度升高或降低一摄氏度所吸收或放出的热量是920焦每千克摄氏度创设贴近学生生活的情境，为学生顺利得出比热容的表达式做足铺垫。帮助学生更好的理解比热容概念建立的过程及其含义。统一标准，是利用比值定义法顺利建立起比热容概念的关键，因此，应通过例子强化学生对这一上位思想的认识。要求学生会查比热容表，为后续解释和比热容有关
14、的现象做准备。ppt板书14四、应用及现象解释水的比热容这么大，就使得它在生活中有着广泛的应用，你能解释之前提到的例子吗（引导学生分析）：冬天，家中的暖气里用水来做工作物质，为什么不用其他液体？热机的冷却系统也用水做工作物质，这是为什么？点拨：启发学生表达出“质量相同的水和其他液体相比，温度变化相同时吸收（或者放出）的热量更多。” 生活中的许多现象也和水的比热容最大有关，你能解释吗？在海边，沙子很烫脚，而海水却很凉爽；新疆沙漠地区，一天内温差很大，有“早穿棉袄午穿纱”的说法；补充：同一个太阳照射着地表，时间相同，吸收的热量就相同；沙子的比热容小，温差就大，所以新疆地区早晚温差大；水有利于调节气
15、候。试着用比热容知识进行解释，组内讨论回答：水的比热容最大，意味着吸/放热能力强，所以吸/放热就多试着用比热容知识解释生活中的现象，组内讨论回答：水的比热容最大，如果热量和质量相等，水的温度变化量最小练习用比热容知识解释生活中的现象，加深对公式的理解；通过分析比热容的应用实例，体会科学与生产、生活的联系。ppt5五、小结请学生谈谈本节课的收获。回顾并总结本节课知识。1六、板书设计比热容三、比热容1 物理意义2 定义3公式4单位5物质属性一、吸收热量的多少与哪些因素有关 质量与 温度变化量 有关物质种类二、如何比较不同物质的吸热能力热量质量温度变化量学习效果评价设计课堂评价：（共40分）课堂提问
16、，学生独立思考或者相互讨论，回答问题后自己打分。内容评价量规得分为什么暖气中用水做工作物质，发动机的循环系统也用水做工作物质，而不是其他液体，你能解释吗？知道和水的比热容大有关，10分；能用比热容的物理意义解释：水的吸/放热能力强，所以吸/放的热量多，10分。夏天的海边，为什么海水很凉而沙子很烫，新疆地区为什么早晚温差特别大，你能解释吗？ 知道和水的比热容大、沙子的比热容小有关，10分；能借助公式进行分析，得出水的温度变化量小、沙子的温度变化量大，10分课后评价：（共100分）学生课后完成，回收查看效果题目设计意图评价方法得分1小明根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论，其中正确的是
17、（ ）多选几种物质的比热容c/J（kg）-1水 4.2103冰 2.1103酒精 2.4103砂石 0.92103煤油 2.1103铝 0.88103水银 0.14103铜 0.39103A比热容是物质的特性之一，每种物质都有自己的比热容B比热容与物体的质量和吸收（或放出）热量的多少有关C液体的比热容一定都比固体的大D冰的比热容为2.1103J/(kg),可以理解为每千克冰的温度降低1时放出的热量是2.1103JE同一物质发生物态变化后，比热容不变F质量相等的水和煤油，吸收相同的热量后，煤油温度变化大G质量相等的铝块和铜块降低相同的温度，铝块放出的热量多巩固比热容概念相关知识。（答案：ADFG
18、）四个正确答案每选出一个得10分，错选不得分。2用电热水壶将温度为20、质量为1kg的水烧开，用时1分钟。根据电热水壶的铭牌算出电热水壶放出的热量为11105J，而通过比热容公式算出这个过程水吸收的热量为3.36105J。这两个结果为什么不相等？说说你的想法。作为实验的补充，使学生领悟实验室无法准确测量热量的原因。培养学生实验评估及误差分析的能力。培养学生的发散思维。（答案：散热的影响、容器本身也会吸收一部分热量。）答对一条20分，其他合理答案均可得分。3用温度计测温度时，测温泡中的测温物质与待测物体间一般会有热传递发生，最终使测温泡和待测物体达到相同的温度。根据这一测温原理，请你说明，测温物
19、质应选择比热容大一些的物质，还是选择比热容小一些的物质呢？为什么？提高学生利用已有知识分析问题的能力，拓宽学生的知识面。（答案：为减小误差，使结果更接近被测物的初始温度，应选比热容小的物质。）原因、结论各10分。本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点1以学生为主体，通过实验探究展开对比热容知识的探索。本节课，以生活中常见的与比热容有关的现象开篇，引发学生的思考，自然的抛出了“物体吸收（放出）热量的多少与哪些因素有关”的问题，开始了实验探究的过程。在整个实验探究过程中以学生为主体，提高了学生通过实验探究解决问题的能力、培养了学生实验操作的能力和合作精神。2以类比和比值定义法为建立比热容概念的有
20、效途径。认知负荷理论指出：知识本身的难易程度决定着内在认知负荷，是无法改变的，而教师对知识的呈现方式则决定着外在认知负荷。因此，若要减轻学生学习比热容的认知负荷，选择教学路径很重要。教材中“质量相同的水和煤油升高相同的温度吸收的热量不同”虽暗含“统一标准”之意，但却含而不露，点而不透，没有把Q与（mt）相比的必要性阐述出来。而本节课从实验结论出发，引导学生认识到不同物质吸（放）热能力的不同。紧接着，通过解决与学生贴近的生活中的问题（模型制作比赛），合理创设认知情境，为学生思维的发展铺设出一条合理的逻辑通道，以“统一标准”为破除认知矛盾的枢纽，将其充分显化于学生眼前，充分显示了比热容概念的意蕴，通过“类比”使比热容概念的建立水到渠成。这样的设计大大减小了学生的认知负担并使学生对比热容概念的建立理解得更加深刻。13