比热容概念意义建构的探究式教学设计

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1、比热容概念意义建构的探究式教学设计　　物理概念是反映物理现象和物理过程本质属性的一种抽象，是在大量观察实验的基础上，运用逻辑思维方法，把一些事物共同的本质特征加以概括而形成的.纵观物理学发展的历程，不难看出，概念本身都是在科学探究活动中逐步生成、廓清和发展的，与科学探究有着“天生而必然”的联系.探究过程就是实现概念意义建构最适宜的“学习情境”，在探究活动中建构概念是最符合认知规律的.教学实践表明，机械地灌输概念是低效的、徒劳的.所以可以将概念教学与科学探究有机地结合起来进行概念教学.基于以上思考，笔者在比

2、热容教学中尝试探究式概念教学，取得了较好的效果.　　比热容是初中物理最复杂的概念，一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比即比值Q/mΔt叫这种物质的比热容，这是人教版新教材给比热容的定义.它是反映物质自身性质的物理量，物质的比热容大，它的吸热能力强；反之，它的吸热能力弱.比热容的物理意义，学生容易理解、接受.学生难以理解的是，比热容是比值Q/mΔt，怎么又与Q、m、Δt无关？要让学生突破理解上的障碍，除了完成教材上的实验探究“比较不同物质吸热的情况”，还必须增加探究“加热

3、某种物质时，吸收的热量Q与质量m、升高的温度Δt的定量关系”.热量看不见、摸不着，比较抽象，温度的变化更易引起人的关注，笔者设计的探究课题“加热物质时，升高的温度Δt与什么因素有关？”，更符合人的认知规律，因果逻辑关系更合理，实验也更好操作.以下是笔者设计的以实验为突破口，以比热容概念意义建构为核心的探究式教学过程.　　1创设生活问题情境，引导合理猜想　　问题1：加热一壶水，加热时间越长，水吸收的热量越多，水温升得越高.猜想一下，水温升高的多少与什么因素有关？　　生：与吸收的热量有关.　　问题2:加热半壶

4、水和满壶水，哪壶水先开？加热相同的时间，哪壶水水温升得高一些？猜想一下，水温升高的多少又与什么因素有关？　　生：半壶水，与质量有关.　　问题3.加热等质量的一锅水和油，加热相同的时间，水和油升高的温度会相同吗？哪一个温升较高？猜想一下，加热物质时，物质温度升高的多少还与什么因素有关？　　生：不相同，油，与物质种类有关.　　2引导设计探究实验方案　　明确研究方法　　师：探究加热物质时，物质温度升高的多少与吸收的热量、质量、物质种类的关系，要采用什么研究方法？　　生：控制变量法.　　明确需要测量的物理量、选择

5、合适的实验器材　　师：完成探究需要测量哪些物理量？　　生：温度、质量、吸收的热量.　　师：热量看不见、摸不着，不能直接测量，有什么方法可以间接测量？　　生：加热时间越长，吸收的热量越多.测加热时间可以间接代替吸收的热量.　　师：实验室有酒精灯、量热器可以用来加热，展示量热器的电热丝，在酒精灯和量热器中你们准备选择哪一个？依据是什么？　　生：酒精灯.　　师：酒精灯加热时火焰的大小会变化，不能保证相同时间放出的热量相同，要保证两个酒精灯的火焰大小相同比较困难.量热器的电热丝在相同时间放出的热量相同，选择量热器

6、更好.　　师：你们准备选择加热什么物质？依据是什么？　　生：水、沙子、油.常见，容易得到.　　师：不错.煤油是实验室常用的，加热时，升温明显，老师准备了水、煤油.　　师：怎么获取一定质量的水、煤油？　　生：用天平、烧杯称量.　　师：有没有更简便的方法？　　生：先根据V=m/ρ算出一定质量的水、煤油的体积，再用量筒量取.　　师：温度可以用温度计测量，为了精确测量，老师选择分度值是℃的精密水银温度计.　　引导学生根据选择的器材设计实验步骤　　说明：“探究加热物质时，物质温度升高的多少与吸收的热量、质量、物质种

7、类的关系”是初中物理实验难度比较大的实验，该实验涉及三个变量的控制问题.在教师的引导下确定了研究方法，需要测量的物理量，选择了合适的器材.根据选择的器材设计实验方案对学生来说有一定的难度.根据学情、进度，可以采取小组合作根据选择的器材设计实验步骤、实验数据记录表格，然后选择一个小组展示，其他小组评价、补充、完善，教师适时点拨；也可以先让学生尝试根据选择的器材设计实验步骤、实验数据记录表格，教师适时点拨，学生再尝试，最后教师给出实验步骤、实验数据记录表格.这一环节要给学生充分的时间思考、交流，这样学生设计实

8、验方案的能力才能提高.根据学情、进度、教学资源，实验探究可以分组也可以演示.　　3演示实验　　实验器材：教学电源、量热器2个、温度计2支、量筒、导线若干、停表、水、煤油.　　实验步骤：1.在量热器中加入80g水，然后接上教学电源，电源拨到6V档，闭合开关，分别加热1、2、3分钟，测量水的初温、末温，算出水温升高的度数.　　2.先后在量热器中加入120、160g水，加热1分钟，测量水的初温、末温，算出水温升高的度数.　　3.在另