實驗活動 3：探究水和砂石的吸、放熱性能2024-2025學(xué)年九年級上冊物理配套教學(xué)設(shè)計（滬粵版）

實驗活動3：探究水和砂石的吸、放熱性能2024-2025學(xué)年九年級上冊物理配套教學(xué)設(shè)計（滬粵版）科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）實驗活動3：探究水和砂石的吸、放熱性能2024-2025學(xué)年九年級上冊物理配套教學(xué)設(shè)計（滬粵版）教材分析《實驗活動3：探究水和砂石的吸、放熱性能》是2024-2025學(xué)年九年級上冊物理滬粵版教材中的一部分，該實驗活動旨在幫助學(xué)生理解比熱容的概念，以及不同物質(zhì)的吸、放熱性能差異。課程內(nèi)容與課本緊密相連，通過具體的實驗操作，讓學(xué)生親自觀察和記錄水和砂石在吸收和釋放熱量時的溫度變化，深化對物理學(xué)中熱學(xué)知識的理解。此外，該實驗還鼓勵學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的數(shù)據(jù)處理和圖像繪制方法，分析實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力和實際操作技能。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析：《實驗活動3：探究水和砂石的吸、放熱性能》圍繞培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計。通過實驗，旨在提升學(xué)生們的科學(xué)探究能力，特別是在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析方面的技能。學(xué)生將能運(yùn)用科學(xué)方法，設(shè)計實驗方案，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過比較不同物質(zhì)的吸放熱性能，培養(yǎng)模型建構(gòu)與推理的能力。此外，通過小組合作，學(xué)生將鍛煉交流協(xié)作的能力，同時增強(qiáng)對熱力學(xué)概念的理解，激發(fā)對自然界現(xiàn)象的好奇心和探究欲，促進(jìn)科學(xué)精神的形成。這一過程將有助于學(xué)生形成長期的學(xué)習(xí)興趣和解決問題的自信心，為終身學(xué)習(xí)和適應(yīng)社會發(fā)展奠定基礎(chǔ)。重點難點及解決辦法三、重點難點及解決辦法：本實驗的重點在于讓學(xué)生理解比熱容的概念及其在實際物質(zhì)中的體現(xiàn)，難點在于實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確收集和合理分析。解決辦法包括：首先，通過多媒體演示和教師講解，幫助學(xué)生對比熱容形成直觀認(rèn)識，采用比喻和實例來解釋抽象概念，如以常見的水和砂石為例，說明其在生活中吸放熱性能的不同表現(xiàn)。其次，針對數(shù)據(jù)收集的難點，提供明確的實驗步驟和注意事項，確保學(xué)生在操作過程中能夠準(zhǔn)確記錄溫度變化。突破策略包括分組合作，每組設(shè)置觀察員和記錄員，確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；在數(shù)據(jù)分析階段，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖表法和計算法，通過對比不同物質(zhì)溫度變化曲線，加深對比熱容的理解，并采用小組討論和全班交流的形式，共同解決數(shù)據(jù)分析中的問題。教學(xué)資源準(zhǔn)備四、教學(xué)資源準(zhǔn)備：1.教材：提前發(fā)放本節(jié)課所需教材或?qū)W習(xí)資料，確保學(xué)生人手一份。2.輔助材料：準(zhǔn)備水和砂石的吸放熱性能相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在課堂上直觀展示。3.實驗器材：提前檢查并準(zhǔn)備溫度計、計時器、燒杯、砂石、水等實驗器材，確保數(shù)量充足、性能良好、安全可靠。4.教室布置：將教室分為實驗操作區(qū)、數(shù)據(jù)處理區(qū)和討論區(qū)，為學(xué)生的實驗操作、數(shù)據(jù)分析和小組討論提供便利。同時，提前調(diào)試多媒體設(shè)備，確保教學(xué)順利進(jìn)行。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線平臺，上傳關(guān)于比熱容的概念和實驗操作的預(yù)習(xí)資料，設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)和思考題。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞水和砂石的吸放熱性能，設(shè)計問題，如“為什么水的溫度變化比砂石慢？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺數(shù)據(jù)跟蹤學(xué)生預(yù)習(xí)情況，及時給予反饋。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀資料，初步理解比熱容的概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生嘗試回答預(yù)習(xí)問題，記錄疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：通過平臺提交預(yù)習(xí)筆記和問題。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

-為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備，提前接觸重難點。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過一個關(guān)于熱水和沙子的生活實例，引出比熱容的概念。

-講解知識點：詳細(xì)講解比熱容的定義，用水和砂石的例子解釋。

-組織課堂活動：分組進(jìn)行實驗，記錄溫度變化，分析數(shù)據(jù)。

-解答疑問：針對實驗中的疑問，進(jìn)行個別或集體解答。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生聽講，對比熱容概念進(jìn)行思考。

-參與課堂活動：動手實驗，記錄數(shù)據(jù)，小組討論。

-提問與討論：對實驗結(jié)果進(jìn)行討論，提出問題。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：確保學(xué)生理解比熱容的概念。

-實踐活動法：通過實驗，突破難點，掌握數(shù)據(jù)收集和分析技能。

-合作學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)團(tuán)隊合作和溝通能力。

作用與目的：

-深化對比熱容的理解，解決數(shù)據(jù)收集和分析的難點。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：設(shè)計有關(guān)比熱容的計算題和應(yīng)用題，鞏固學(xué)習(xí)。

-提供拓展資源：分享更多關(guān)于比熱容在生活中的應(yīng)用案例。

-反饋作業(yè)情況：及時批改，提供個性化反饋。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固知識點。

-拓展學(xué)習(xí)：通過拓展資源，了解更多比熱容的實際應(yīng)用。

-反思總結(jié)：評價自己的學(xué)習(xí)效果，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：促進(jìn)學(xué)生自我評價和自我提升。

作用與目的：

-鞏固知識點，提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力和自我反思能力。知識點梳理1.比熱容的定義與概念

-比熱容是物質(zhì)單位質(zhì)量的物質(zhì)升高或降低1攝氏度所需的熱量。

-比熱容是物質(zhì)的一種屬性，與物體的質(zhì)量、體積無關(guān)。

-比熱容的單位是J/(kg·℃)。

2.水和砂石的比熱容特點

-水的比熱容較大，約為4.18J/(g·℃)。

-砂石的比熱容相對較小，不同類型的砂石比熱容有所差異。

3.吸熱與放熱過程

-物質(zhì)吸收熱量時，溫度上升；放出熱量時，溫度下降。

-比熱容大的物質(zhì)，在吸熱和放熱過程中，溫度變化較慢。

4.實驗操作與數(shù)據(jù)收集

-實驗中需要使用溫度計準(zhǔn)確測量溫度。

-實驗操作中要注意控制變量，確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

-數(shù)據(jù)收集包括記錄不同時間點、不同物質(zhì)溫度的變化。

5.數(shù)據(jù)分析與處理

-通過繪制溫度變化曲線圖，分析水和砂石的吸放熱性能。

-計算比熱容的數(shù)值，對比不同物質(zhì)的比熱容差異。

-運(yùn)用科學(xué)方法，解釋實驗結(jié)果與比熱容的關(guān)系。

6.比熱容在生活中的應(yīng)用

-水的比熱容較大，因此常用作冷卻劑、取暖劑等。

-砂石等材料在建筑、道路鋪設(shè)中的應(yīng)用，與比熱容有關(guān)。

-理解比熱容現(xiàn)象，有助于解釋日常生活中的熱現(xiàn)象。

7.科學(xué)探究方法與技能

-設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗操作。

-數(shù)據(jù)收集、處理與分析。

-小組合作與交流，培養(yǎng)團(tuán)隊合作能力。教學(xué)反思與改進(jìn)在本次教學(xué)活動中，我觀察到學(xué)生們對比熱容的概念和實驗操作表現(xiàn)出很大的興趣。他們在實驗過程中積極參與，小組討論也較為熱烈。然而，我也注意到了一些需要改進(jìn)的地方。

首先，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對實驗器材的操作不夠熟練，導(dǎo)致數(shù)據(jù)收集過程中出現(xiàn)了一些誤差。為了提高實驗操作的準(zhǔn)確性，我計劃在未來的教學(xué)中增加實驗前的器材操作培訓(xùn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實驗前更好地熟悉實驗器材。

其次，在數(shù)據(jù)分析和處理環(huán)節(jié)，部分學(xué)生對圖表繪制和計算方法掌握不夠扎實。為了提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力，我打算在下一節(jié)課中增加一個專門的數(shù)據(jù)處理小課堂，詳細(xì)講解圖表繪制和計算方法，并通過實例讓學(xué)生進(jìn)行實際操作。

此外，小組合作過程中，個別學(xué)生參與度不高，可能會影響整個小組的學(xué)習(xí)效果。為了解決這個問題，我將采取以下措施：

1.明確小組成員分工，確保每個學(xué)生都有具體的任務(wù)和責(zé)任。

2.加強(qiáng)小組討論引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生積極發(fā)表自己的觀點。

3.定期檢查小組合作進(jìn)度，對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組給予表揚(yáng)和獎勵。

在教學(xué)內(nèi)容方面，我注意到部分學(xué)生對比熱容在生活中的應(yīng)用了解不足。為了拓寬學(xué)生的知識視野，我將在后續(xù)教學(xué)中增加一些與比熱容相關(guān)的實際案例，讓學(xué)生更好地理解比熱容在生活中的重要性。

針對課后作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，我將加強(qiáng)對學(xué)生作業(yè)的反饋，及時指出學(xué)生在作業(yè)中存在的問題，并給予個性化指導(dǎo)。同時，鼓勵學(xué)生充分利用拓展資源，深入探究比熱容相關(guān)知識。內(nèi)容邏輯關(guān)系①比熱容的定義與概念

-重點知識點：比熱容的定義、單位、物質(zhì)屬性

-關(guān)鍵詞：比熱容、單位、屬性

-板書設(shè)計：比熱容=升溫/降溫所需熱量/物質(zhì)質(zhì)量×溫度變化

②水和砂石的比熱容特點

-重點知識點：水的比熱容較大；砂石的比熱容較小

-關(guān)鍵詞：水、砂石、比熱容特點

-板書設(shè)計：水（大比熱容）vs砂石（小比熱容）

③吸熱與放熱過程及實驗操作

-重點知識點：吸熱與放熱過程、實驗操作注意事項、數(shù)據(jù)收集

-關(guān)鍵詞：吸熱、放熱、實驗操作、數(shù)據(jù)收集

-板書設(shè)計：

-吸熱：物質(zhì)+熱量→溫度上升

-放熱：物質(zhì)-熱量→溫度下降

-實驗操作：控制變量、準(zhǔn)確記錄溫度變化

④數(shù)據(jù)分析與處理

-重點知識點：圖表繪制、比熱容計算、結(jié)果分析

-關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析、圖表、計算、結(jié)果分析

-板書設(shè)計：

-數(shù)據(jù)處理：繪制溫度變化曲線圖

-比熱容計算：Q=m×c×ΔT

-結(jié)果分析：比較不同物質(zhì)的比熱容

⑤比熱容的應(yīng)用

-重點知識點：比熱容在生活中的應(yīng)用案例

-關(guān)鍵詞：應(yīng)用、案例、生活

-板書設(shè)計：比熱容應(yīng)用案例（如水用作冷卻劑、建筑材料的選取）

⑥科學(xué)探究方法與技能

-重點知識點：實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)收集與處理、團(tuán)隊合作

-關(guān)鍵詞：探究方法、技能、團(tuán)隊合作

-板書設(shè)計：

-實驗設(shè)計：提出假設(shè)、設(shè)計實驗方案

-數(shù)據(jù)處理：收集、分析、得出結(jié)論

-團(tuán)隊合作：分工、討論、共同進(jìn)步課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測今天，我們學(xué)習(xí)了比熱容的概念、實驗操作以及數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。通過實驗，我們觀察到不同物質(zhì)的吸放熱性能差異，并學(xué)會了如何通過繪制圖表和計算來分析這些數(shù)據(jù)。比熱容在我們?nèi)粘Ｉ钪杏兄鴱V泛的應(yīng)用，比如水的比熱容較大，使其成為良好的冷卻劑和取暖劑。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們不僅理解了比熱容的物理意義，還掌握了科學(xué)探究的方法和技能。

現(xiàn)在，我將進(jìn)行當(dāng)堂檢測，以檢查大家對今天內(nèi)容的掌握情況。我將提出幾個問題，請大家認(rèn)真思考并回答。

1.比熱容的定義是什么？它是什么屬性的量？

2.水和砂石的比熱容有什么不同？

3.在實驗中，我們?nèi)绾问占头治鰯?shù)據(jù)？

4.比熱容在日常生活中有哪些應(yīng)用？

5.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你學(xué)到了哪些科學(xué)探究的方法和技能？

請大家認(rèn)真思考這些問題，并嘗試用自己的話來回答。通過這些問題，我希望大家能夠更好地理解比熱容的概念，掌握實驗操作和數(shù)據(jù)分析的方法，并了解比熱容在日常生活中的應(yīng)用。同時，我也希望大家能夠通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和團(tuán)隊合作的能力。重點題型整理1.計算題：已知水的質(zhì)量為200g，初溫為20℃，最終溫度為30℃。求水吸收的熱量。

解答：Q=m×c×ΔT

=0.2kg×4.18J/(g·℃)×(30℃-20℃)

=0.2kg×4.18J/(g·℃)×10℃

=0.836kg·℃×10℃

=8.36J

2.應(yīng)用題：一個容積為500mL的水壺，裝滿水后放入冰箱冷藏室。已知水的比熱容為4.18J/(g·℃)，冷藏室的溫度為10℃。問：要將水壺中的水冷卻至10℃，需要從水中移走多少熱量？

解答：m=ρ×V

=1g/cm3×500cm3

=500g

=0.5kg

Q=m×c×ΔT

=0.5kg×4.18J/(g·℃)×(10℃-T?)

=0.5kg×4.18J/(g·℃)×(10℃-20℃)

=0.5kg×4.18J/(g·℃)×(-10℃)

=-20.9J/kg·℃×(-10℃)

=209J

3.分析題：比較水和砂石在吸熱過程中的溫度變化速率。

解答：由于水的比熱容大于砂石，因此相同質(zhì)量