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物理课上的“温度”

發佈時間: 2024-07-07 16:42:18 |   發佈者: 玻璃蒸發皿

  课堂一开始,我便从深圳天气以及天气如何影响日常穿衣入手,结合感受冷热水演示实验,引导学生得出“用器官判断温度高低并不可靠”和“发明测温工具的必要性”的结论。

  于是,全班学生便带着问题“如何设计制作简易温度计”进行小组实验活动。学生利用口服液瓶、橡皮塞、粗细不同的吸管、水、酒精和煤油等材料进行实验,我顺势抛出几个问题:有什么实验现象产生呢?自制的简易温度计原理是什么?怎么改进自制温度计呢?

  在活动过程中,学生发现“液柱没有上升”“实验现象不明显”等问题,我鼓励学生结合教材充分讨论,并继续尝试改进,最后学生发现:测温物质应该选用热胀冷缩更明显的煤油、酒精等液体,并选用内径更细的吸管,整体膨胀效果会更明显。

  紧接着,小叶提出问题:“这种温度计只能定性比较温度,无法定量准确测量温度。”小佳机灵地回答:“所以,我们要规定一下温度量化的相关标准。”在讨论中,师生逐步达成了共识。

  我又抛出问题:“如果要将这支温度计投放到市场,还需要改进完善哪些结构呢?”学生联想到生活中的温度计,纷纷回答:“玻璃泡要小一些”“玻璃管要封闭,不然有时候测温液体会流出来”……

  课堂最后,我还让学生利用实验室温度计测出两个水瓶中冷水和热水的温度,并通过学生自评、互评、师评等方式了解学生的真实学习情况。

  通过一系列紧贴生活的活动,我水到渠成地引出了温度计的原理、结构,因为有了生活温度,学生的活动体验感高,学生的观察对比、归纳分析、质疑肯定、合作交流等综合能力也在潜移默化中得到了有效培养。

  授课过程中,我有意识去渗透关于温度计的物理学史,并通过微课视频介绍一个个物理历史故事,带领学生挖掘故事的深层内涵,让学生感受到物理学科的温度。

  当学生发现用煤油或酒精作为测温物质实验效果更明显时,我播放了第一个视频:1593年,意大利著名科学家伽利略发明了世界上第一支气体温度计。学生恍然大悟:原来一开始真的有气体温度计。于是,我和学生一起分析空气作为测温物质的缺陷。

  紧接着,我播放了第二个视频:1632年,法国医生、化学家兼物理学家詹·雷伊选择水作为测温物质,发明了第二支温度计,结果缺点是:玻璃管管口没有密封,会因水的蒸发而带来误差。不久后,1654年,阿拉贡国王费尔南多二世发明了第三支温度计——以酒精作为测温物质,并用蜡将装有红色酒精的玻璃管口封住,研制成世界上第一支不受外界气压影响的温度计。

  在介绍水银和酒精作为测温物质时,我继续播放第三个视频:1709年,德国科学家华伦海特发明了酒精温度计,1714年他研制成世界上第一支实用的水银温度计。在介绍体温计为何要设计缩口结构时,我播放了第四个视频:1612年,意大利帕多瓦大学医学教授桑克托留斯发明了形状像蛇的气体温度计,上端的玻璃泡放在病人的口中,管子下端放入一个盛水的容器,查看水柱便可知道人体体温的变化,这是世界上最早的体温计。1867年,伦敦医生奥尔巴特研制成细小便利的体温计,从此体温计才为医学界普遍采用。

  总结时,我跟学生说:一支小小的温度计更新迭代,不仅可以让我们感受到科技的突飞猛进,更能感受到背后是无数前辈科学家努力奋斗的结果,我们要学习他们敢于创造和科学探究的精神。

  在讲到水银温度计的结构时,小睿提出质疑:“既然水银有毒,我们为什么非要用水银这种物质呢?为什么不像温度计一样,选用煤油或者最常见的液体水呢?”面对小睿的问题,我及时肯定并表扬:“你提出了一个非常好的问题,那这背后的原因是什么呢?”

  紧接着,学生纷纷提出各种问题——“生活中经常把温度的单位说成了度,这是不规范的”“体温计为什么要设计缩口结构呢”“现代电子温度计的原理又是什么呢”。

  我点评道:“或许不久的将来,水银温度计要退出历史舞台,但在此之前,它为我们人类身体健康作出了巨大贡献。”

  课堂总结时,我出示了近100多年来全球年平均气温的变化图以及从2000年以来冰川融化的情况。学生惊讶地发现:原来平时不起眼的温度长时间范围内影响这么大。最后,我布置了一道家庭实践性作业:通过团队合作,查阅相关资料,了解我们所在城市的温度变化情况,提出自己的改进建议,并形成方案,提交给有关部门。

  课后学生反馈:要是每节课都这么上就好了。学生的正向反馈说明,关注个体温度是一堂课深入学生内心的根本。学生的每一次质疑,可能都是一次教育契机,我们应以学生的质疑为起点,鼓励其他学生提出质疑,带领学生共同解决疑问,由点及面,进而培养学生的思辨能力。

  随着核心素养导向的课堂教学逐步深入每位教师心中,而《温度》这节课践行着“温度教育”,使学生更加喜欢物理。

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