“温度、温度计”教学案例及评述

2009-04-02 10:05张以明盛正民
物理教学探讨 2009年1期
关键词:温度计刻度同学

张以明 盛正民

1 教学目标

⑴理解温度的概念,并能说出生活环境中常见的温度值。

⑵通过观察温度计的构造, 练习用温度计测水温,了解液体温度计的工作原理和温度计的使用方法,会用温度计测量温度。

⑶尝试对环境温度问题发表自己的见解,增强环保意识。

2教学思想

⑴本节知识与生活、社会联系密切,与学生生活十分贴近,因此本节课的教学要充分体现“STS”理念。课前,让学生通过上网查找并收集与“全球气候变暖”有关的内容,观察和了解生活中与温度有关的现象;课上让学生结合当地生产、生活实际谈论温度对生产生活和社会环境变化的影响,增强学生的环保意识,认识可持续发展的重要意义。

⑵学会正确使用温度计测量物体的温度是本节的重点。突破这一教学重点的最好方法是让学生在实践中学习、感悟。因此本节采用让学生经历自制温度计、标刻度、测水温、对温度计使用方法的评价等过程,让学生动手、动脑、动口,体验测温原理,认识摄氏温度计的分度方法,学会正确使用温度计。同时,潜移默化地对学生进行转换法、放大法等科学方法的教育。

3 教学器材

温度计、冰水混合物、酒精灯、小药瓶、橡皮塞、粗吸管、细吸管、红色墨水、钉子、火柴、冷水、热水、体温表等。

4 教学过程

4.1 课题引入

先让学生观看一段视频,然后让学生谈一谈自己的感受。

视频材料简介:主要取材于美国灾难片《后天》和科教记录片《白色星球》,经过加工处理,制作成一段约1分钟的配乐视频:浩瀚的宇宙、旋转的地球、大量废气排放,美丽地球淡去,取而代之的是土黄发焦的地球--土地干涸、植被干枯、土地沙化、冰川熔化、台风肆虐、暴风骤雨、海面上升,淹没城市。

学生交流感受:学生的感受主要涉及到全球变暖引起的冰川融化、海平面升高给人类带来的危害,由此想到人类应该共同关注环保问题。

教师:全球气候变暖,给人类生存带来巨大影响。下面请同学们再来看两幅图片,这两幅图片是我从今年的《济宁日报》上剪下来的,这两幅图(“冷空气来了”与“持续的高温害苦了菜农”)反映了什么?

学生甲:第一幅图说明天气冷了要增穿衣服,气温直接影响我们的生活。

学生乙:第二幅图说明气温的升高对蔬菜的贮藏有很大的影响。在农村,经常发生的大白菜“烂心”的事今年就发生了,这都是今年太暖和的缘故。

学生丙:我家种着大棚蔬菜,我爸告诉我,要让蔬菜长得好,最要紧的是想办法控制大棚里的温度。

评述:两幅图片主旨鲜明、客观实际,贴近学生生活。通过对这两幅图片内容的讨论,使学生体会到温度对生产生活的影响。

课题引入让学生了解温度对人类、自然和社会等不同层面的影响,让学生体会温度的重要性,意识到研究温度的必要性。

4.2 新课教学

(1)温度

教师(总结与过渡):温度不仅与人们的生产生活密切相关,甚至影响到人类的生存。因此,了解温度是很有必要的。同学们,你们知道温度的概念是什么吗?

学生尝试描述。

教师(强调):物理学中把物体的冷热程度叫做温度。

(2)认识测温工具——温度计

学生活动1:在三个烧杯里分别盛有冷水、温水和热水。先把两手分别插入热水和冷水中,过一会儿,再把两手同时插入温水中。学生实验后交流感受。

思考:这个实验说明了什么?

学生实验后交流得出:单凭感觉判断冷热是不可靠的。

教师:那么怎样才能准确地判断出物体的温度呢?

学生:用温度计!

评述:这个实验最好让每个同学都做一做,只有亲身体验,他们才能体会到单凭感觉判断冷热是不可靠的。

学生活动2:观察温度计

每张桌子上都有一支温度计,让同学们仔细观察,并说出温度计的构造。比比看哪个小组观察得仔细、全面,看谁汇报得好。

通过小组内的合作交流,学生说出温度计的基本构造、量程和分度值、温度的单位和符号,同时注意到温度计玻璃管的内径很细等。

教师:关于温度计,还有哪些疑问?

甲:温度计的刻度是如何标上去的?

乙:温度计为什么能测出物体的温度?

丙:为什么玻璃管的内径那么细?

教师:温度计上的符号“℃”表示的是摄氏度。我们来看看温度计的刻度是怎么标出来的,请看视频。

视频材料简介:播放提前录制的标度方法:找一支比较大的教学用温度计,先用白纸把刻度盖上,把液泡放入事先准备好的冰水混合物中,待液柱静止后,在液面所处的位置标上“0”,为0℃;然后放到沸腾的水中,待液柱静止后,在液面所处的位置标上“100”,为100℃。 将“0”和“100”之间分成100等份,1份是1℃。

教师:看了以上录像资料,请大家利用桌面上的器材,自制一支温度计,自己解决刚才提出的问题,并总结温度计的测温原理。

评述:通过学生自己观察,既能了解温度计的构造,又能培养学生观察的能力。同时,把学生的思维引向深入,培养学生提出问题的能力。标刻度是对学生而言较难,学生没有这方面的基础,而且是人为的规定,所以这里只能告诉学生“0”刻度和“100”刻度的规定及分度方法。

学生活动3:自制温度计

自选器材:冰水混合物、酒精灯、青霉素小药瓶、橡皮塞、粗吸管(内经3mm-4mm)、细吸管(内经约2mm)、红墨水、钉子、火柴、热水、冷水等。

1)自制一支温度计,并给它标上刻度;

2)用自制的温度计测量冷水、热水的温度;

3)用实验用温度计对自制温度计的测量结果进行评估;

学生活动,教师指导,然后小组汇报。

学生甲:我们先用钉子在橡皮塞上扎个眼,小药瓶中加满红色的水,盖上橡皮塞,然后把吸管插入,就制成了温度计。而且发现用细管制成的温度计比粗管测量更准确些。

学生乙:我们小组先标出“0”和“100”,然后等分成了10份,每一份为10℃。

学生丙:我们观察到,将自制的温度计的小药瓶放入热水中后,吸管中水柱不断升高,最后停在某一位置,再放到冷水中时吸管中水柱不断下降,最后停在某一位置。这样,根据吸管内液面的高低,就可以说明物体温度的高低。

教师指出:常用温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。利用液体体积的变化来显示被测物体温度的变化,这是转换思想的一个应用。

评述:小药瓶的容积、吸管的粗细和长度要适当选取,当温度从0℃升高到100℃时,吸管内的水柱大约上升20cm,便于标刻度。

自制温度计这一活动使学生对温度计的构造、原理、刻度等理解深刻,记忆牢固,也培养了学生动手能力和创新思维,真正提高了课堂教学效果。

(3)正确使用温度计

学生活动4:评判操作方法的正误

先用大屏幕投放老师拍摄的一位同学在实际测量时的操作情况,请同学们借助自己的生活经验判断其正误。

图片(见下页)是学生实验时现场抓拍的。图片中的学生也是同学们认识的,所以很容易引发学生的兴趣。学生积极参与,进行评价,教师适时点拨,从而引导学生总结出使用温度计的正确方法。

投影出示正确使用温度计的方法:

估:先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计;

看:观察温度计的分度值和量程;

放:温度计下端不能与杯底、杯壁接触,以准确测出液体的温度。

评述:课本上有几幅使用温度计的图片,如果让学生自己看看,交流一下也是可行的,但不能最大限度地激发学生的兴趣和注意力。这里采用实验照片,容易冲击学生的视觉。拍摄的几种情况都是同学们使用温度计常犯的错误,让学生去讨论、评价,学生感到很真实,且给学生留下的印象更深刻。

(4)练习使用温度计测量水的温度

学生活动5:比比谁估测得更准确

先凭手的感觉估测烧杯中热水和冷水的温度,再用温度计测量。把估测的数据和测量的结果记录在下表。比比看,谁估测得准确些!

教师投出学生的实验记录,让估测较准确的一组同学介绍经验,教师及时评价。当有学生说出以“人的正常体温37℃”为标准做比较时,教师要给予及进的肯定。

评述:学生知道了温度计的正确使用方法后,再让学生动手操作,通过实际操作是掌握温度计使用方法的最有效的途径。让估测比较准的小组介绍经验,以给其他同学启发:很多能力都来源于生活,提醒同学们要做个有心人。

(5)体温表

教师:生活中经常需要测体温,是用普通温度计来测体温的吗?

学生:不是。

教师:为什么不能用普通温度计来测体温?

学生说出原因,并归纳出三点:量程大、分度值大、不能离开人体读数。

教师:针对这三个方面,请同学们对普通的温度计进行改造,把它改造成体温表。

学生活动6:交流如何将普通温度计改造成体温表。

学生甲:我们组对不能离开人体读数进行了讨论,认为可以在温度计上套个橡皮筋,把橡皮筋移到液面静止时的位置,再拿出来读数。

学生乙:我们组认为把高于人体温度的那一段去掉可能解决量程大的问题。

学生丙:我们组建议将温度计里的细管做得再细些,使每1℃所占据的细管长度再长一些,然后就可以把每1℃再进行等分,测量的体温就会更准确些。

学生的思维很活跃。 然后再让学生将普通温度计与体温表进行对比,看有哪些不同,这些不同有什么作用。

评述:教材中对这部分的内容要求是让学生观察体温表的结构,了解它与温度计的不同。这里采用改造的方法,让学生根据发现的问题,寻求解决的办法,有利于开发学生的创造思维。学生找到解决办法的同时,也领略到了成功感。

(6)生活中的温度计

投影:几种温度计(寒暑表、干湿泡温度计、非典时期电子体温计、光测高温计等)

(7)了解生活中的温度

教师(引入):正是有了各种不同的温度计,我们才可以准确测量自然界中的一些温度。

学生活动7:你了解这些温度吗?

师:结合现实生活实际,谈谈了解自然界中一些温度的意义。

甲:我们知道了“明日济宁气温”,就知道是否应该增减衣服。

乙:白炽灯正常发光时灯丝的温度很高,我们在更换灯泡的时候,要等灯泡冷却后再更换,以免烫伤。

4.3 回顾总结、反馈质疑

总结的内容主要包括对知识点的回顾,对实验操作注意事项的说明以及收获和体会。

4.4 布置作业

播放一段视频。

视频材料简介:2006年11月7日,济宁市电视台《直播民生》专题报道了由于气候变暖,我市梁山镇的小麦开始拔节,农民正在麦地里压麦苗的新闻。

教师:这则新闻反映了全球变暖给我们带来的影响,特别是今年尤为明显。保护环境,维护自然界的和谐至关重要。作为中学生,我们能够为此做些什么?请借自行设计关注全球变暖的宣传画,然后将此项作业发至校园网,与同学们交流。

评述:设计这一部分的意图有三个方面:一是承上启下,开始谈全球变暖,然后讲温度和温度计,最后回到前面话题,使整节课浑然一体;二是播放当地的新闻,让学生意识到环境污染对我们的影响就在身边,我们不能袖手旁观;三是作业的设计新颖、独特,能引起学生的兴趣。

(栏目编辑张正严)

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