探究水的沸騰

劉海濤 李慶東

教材分析

《探究水的沸騰》選自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》（人教版）八年級(jí)上冊(cè)。

教材以學(xué)生日常生活中非常熟悉的沸騰現(xiàn)象引入，問學(xué)生水在沸騰時(shí)有什么特征，繼續(xù)加熱溫度會(huì)怎么變化。從生活走向物理，激發(fā)興趣，提出問題，引起猜想，調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究參與積極性。

教材讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，發(fā)現(xiàn)水的沸騰特征，知道沸騰是劇烈汽化現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生合作、交流的能力。在學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，引出沸點(diǎn)知識(shí)，給出幾種液體的沸點(diǎn)表，一是使學(xué)生了解部分液體的沸點(diǎn)，二是使學(xué)生能用沸點(diǎn)知識(shí)解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象。

教材還安排了“想想做做”，內(nèi)容是紙鍋燒水，目的是發(fā)展鞏固學(xué)生興趣，讓學(xué)生動(dòng)手操作，進(jìn)一步體會(huì)沸騰特征和沸點(diǎn)知識(shí)。

學(xué)生分析

學(xué)生80人，男生占學(xué)生總數(shù)六成以上。八年級(jí)學(xué)生仍具有好奇、好動(dòng)、好勝、好強(qiáng)的特點(diǎn)，而且通過以前的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具有初步的使用溫度計(jì)、酒精燈、鐵架臺(tái)的技能和探究能力。班級(jí)中已初步形成合作交流、敢于探索與實(shí)踐的良好學(xué)風(fēng)，相互評(píng)價(jià)的氣氛較濃.

設(shè)計(jì)理念

使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)活動(dòng)，在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識(shí)，是物理課程總目標(biāo)之一?！短骄克姆序v》這一課，意在讓學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，經(jīng)歷和體會(huì)探究過程，培養(yǎng)科學(xué)探究能力、搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及交流合作的能力。

教學(xué)目標(biāo)

1.經(jīng)歷“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)過程，觀察水的沸騰現(xiàn)象，感知水的沸騰是一種表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象，沸騰過程要吸熱。

2.能用沸點(diǎn)的知識(shí)解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象.

3.培養(yǎng)觀察能力、動(dòng)手操作能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和合作交流能力，增強(qiáng)勇于探究、創(chuàng)新的意識(shí)。

教學(xué)流程

一、聯(lián)系生活實(shí)際，引入新課。

師：同學(xué)們，沸騰是流體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。我們每天都要吃飯、喝茶，對(duì)司空見慣的水的沸騰，大家是否注意到有什么特征？水沸騰后，繼續(xù)加熱水溫會(huì)——

學(xué)生相互議論：“水沸騰時(shí)，有大量白氣?！薄八序v時(shí)，水面翻騰作響。繼續(xù)加熱，水溫繼續(xù)上升唄?！薄安唬匈Y料介紹，繼續(xù)加熱，水溫保持不變?！薄盀槭裁?？”

一聯(lián)系到自己的生活經(jīng)歷，大家都打開了話匣子，老師還沒說完，就各抒已見，討論熱烈。有直觀現(xiàn)象、有猜想、有資料上找出的答案、有質(zhì)疑。

【從生活走向物理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望和參與動(dòng)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想。】

師：很好，同學(xué)們注意觀察身邊的現(xiàn)象，具有一定的觀察能力，并且敢于質(zhì)疑有關(guān)資料上介紹的現(xiàn)象。那么，水沸騰時(shí)為什么有大量白氣？繼續(xù)加熱，水溫究竟是否變化？為什么？請(qǐng)同學(xué)們討論，通過怎樣的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行觀察研究呢？（板書：探究水的沸騰。）

二、分組實(shí)驗(yàn)探究。

1.制訂計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生A：用煤爐加熱水壺中的水，沸騰時(shí)觀察、研究現(xiàn)象。

學(xué)生B：用酒精燈加熱燒杯中的水，觀察、研究水的沸騰現(xiàn)象。

學(xué)生C：煤爐加熱鋼精鍋中的水，沸騰時(shí)觀察現(xiàn)象，用溫度計(jì)測(cè)水溫。

學(xué)生D：酒精燈加熱燒杯中適量的水，溫度計(jì)測(cè)水溫，沸騰時(shí)觀察研究現(xiàn)象。

學(xué)生踴躍回答。

師：以上幾位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，都可以觀察到部分或全部的沸騰現(xiàn)象，為了保證在課堂上的有限時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，建議同學(xué)們采用學(xué)生D的方案進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。

【培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案的能力?！?/p>

2.分工明確，人人參與。

師：實(shí)驗(yàn)臺(tái)上準(zhǔn)備了學(xué)生D的方案的器材，大家先不要?jiǎng)邮?。各小組成員要分工具體、責(zé)任到人;裝水、加熱、測(cè)量溫度、觀察現(xiàn)象、記錄、交流發(fā)言等要明確。分工完畢的小組，組長(zhǎng)到黑板上寫出組號(hào)，再開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為20分鐘。完成實(shí)驗(yàn)的小組里負(fù)責(zé)交流發(fā)言的同學(xué)，在本組號(hào)后面簡(jiǎn)要寫出觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中要注意酒精燈、溫度計(jì)的使用方法（幻燈片投影）.

【明確分工，使人人參與，有條不紊，既保證實(shí)驗(yàn)探究順利進(jìn)行，又培養(yǎng)學(xué)生相互合作、交流學(xué)習(xí)的意識(shí)?！?/p>

3.分組實(shí)驗(yàn)。

全班學(xué)生分為20個(gè)小組，按照教師的建議進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

教師檢查落實(shí)了10個(gè)小組的分工情況，指導(dǎo)了5個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其他小組進(jìn)行巡視。

為了提高實(shí)驗(yàn)效率，有的小組采用250m1的小燒杯，有的燒杯中倒入適量的水，使水面稍高于溫度計(jì)液泡，有的采用溫水加熱，有的在燒杯口蓋上一塊硬紙板。學(xué)生們真是開動(dòng)了腦筋！

【學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是主導(dǎo)，是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、合作者?！?/p>

15分鐘后，第二組在黑板上寫道：水沸騰時(shí)，大量氣泡上升，變大，到水面破裂，劇烈汽化。水蒸氣，白氣。

第六組寫道：沸騰前加熱、溫升，沸騰時(shí)，加熱溫度保持98℃不變（并附圖說明）.

第一組寫道：同六組，沸騰吸熱，加熱溫度不變。

部分小組寫道：同一組、同六組或同二組。

部分小組寫道：同一、六組。

20分鐘實(shí)驗(yàn)時(shí)間到，還有兩組仍在進(jìn)行。

4.匯報(bào)交流。

師：時(shí)間到。絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)組已經(jīng)結(jié)束，建議沒有完成的兩組也聽一聽完成實(shí)驗(yàn)的同學(xué)的交流匯報(bào)，再繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)。

各組代表交流發(fā)言，第六組展示了繪制的圖。

【培養(yǎng)學(xué)生交流合作、分析論證的能力?！?/p>

師：根據(jù)剛才的交流匯報(bào)結(jié)果可以看出，大家在實(shí)驗(yàn)中觀察到水沸騰時(shí)的特征是：水的沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象。這時(shí)，大量氣泡上升，變大，到水面破裂，里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中。在沸騰過程中，雖然繼續(xù)對(duì)水加熱，但只能使水不斷地變成水蒸氣，它的溫度都保持不變。第六組繪制的圖像非常形象直觀。

水沸騰時(shí)的溫度叫水的沸點(diǎn)。不同液體的沸點(diǎn)不同，大家看（用幻燈片給出）幾種液體的沸點(diǎn)表.請(qǐng)找出水、亞麻仁油、液態(tài)氧三種液體的沸點(diǎn)，并思考為什么油條是黃色的，而水餃煮不黃？為什么自然界氧以氣態(tài)存在？

學(xué)生E：油的沸點(diǎn)比水高，所以水餃不黃，油條黃。

學(xué)生F：液態(tài)氧沸點(diǎn)是-183℃，所以自然界常溫下氧以氣態(tài)存在。

學(xué)生G：水的沸點(diǎn)是100℃。我們測(cè)量為98℃，表上的數(shù)值應(yīng)修改。

師：很好！E、F兩同學(xué)用沸點(diǎn)知識(shí)解釋了生活和自然界的兩個(gè)現(xiàn)象，G同學(xué)根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)沸點(diǎn)表提出了質(zhì)疑，精神可嘉。請(qǐng)同學(xué)們注意沸點(diǎn)表所注的條件：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下。我們今天實(shí)驗(yàn)時(shí)大氣壓可能不是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以數(shù)據(jù)不同，有關(guān)大氣壓知識(shí)我們將在以后的章節(jié)學(xué)習(xí)。

【培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與生活相結(jié)合的應(yīng)用能力和質(zhì)疑精神?！?/p>

5.實(shí)驗(yàn)評(píng)估。

師：現(xiàn)在我們還回到本次實(shí)驗(yàn)上，請(qǐng)大家?guī)椭^續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)小組查找分析一下原因。

學(xué)生H：可能是實(shí)驗(yàn)用水溫度低。

學(xué)生I：可能是沒利用酒精燈外焰加熱燒杯中的水。

學(xué)生J：可能是燒杯中被加熱的水過多。

繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的第三組組長(zhǎng)發(fā)言：“謝謝同學(xué)們，我們組開始時(shí)確實(shí)忽略了用酒精燈外焰加熱燒杯，后來發(fā)覺，進(jìn)行了調(diào)整，現(xiàn)在水已沸騰，看到了和同學(xué)們說的一樣的現(xiàn)象?！?/p>

另一個(gè)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的第十六組組長(zhǎng)說：“我們?cè)缫寻l(fā)現(xiàn)同學(xué)們說的各種現(xiàn)象。我們?cè)谘芯抠Y料上看到，水沸騰時(shí)，迅速提起水壺，短時(shí)間內(nèi)壺底是涼的。通過剛才實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)水沸騰時(shí)，迅速移去酒精燈，燒杯底6秒內(nèi)是涼的……”

“涼的？”“真的？”“為什么？”……

超出教師的意料，師生都感到驚奇，反響強(qiáng)烈。同學(xué)們議論紛紛，有的急著要嘗試。

師：大家不要著急，請(qǐng)十六組組長(zhǎng)把話講完。

第十六組組長(zhǎng)：“當(dāng)時(shí)我們還百思不解，經(jīng)同學(xué)們剛才的交流，我們明白了！剛移去酒精燈時(shí)，杯內(nèi)水仍在沸騰，沸騰吸熱，吸去杯底的熱，所以……

教師帶頭鼓起掌來.

【師生交往互動(dòng)互惠，老師和同學(xué)們一起分享新知，促進(jìn)學(xué)習(xí)?！?/p>

三、總結(jié)。

師：很好，十六組同學(xué)有著驚奇的發(fā)現(xiàn)，解釋也非常好。大家應(yīng)向十六組同學(xué)學(xué)習(xí)，課后找機(jī)會(huì)嘗試，老師提醒大家注意兩點(diǎn)：一要勇敢：二要注意安全。

【引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行探索活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生勇敢精神，同時(shí)強(qiáng)化安全意識(shí)教育。】

師：馬上就要下課了，時(shí)間不允許我們現(xiàn)在嘗試，請(qǐng)同學(xué)們整理器材，然后各小組把實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象、結(jié)果或圖表寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在班上討論和交流。課后完成“想想做做”，紙鍋燒水，并交流其中的道理。

【培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)后整理器材的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣以及整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力、交流合作能力.】課后反思

在這節(jié)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課中，我真正體驗(yàn)到，新課程強(qiáng)調(diào)的教學(xué)是教與學(xué)的交往、互動(dòng)，師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充。在這個(gè)過程中教師與學(xué)生分享彼此的思考、經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，交流彼此的情感、體驗(yàn)與觀念，豐富教學(xué)內(nèi)容，求得新的發(fā)現(xiàn)，從而達(dá)到共識(shí)、共享、共進(jìn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)和共同發(fā)展。近30年的教學(xué)生涯里，在這一內(nèi)容的教學(xué)中，從未涉及到十六組同學(xué)提出、驗(yàn)證并圓滿解釋的這一問題。真是后生可畏，教師也大開眼界！當(dāng)學(xué)生的興趣和積極性得到充分調(diào)動(dòng)，充分體現(xiàn)了自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式時(shí)，就意味著學(xué)生主體性的凸顯，個(gè)性的施展，創(chuàng)造性的解放，教師式學(xué)生和學(xué)生式教師的出現(xiàn)，絕非偶然。另外，作為教師，不斷學(xué)習(xí)，更新知識(shí)，實(shí)在是十分必要。