物態(tài)變化的教學(xué)難點(diǎn)與突破策略

王曙光

摘要：物態(tài)變化是初中物理教學(xué)中的重要一章，主要介紹了六種物態(tài)變化。由于物態(tài)變化種類較多，學(xué)生常會混淆概念，而且在分析相關(guān)現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生也會遇到較大的困難。本文認(rèn)真分析了學(xué)生在學(xué)習(xí)物態(tài)變化時(shí)遇到的困難，并針對性地提出了突破策略。

關(guān)鍵詞：初中物理? ?物態(tài)變化? ?教學(xué)難點(diǎn)? ?突破策略

一、物態(tài)變化的教學(xué)難點(diǎn)

1.容易望文生義

在解答與物態(tài)變化有關(guān)的問題時(shí)，許多初中生會望文生義。如在初中物態(tài)變化問題中常常出現(xiàn)“白氣”一詞，“氣”指物質(zhì)的一種存在形態(tài)，即氣態(tài)。常見氣體是肉眼看不見的，如氧氣、氫氣等。而生活中常說的“白氣”并非氣體，它實(shí)際上是懸浮在空氣中的小水珠。在解題的時(shí)候，學(xué)生往往會將“白氣”當(dāng)成水蒸氣，以至于答題錯(cuò)誤。

在物態(tài)變化這一章還出現(xiàn)了另外一些相近詞，如“溶化”和“熔化”。學(xué)生很難辨別這兩個(gè)詞，他們只是根據(jù)字面理解，將兩者當(dāng)成一樣的東西。實(shí)際上，“溶化”是指晶體溶于水的一個(gè)過程，并不屬于物態(tài)變化的范疇;“熔化”是指固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的過程，屬于物態(tài)變化的范疇。在物理學(xué)習(xí)中，望文生義非常有害，教師應(yīng)該幫助學(xué)生解決這個(gè)問題。

2.混淆物態(tài)變化

物態(tài)變化這一章主要介紹了六種具體的物態(tài)變化形式，分別是熔化和凝固、液化和汽化、升華和凝華。如在分析露、霜形成的原理時(shí)，許多學(xué)生會認(rèn)為霜是凝固形成的。實(shí)質(zhì)上，霜是水蒸氣凝華形成的。造成這種理解錯(cuò)誤的原因是，學(xué)生根本沒有將物態(tài)變化的名稱與相關(guān)的狀態(tài)變化建立起有效聯(lián)系。對物態(tài)變化中的吸熱和放熱現(xiàn)象，學(xué)生更加不容易辨析清楚了，不少學(xué)生誤認(rèn)為汽化放熱，因?yàn)樗麄兏杏X到燒水時(shí)壺口噴出的“氣體”很熱，給他們形成了一種放熱的錯(cuò)誤認(rèn)識。學(xué)生如果不能梳理清楚六種物態(tài)變化中物體狀態(tài)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，不能理清具體物態(tài)變化對應(yīng)的是吸熱還是放熱，當(dāng)遇到物態(tài)變化問題時(shí)便束手無策。

3.淺層理解問題

初中生的理性思維還相對比較薄弱，他們很難較為深入地去分析物理問題，許多情況下都是淺層次地理解問題，常常導(dǎo)致錯(cuò)誤地解決問題。如舞臺常常會用干冰來制造煙霧，以增強(qiáng)舞臺表演效果。學(xué)生會認(rèn)為這些煙霧是干冰升華形成的，實(shí)際上，干冰升華成的二氧化碳，人的眼睛是看不到的，“煙霧”是由于干冰升華吸收了大量熱量，使空氣中的水蒸氣液化為小水珠而造成的。這個(gè)問題涉及兩種物質(zhì)（水和二氧化碳）的物態(tài)變化，初中生在理解的時(shí)候只抓住了表面上能夠看到的干冰，而忽視了空氣中的水蒸氣。淺層理解是學(xué)習(xí)物理的巨大障礙，教師需要幫助學(xué)生深層理解問題。

二、物態(tài)變化難點(diǎn)的突破策略

初中生在學(xué)習(xí)物態(tài)變化時(shí)會遇到許多困難，如果這些困難得不到解決，將會對學(xué)生造成不良的心理影響，使他們失去物理學(xué)習(xí)的信心，最終學(xué)不好物理。

1.細(xì)致辨析相關(guān)概念

在物態(tài)變化教學(xué)中，教師要帶領(lǐng)學(xué)生細(xì)致地辨析相關(guān)概念。在完全理清相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，學(xué)生才可以準(zhǔn)確地分析問題和解決問題。物態(tài)變化這一章主要涉及六種物態(tài)變化，教師要注意循序漸進(jìn)，細(xì)致辨析概念，讓學(xué)生逐步掌握六種物態(tài)變化概念。

第一步，辨析單個(gè)概念。初中物理教材按照汽化和液化、熔化和凝固、升華和凝華的順序安排教學(xué)，每一節(jié)內(nèi)容講解兩個(gè)相對應(yīng)的物態(tài)變化現(xiàn)象。教師在教學(xué)某個(gè)物態(tài)變化概念時(shí)，必須將它的各種相關(guān)外延介紹清楚。如在講解汽化的時(shí)候，教師要分蒸發(fā)和沸騰兩個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)。蒸發(fā)是非常平和的汽化過程，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，研究影響蒸發(fā)快慢的幾個(gè)因素。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究，可以發(fā)現(xiàn)空氣流動(dòng)速度、表面積的大小、溫度等因素對蒸發(fā)速度有影響。沸騰是劇烈的汽化現(xiàn)象，教師同樣可以和學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受水沸騰的過程。做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師要提醒學(xué)生觀察水中上升氣泡的體積變化、插入水中溫度計(jì)的讀數(shù)變化等現(xiàn)象。通過觀察，學(xué)生可以較為清晰的認(rèn)識汽化的兩種具體形式，并且知道汽化是吸熱的過程。

第二步，多個(gè)概念對比辨析。在完成本章教學(xué)后，教師可以和學(xué)生一起復(fù)習(xí)這六種物態(tài)變化。全部學(xué)完六種物態(tài)變化后，學(xué)生會產(chǎn)生混淆，教師可以引導(dǎo)學(xué)生畫關(guān)系圖，辨析各個(gè)物態(tài)變化概念的不同。關(guān)系圖應(yīng)該以具體的物態(tài)（氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)）為節(jié)點(diǎn)，使用物態(tài)變化名稱作為聯(lián)系，并標(biāo)注上相應(yīng)的熱量傳遞。在建立好物態(tài)變化關(guān)系圖后，學(xué)生就可以分清六種具體的物態(tài)變化概念了。在解決問題時(shí)，教師可以要求他們把這個(gè)關(guān)系圖作為參考，通過循序漸進(jìn)的滲透方式，讓學(xué)生形成清晰認(rèn)識。

2.借助實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化認(rèn)知

實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)習(xí)至關(guān)重要。在初中物理教學(xué)中，教師常應(yīng)用實(shí)驗(yàn)來輔助課堂教學(xué)，突破教學(xué)難點(diǎn)。物態(tài)變化這一章包含了許多實(shí)驗(yàn)，如果學(xué)生對某些物態(tài)變化缺乏足夠的認(rèn)識，教師可以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)知。

第一，如果學(xué)生對某一個(gè)物態(tài)變化認(rèn)識不清，教師可以針對這個(gè)物態(tài)變化來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如學(xué)生在日常生活中經(jīng)?？吹侥?、熔化、汽化、液化等現(xiàn)象，但是很少注意到升華現(xiàn)象。針對這個(gè)問題，教師可以給學(xué)生做碘錘演示實(shí)驗(yàn)，教師將碘錘放在酒精燈上加熱，學(xué)生發(fā)現(xiàn)碘錘中的碘固體很快消失了，而在碘錘中出現(xiàn)了紫色氣體。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象充分說明碘升華了，由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。如果學(xué)生還存在疑問，教師可以將碘錘放入溫水中加熱。教師將水溫控制在碘的熔點(diǎn)之下，這樣在碘錘中還是出現(xiàn)了碘蒸氣，說明碘并沒有先熔化、再汽化，而是直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。經(jīng)過此實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)明晰升華現(xiàn)象的概念和形成過程等，以后再接觸到相關(guān)問題時(shí)，學(xué)生就可以立刻識別出升華現(xiàn)象。

第二，如果學(xué)生對幾個(gè)概念產(chǎn)生了混淆，教師可以用對比實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化學(xué)生對概念的認(rèn)識。如學(xué)生常常會搞混熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，教師可以做對比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察。首先，教師將一些冰碾碎放在燒杯中，再將一支溫度計(jì)插入冰中;其次，教師點(diǎn)燃酒精燈，隔著石棉網(wǎng)對燒杯加熱;最后，學(xué)生可以觀察到冰熔化和水沸騰的過程。在冰熔化的過程中，溫度計(jì)的讀數(shù)不發(fā)生變化;在水沸騰的過程中，溫度計(jì)的讀數(shù)也不發(fā)生變化。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教師融入了熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的知識點(diǎn)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對比，學(xué)生不會再混淆熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。

3.經(jīng)常解釋生活現(xiàn)象

在物態(tài)變化教學(xué)中，教師可以經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生借助所學(xué)知識來解釋生活現(xiàn)象。在日常生活中，學(xué)生雖然接觸過許多和物態(tài)變化有關(guān)的現(xiàn)象，但是他們并沒有從物理的角度解釋這些現(xiàn)象。如果教師能夠引導(dǎo)學(xué)生解釋這些生活現(xiàn)象，不僅可以強(qiáng)化學(xué)生對物態(tài)變化的認(rèn)識，還可以讓學(xué)生學(xué)以致用。

在引導(dǎo)學(xué)生解釋生活現(xiàn)象的時(shí)候，教師可以采用對比的方式。如教師提出這樣兩種生活現(xiàn)象：在夏天，室內(nèi)開空調(diào)，窗子外面的玻璃上會出現(xiàn)小水珠;而在冬天，窗子里面的玻璃上會出現(xiàn)小水珠。這兩種現(xiàn)象利用一外一內(nèi)的對比激發(fā)了學(xué)生探究的興趣。學(xué)生經(jīng)過思考后發(fā)現(xiàn)：夏天開空調(diào)，室內(nèi)溫度比較低，室外空氣中的水蒸氣會遇到冷的玻璃液化成為小水珠;冬天室內(nèi)溫度比較高，室內(nèi)的水蒸氣遇到冷的玻璃，會在內(nèi)部液化成為小水珠。最后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，不管是外面出現(xiàn)小水珠還是里面出現(xiàn)小水珠，本質(zhì)上都是空氣中水蒸氣的液化現(xiàn)象。

在解釋生活現(xiàn)象的時(shí)候，教師還可以充分結(jié)合學(xué)生的生活體驗(yàn)。如教師提出這樣兩個(gè)生活現(xiàn)象：為什么“霜前冷，雪后寒”？學(xué)生對這兩種現(xiàn)象有一定的體驗(yàn)。對“霜前冷”，冷是下霜必須具備的條件，只有天氣比較冷，空氣中的水蒸氣才會發(fā)生凝華現(xiàn)象，形成霜;對“雪后寒”，雪熔化需要吸收大量熱量，雪熔化是“寒”的原因。學(xué)生結(jié)合生活體驗(yàn)，可以對熔化和凝華有了更深層次的理解。

總之，初中物理物態(tài)變化這一章對學(xué)生的思維提出了較高要求，學(xué)生常常會出現(xiàn)誤讀、混淆等現(xiàn)象。教師要認(rèn)真分析學(xué)生在理解上存在的問題，及時(shí)采用有效的教學(xué)策略，幫助學(xué)生突破教學(xué)難點(diǎn)，使學(xué)生真正地掌握物態(tài)變化的相關(guān)知識。

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（作者單位：江蘇省溧陽市舊縣初級中學(xué)）