結(jié)構化視角下專題復習課的教學主線設計

高中物理專題復習課是幫助學生梳理知識、深化理解、提升應用能力的重要教學環(huán)節(jié).在理想氣體方程的復習中，結(jié)構化教學強調(diào)知識的系統(tǒng)性和關聯(lián)性，從結(jié)構化視角設計教學主線，有助于學生構建完整的知識框架，提高解決復雜問題的能力.

1結(jié)構化視角下教學主線設計的原則

1. 1 系統(tǒng)性原則

將理想氣體方程相關的知識進行系統(tǒng)梳理，包括理想氣體狀態(tài)方程、克拉珀龍方程、理想氣體的內(nèi)能、氣體實驗定律等，明確各知識點之間的邏輯關系，形成有機的知識整體，讓學生清晰洞察知識的來龍去脈，明白各個部分如何協(xié)同作用，為解決復雜問題筑牢根基.

1.2 針對性原則

針對學生在理想氣體方程新情境應用中存在的問題，如不能準確分析氣體狀態(tài)變化過程、無法建立合適的物理模型等，設計有針對性的教學內(nèi)容和練習，手把手教他們?nèi)绾纬橄蟪鲫P鍵物理模型，強化薄弱環(huán)節(jié)，補齊知識短板，切實提升學生解決新情境問題的能力.

1. 3 層次性原則

教學主線應具有層次性，從基礎概念和簡單情境入手，逐步引導學生深入理解和應用知識，在新情境中不斷提升思維能力.這種由淺入深、循序漸進的

設計，讓學生在漸進式挑戰(zhàn)中穩(wěn)步提升思維能力，實現(xiàn)知識的深度內(nèi)化與靈活運用，

2理想氣體方程新情境應用專題復習的教學主線設計

2.1構建知識結(jié)構，妙解新情境基礎問題

例1得知某企業(yè)的一個特殊車間需要監(jiān)控環(huán)境溫度，某學習小組制作了一個簡易的環(huán)境溫度監(jiān)控器，如圖1，汽缸導熱，缸內(nèi)溫度與環(huán)境溫度可以認為相等，達到監(jiān)控的效果.汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計、橫截面積 S=10cm² 的活塞封閉著一定質(zhì)量理想氣體，活塞上方用輕繩懸掛著矩形重物 ψ_m ，若輕繩拉力剛好為零，警報器即開始報警.當缸內(nèi)溫度為 T₁= 300K 時，活塞與缸底相距 H=5cm ，與重物相距 h= 3cm .環(huán)境空氣壓強 p₀=1.0×10⁵Pa ，重力加速度大小 g=10m/s² ，不計活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦.

（1）當活塞剛好接觸重物時，求缸內(nèi)氣體的溫度 T₂ ;

（2）某時刻警報器開始報警，若重物質(zhì)量為 m=

1kg ，求此時缸內(nèi)氣體溫度 T₃ ：

解析 （1）從開始到活塞剛接觸重物，氣體為等壓變化過程，則HS 解得 T₂=480K （2）從剛接觸重物到繩子拉力剛好為零，有 p₁S=pS+mg ，則 ?₁=1.1×10⁵Pa 氣體為等容變化過程 （2號解得 T₃=528K

點評形成系統(tǒng)的知識體系后，將帶有情境的問題進行分析，判斷題目的隱含條件，確定應運用的物理規(guī)律，可便可妙解基礎問題

2.2深度探究定律本質(zhì)，遷移知識解決新情境綜合問題

例2某學習小組設計了一個如圖2所示的溫度報警器，導熱性良好的汽缸豎直放置，缸內(nèi)用橫截面積 S=10^-3m² 、質(zhì)量 m=0.1kg 的活塞（上表面涂有導電物質(zhì)）封閉有一定質(zhì)量的理想氣體.當封閉氣體溫度 T₁=300K 時，活塞與汽缸底部的距離h₁=6cm ，上表面與 a_λ，b 兩觸點的距離 h₂=1cm .當環(huán)境溫度上升，活塞緩慢上移至觸點處時恰好觸發(fā)報警器報警.忽略所有摩擦，大氣壓強 P₀=1.0× 10⁵Pa ，重力加速度 g=10m/s² .求：

（1）該報警裝置報警的最低溫度 T₂ ：（2）當環(huán)境的溫度從 T₁=300K 緩慢升高到報警的最低溫度時，缸內(nèi)氣體吸收的熱量為3.12J，求此過程中缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增量 ΔU

解析 （1）根據(jù)題意，由蓋一呂薩克定律，

得

解得 T₂=350K

（2）在環(huán)境溫度緩慢升高的過程中，活塞先緩慢上移至觸點，氣體做等壓變化，設封閉氣體等壓膨脹時的壓強為 ，由平衡條件得 P₁S=mg+PS ，

解得 P₁=1.01×10⁵Pa

當環(huán)境的溫度從 T₁=300K 緩慢升高到報警的最低溫度時，氣體對外界做功 W=-P₁Sh₂ ，

聯(lián)立解得 W=-1.01J 由熱力學第一定律可得 ΔU=W+Q ，解得氣體內(nèi)能的增量 ΔU=2.11J

點評在解決新情境問題過程中，注重方法引導.教會學生如何通過“確定研究對象、分析氣體狀態(tài)變化過程、選取合適的理想氣體方程、代入數(shù)據(jù)求解”這一流程來解決問題.涉及內(nèi)能的問題時，需要學生理解實驗定律的本質(zhì)，弄清氣體做功的計算方法，結(jié)合熱力學第一定律即可求解.

3結(jié)語

從結(jié)構化視角設計理想氣體方程新情境應用的專題復習課教學主線，能夠幫助學生建立系統(tǒng)的知識體系，提升在新情境下運用理想氣體方程解決問題的能力.在教學實踐過程中，注重學生主體地位的發(fā)揮和多樣化教學方法的運用，能夠有效提高教學效果.最后通過效果評估及時發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整教學策略，進一步優(yōu)化教學過程.這種結(jié)構化的教學主線設計方法為高中物理其他專題復習課的教學提供了有益的借鑒，有助于推動高中物理教學質(zhì)量的提升.

參考文獻：

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