液体表面张力教学设计

《液体的表面张力》

选用教材：粤教版高中物理选修3-3 授课对象：高二学生 选手姓名：卢炜杰

第三届全国大学生物理教学技能大赛 参 赛 教 学 设 计

《液体的表面张力》教学设计

【课题】液体的表面张力

【教学时间】40分钟

【教学对象】高中二年级学生

【教材】粤教版高中物理选修3-3第二章第五节

【教学内容分析】

1.教材的地位和作用：本节内容是在液体的基本性质和液晶的基础上对液体性质的进一步探讨，与上一节的内容构成了液体单元完整的知识体系。同时，表面张力的微观解释主要基于分子动理论的基本观点，因此本节内容是分子动理论的综合拓展和运用。

本节主要包括两个知识点：一是表面张力的宏观现象，二是表面张力的微观解释。前者重在让学生掌握表面张力的概念，认识液体的表面现象及生活应用；后者重在使学生进一步液体认识表面张力的微观实质，运用分子动理论的知识分析表面张力的产生原因。

2.课标要求：通过实验观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。

3.教材的编写思路：教材首先从学生熟悉的现象出发，通过展示一系列生活中的表面张力现象引入课堂。然后通过两组肥皂膜实验的观察和分析，得出液体表面具有收缩趋势的结论。在此基础上，教材结合分子动理论的有关知识，从微观的角度解释表面张力的产生原因。最后，教材通过“讨论与交流”和“实践与拓展”栏目，分别设置了表面张力的实例解释和课后实践任务。

4.教材的特点：

（1）从学生所熟悉的现象入手，强调实验和观察，学生的参与和思考。

（2）重视液体表面张力的概念建立过程和产生原因的定性分析。

（3）关注学生物理学习的差异性，加强内容的选择性。

5.教材处理：

（1）适当地调整微观解释的教学思路

教材侧重于从“分子势能”的角度解释液面的收缩现象，提出“势能总有减少的趋势，因此液面具有的收缩趋势”。虽然学生在本课前已经学习了分子动理论的相关知识，但分子势能的概念并没有明确提出，也没有经过强化和巩固。因此对学生而言，直接运用势能的观点解释液面的收缩具有较大困难，同时也容易使学生误以为“液面是向内收缩的”。考虑到学生的原有知识结构和实际认知水平，主要从分子力的角度进行分析，一方面保证了知识点的完整性，另一方面也有利于学生理解表面张力的方向，势能的观点则作为在此基础上的延伸和提高，从而体现新课程中教学内容的灵活性和选择性。

（2）教材在引入和应用环节设置了一些生活中的表面张力现象以激发学生的兴趣和思考，而考虑到物理、技术和社会的紧密联系，适当地增加了表面张力

在科技前沿方面的应用，以增长学生见闻，丰富课堂。

【学生情况分析】

1.兴趣特点：对物理表现出浓厚的因果认识、操作和概括兴趣，有着强烈的好奇心和求知欲。

2.知识基础：学生已经学习了液体的基本性质和分子动理论的相关知识，对生活中的各种液体及其特性具有丰富的感性认识。

3.认识困难：学生对表面张力现象的认识仅停留于感性阶段，难以理解从各种现象中归纳液面的特点，难以理解液面中存在力的作用；虽然已经学习了分子动理论，但缺乏运用分子动理论相关知识分析、解释实际宏观热现象的知识迁移和应用能力，难以理解表面张力的产生原因。

【教学目标】

1.知识与技能

（1）通过实验，观察液体的表面张力现象。

（2）知道液体表面张力的概念。

（3）解释表面张力的产生原因。

2.过程与方法

（1）经历液体表面现象的实验和探究，体会科学探究的方法。

（2）通过对表面张力的微观解释，体会运用分子动理论解释宏观热现象的方法。

3.情感态度与价值观

（1）激发学习物理的兴趣，感受物理与自然的美。

（2）培养学生将物理知识服务于生活和社会的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

【教学重点】

液体表面张力的概念。

【教学难点】

液体表面张力的产生原因。

【教学策略设计】

1.教学方法

（1）实验法：物理学是一门以实验为基础的科学，而物理实验是教学的重要内容和手段。本节教学注重通过实验创设问题情境，如对硬币漂浮原因的猜想，肥皂泡成球形的原因和立方体铁丝框肥皂膜的分布等，以引起学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣。另外通过学生分组实验，让学生在自主探究中得出液面的性质，使知识的教学过程同时是一个解决问题和科学探究的过程，同时注意渗透物理学研究方法、科学思维方法。

（2）讲授法：教学过程中适时地穿插教师形象生动、富有启发的讲解，辅之以模拟动画和各种自制教具，以点拨、启发学生。如对表面张力产生原因的讲解则是充分发挥教师的主导作用，让学生经历一个思维探究的过程，完成感性认识到理性认识的飞跃。在讲授知识的渗透探究的思想，而在探究的过程中又讲授必要的物理知识。

2.学法指导

俗语云：授人以鱼，供一饭之需；授人以渔，则终身受用。学法指导方面，通过组织学生进行分组实验，以交流讨论、互相启发的方式引导学生探究液面的特点，在合作解决问题的过程中完成知识的自我构建。

3.教学媒体设计

首先，充分利用实物、视频、图片等材料，为学生提供必需的感性素材。通过自制教具“表面张力的产生原因演示装置”，运用类比的方法模拟肥皂膜的收缩现象，让学生直观地感受到表面层分子相互吸引力的作用，从而使抽象的微观过程具体化、形象化。

【教学用具】

硬币、半圆形和长方形的铁丝框、肥皂水、自制教具“表面张力的微观机理演示装置”、不同形状的肥皂泡小框、肥皂块、四面体和立方体形的铁丝框。

【教学流程图】

教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图

第三届全国大学生物理教学技能大赛参赛教学设计【新课导入】

实验引入：硬币漂浮

先与学生共同完成硬币漂浮的小实验，然后引导学生思考硬币能够漂浮的原因，同时组织学生仔细观察硬币漂浮时周围液面的变化情况，进而引出问题：硬币的漂浮会不会与液体的表面有关？演示实验：

硬币漂浮

问：硬币为什么

能够漂浮在水

面上？

问：漂浮的硬币

和沉入水中的

硬币所受浮力

有什么不同？

问：为什么受浮

力更大的水中

的硬币没有浮

起来，而受浮力

小的硬币又不

下沉呢？

引导观察：大家

仔细观察一下

硬币周围的水

面发生了怎样

的变化？

引入课堂：硬币

观察、思考、

兴奋

答：硬币受到

浮力作用

答：水中的硬

币排开水的

体积更大，所

受浮力更大。

疑惑

思考

观察

思考

答：凹了下去

疑惑

实验——问题

通过简单有

趣的小实验激发

兴趣，引发思考。

利用学生对

硬币漂浮现象的

思维定势，引起

认识矛盾，极大

地激发了学生的

求知欲。引导学

生观察液面的变

化情况，同时也

确立了本课的研

究对象。

【教学过程设计】