运用“任务分析”进行教学设计的实践与体会_比热容论文

运用“任务分析”进行教学设计的实践与体会,本文主要内容关键词为:教学设计论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

物理学科是一门内在逻辑性很强的学科,教师的教学就是在学生已经掌握知识的基础上,架设与新知识间的桥梁。而这个桥梁可以通过任务分析来实现,任务分析的首要条件就是将教学目标具体化,使原来陈述的内部的过程外显,如“理解”、“知道”变成“解释”“陈述”,再将目标逐层的抽丝剥茧,直到达到学生的最近发展区内原有的子技能,而教学过程就是在逐个子技能的基础上逐渐搭建而成的,所以运用任务分析进行教学设计,教学过程就是由一个个具体的观察和测量的环节构成的,下位子技能是学习的先决条件。

因此,教师在教学设计的过程中要紧紧围绕逐层的教学任务,积极地把学生的观察活动引向正确的方向。加涅在智慧技能层次论中指出,解决问题学习必须以简单规则的掌握为先决条件。

1.教学实例:比热容

2.学习层级分析(如图1)

3.教学目标:

(1)知识与技能

①能用自己的语言陈述比热容的概念,会解释比热容是物质的一种特性。

②能写出水的比热容,会用比热容解释简单的自然现象。

(2)过程与方法

①通过实验,比较不同物质的吸热能力,使学生指出比热容是如何影响物体温度的变化的,学会运用所学的知识分析解决实际问题。

②通过设计、进行实验,让学生体会控制变量法在科学探究中的应用。

(3)情感态度与价值观

①使学生学会与他人合作并产生与他人交流的愿望。

②利用探究性学习活动培养学生自己动脑想办法解决问题的能力。

③通过对比热容的探究学习,使学生保持对自然的好奇心,对科学的求知欲,乐于探索自然规律,逐步形成实事求是的科学态度。

4.重点与难点比热容概念的形成过程。

5.教学过程

(1)引入新课

(复习提问)师:热量、质量、温度是怎样定义的?

师:每一个物理量都有他们对应的量度单位和测量仪器,那么这三个物理量的国际单位分别是什么,如何测量呢?

图1

生1:质量单位是千克,实验室可以用托盘天平测量。

生2:温度单位是℃,实验室可以用温度计来测量。

生3:热量的单位是焦耳。

师:如何测量热量呢?如果我们不能直接测量这个物理量时,可以把它转换成其他可以测量的量,比如当我们想测量地球和月球间的距离,我们不可能用尺去直接测量时,我们通过测量光在地球与月球间传播所用的时间,用时间乘以光的速度间接地测出地球与月球间的距离。

生:是热传递过程中转移能量的多少,我们找到一个热源,他相同时间产生的热量相同,通过测量加热时间来得出吸收或放出热量的多少。

师:对!同学们说得非常有道理,下面我们就运用恒温热源对一定质量的不同物质进行加热,然后的测量温度变化情况。

(2)实验探究

师:介绍实验装置,我们在实验中除了需要测量液体质量和温度的装置外还需要有对液体进行加热的仪器——电磁炉(功率一定时每分钟提供的热量是相同的)。

给各组配备器材时:50g水和煤油;100g水和煤油;150g水和煤油。

实验1:

用电磁炉加热质量相同的水和煤油,测量升高相同的温度所用时间(吸收的热量)。

生:进行实验以及数据的采集后发现,质量相同的水和煤油升高相同的温度所需时间不同即吸收的热量不同。

师:科学家通过大量实验得到结论:

不同物质,质量相同,升高的温度相同,吸收的热量不同(板书)。

实验2:

把煤油拿掉用电磁炉继续对水进行加热,记录下温度随加热时间(吸收热量)的变化情况。

生:进行实验以及数据的采集后发现,质量相同的水,升高的温度跟吸收的热量有关。

师:科学家通过大量实验得到结论:同种物质,质量相同,升高的温度跟吸收的热量有关。我们观察温度变化随加热时间的关系后发现有什么规律?

生:50g水当温度升高1℃时需要加热2分钟,当温度升高2℃时需要加热4分钟,当温度升高3℃时需要加热6分钟……

师:这和我们学习过的数学中的那个函数关系才目同?

生:正比例函数。

师:在正比例函数中,y随x的增大而增大,y与x成正比。那么我们通过上面的数据可以得到什么结论?

生:质量相同的水,升高的温度跟吸收的热量成正比。

师:科学家通过大量的实验发现:

同种物质,质量相同,升高的温度跟吸收的热量成正比(Q∝△T)(板书)。

实验3:

师:50g、100g、150g水进行加热升高1℃时,记录下所需时间(吸收的热量)并汇总进行比较。

生:进行实验以及数据的采集后发现,水升高相同的温度,吸收的热量与质量有关。

师:科学家通过大量实验得到结论:同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量有关。我们观察加热时间与水的质量直接的关系后发现有什么规律。

生甲:我们组水的质量是50g时,升高1℃需要加热2分钟。

生乙:我们组水的质量是100g时,升高l℃时需要加热4分钟。

生丙:我们组水的质量是150g时,升高1℃时需要加热8分钟。

……

师:这个数量关系是不是也可以用正比例函数来表达呢?那么我们可以得到什么样的结论?

生:水都升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比。

师:科学家通过大量实验得到结论:

同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比(Q∝m)(板书)。

师:刚才我们反复用到的正比例分析方法,我们学习密度概念时也同样用到了,我们当时得到的结论是:不同种物质,质量相同时体积不同;同种物质,质量与体积成正比即m∝V。

由此我们用质量与体积的比值可以表示物质本身的某种特性——密度。

同样总结我们刚才得到的结论:

①不同物质,质量相同,升高的温度相同,吸收的热量不同;

②同种物质,质量相同,升高的温度跟吸收的热量成正比Q∝△T;

③同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比Q∝m。

由此,我们发现可以用热量与温度变化量、质量的比值可以表示物质的某种特性,我们定义了一个新的物理量——比热容。

6.板书设计

(1)比热容符号:c

(2)物理意义:单位质量的某种物质温度升高1℃时所吸收的热量,比热容是物质本身的一种特性。

(4)单位:焦/(千克℃)

7.课后反思

本节课将任务分析引入课堂设计,这样知识脉络更为清晰,这个顺序的编排首先要注意到物理知识的逻辑性,现代课程要求教学过程中要使教学内容的处理、教学目标的制定、教学方法的选择适应学生的学习,即“教服从于学”,充分体现学生为主体的思想,所以物理教学要依据知识的前后顺序,进行科学的编排,才能得出优化的教学设计。借助任务分析更可以兼顾到到学生的认知水平和接受能力,使教学过程符合由浅入深、由特殊到一般的思维顺序。

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