陈庆

摘 要：比热容是物质的初中科学教学的重点，亦是难点，如何科学有效地进行本课内容的教学，融入科学史的教育，凸显科学的本质内涵是着重探讨的要点。

关键词：初中语文；个性化阅读；文章导入

一、教学设计思路

根据课堂教学设计的基本原理，以课程标准为指导，以浙江教育出版社义务教育教科书《科学》七年级上册第四章第四节“物质的比热”为教学内容，在前期分析（包括学习需要、学习任务、学习者、学习背景分析）的基础上，制定教学目标，设计学习环境和教学策略，进行教学设计。

通过学科知识对应原则及知识应用的归纳原则，显化科学的思维方法；通过融入科学史哲的科学课堂教学，不仅可以让学生理解科学的知识，更可以使学生掌握科学的学习方法；不仅让学生知道科学规律和概念是怎样的，更要让学生知道为什么是这

样；更重要的是：在科学的学习中，形成良好的科学素养，养成实事求是的科学精神和踏实严谨的科学态度，并且能够做到学以致用，用所学的科学知识解决日常生活生产中的实际问题。

二、前期分析

本节课的教学内容较为抽象，在学生学习并掌握了温度、质量、密度等物理量之后，又继续学习新的物理量——热量、比热容等内容；虽然学生在平时的生活中经常会接触到“热”一词，但生活中的“热”具有多义性，如今天的天气很热（温度），双手摩擦生热（内能），水沸腾要吸热（热量），以及“热”的抽象性：看不见，摸不着，需要使用到转换法的科学方法，本课通过问题链及引入科学史的形式帮助学生认识并正确建立热量的概念。

利用控制变量法和转换法等科學方法设计探究性实验：影响物体吸热本领大小的因素（物质的种类，物体的质量，升高的温度）；通过数据分析和图表绘制建构物理模型的方法，得出科学实验结论与规律，并通过图表分析设问，比值定义法明晰新的物理量——比热的含义；通过读不同物质比热容大小的分布图，了解水的比热容较大，而砂石的比热容较小；再通过学以致用，用比热的知识解释生活中的现象，强化对比热知识的认识，通过简单列举归纳法说明水的比热容较大，以及其在生产生活中的广泛应

用，让学生体会到科学并不神秘，科学就在我们身边。

结合本节知识内容的特点，在教学中，应在学生已有的知识基础上，充分利用形象直观的学生分组实验、图表数据分析等手段，尽量让学生参与到实验操作和思考中来。

该阶段的学生已具备一定的科学探究、合作学习的能力，已经掌握了一定的科学方法和实验技能。

本校具备完善的实验设施与条件，有优越的多媒体和网络。

基于上述分析，将本节课的教学重难点设置如下：

（1）教学重点：正确构建“热量”的概念；探究影响物质吸热多少的因素，比热容的正确理解与应用。

（2）教学难点：探究影响物质吸热因素实验的设计思路与科学概念的形成过程。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）了解热量的概念，能说出热量的符号及单位。

（2）知道物体吸收和放出热量对温度的影响。

（3）能分析物体吸收或放出热量多少的影响因素：物体质量，温度变化量及物质种类。

2.过程与方法

（1）经历对物质吸热本领大小的探究过程，体会科学规律探究的学习思路，体验科学概念的形成过程。

（2）认识科学实验、数据分析、建立模型等在科学学习中的

作用。

（3）知道观察法、转换法、实验法、控制变量法、比值定义法、建立模型法等科学探究的思想方法。

3.情感态度与价值观

（1）通过小组合作探究的方式，体会团队协作的重要性。

（2）经历提出问题、猜想和假设，设计科学实验方案，进行科学实验、收集事实与证据，分析和处理实验数据得出实验结论，表达与交流达成共识的科学探究一般过程，形成实事求是、规范严谨的科学态度。

四、教学准备

铁架台、温度计、火柴、酒精灯、烧杯、水、油、多媒体课件。

五、教学过程

1.创设情境，引入新课

教师手中分别拿一杯热水和常温煤油，你能判断出老师手中的这两杯液体，哪一杯较热吗？你的依据是什么？用到了哪些科学方法？

2.热传递、热量概念及热传递规律的教学（15min）

（1）要让老师手中的这杯开水快速冷却，谈谈你的做法。

法一：倒入一些冷水；法二：加入冰块；放入冰箱；法三：用扇子/风扇扇风。

以上做法有什么共同的特点？（都使开水的温度降低了/使热从高温物体传到低温物体）

归纳：热从高温物体传递到低温物体的这种现象，称为热传递。（板书）

如果装热水的烧杯放入煤油/冷水中，热水和煤油/冷水的温度将会发生什么变化？（水的温度会降低，油的温度会升高）。

水的温度会一直降低，油的温度会一直升高吗？到什么时候为止？（不会，到温度相同时为止）这个相同的温度是两者温度的中间值吗？（是或不是）如何证明？（实验）

【实验1组】烧杯里装着50克热水，大烧杯里装着50克油；

【实验2组】烧杯里装着50克热水，大烧杯里装着50克

冷水。

a.分别测出热水和油/冷水的温度。

b.将小烧杯放到大烧杯内，过2分钟，分别测出两个烧杯中的温度。

c.再过2分钟，再次分别测出两个烧杯中的温度，并将实验数据记录在实验单上，绘制成为水和油温度随时间的变化曲线。

数据处理及图像分析：

a.从曲线图中，你有哪些发现？

b.热水的温度降低了，油的温度升高了；油升温快，水降温慢；水和油的温度变化越来越慢，最终趋于相同，且比较接近水的温度；endprint

c.引起烧杯中液体温度变化的原因是什么？（问题分解：两者间有无发生热传递？在热传递中，谁放热谁吸热？热看不见，摸不着，你从哪里看出来的油吸热而水放热的？）

因为水释放了热（量），所以温度会降低；而油吸收了热（量），所以温度会升高；

归纳：此处的“热”指的是热量，这是一个新的物理量，指的是物體吸收或放出热的多少，叫做热量；物理量符号Q表示，单位是焦耳，简称焦，单位的符号为J，是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。（板书：热传递 热量）

热量和温度之间有什么关系？物体吸收热量，温度升高；放出热量，温度降低；物体吸收/放出热量的多少与温度的变化量成正比；与温度的变化量有关，而与温度本身无关。

热传递进行到温度相同时为止，这个相同的温度是两者温度的中间值吗？（不是，更靠近水的温度）

科学史教育：在18世纪上半叶之前，物理学家们还没有把“温度”和“热量”这两个描述热现象最基本的概念分开，人们确信温度计测量的就是“热量”，一定量的物体温度每升高1摄氏度都应当吸收相同数量的热，这个数值同它每降低1摄氏度释放出的热必然相等。大约在1757年，热学研究的伟大先驱者约瑟夫·布莱克（Joseph Black，1728—1799）重新审查了里赫曼等人的工作并重复了他们的实验，再次证实相同质量的两份不同温度的水相混合，混合温度正好等于它们的中间值；而把同质量的热水和冷的水银混合起来，混合温度却更接近于水而不是水银的温度。这个事实表明，不同物质的温度变化与热的变化并没有相同的比例关系，一定量的水冷却1摄氏度所释放的热要比同样质量的水银加热1度所吸收的热多些。他通过实验比较了各种物质与同质量但不同温度的水混合达到热平衡后的温度变化，从而推算出这些物质每升高或降低1度时吸收或放出的热量不同。于是断言，同质量的不同物质在发生相同的温度变化时之所以会有不同的热的吸收或释放，是因为不同物质对热具有不同的“亲和力”。所以他极力主张将“热”和“温度”两个概念区别开，分别称为“热的分量”（热量）和“热的强度”（温度）；并把各种物体在改变相同温度时的热量变化叫做这些物体“对热的亲和性”或“接受热的能力”，简称“热容量”。他的学生伊尔文（Irvine，1743—1787）正式引入“热容量”这一术语，表示物体温度变化1度时的热量变化。此后，迦托林顺其自然地引入了“比热容”这一概念。

七、教学反思

上述设计已应用于课堂教学中，在教学过程中，学生的主体性得到了较好的发挥，问题的设计也能切合学生的认知水平，学生思考的积极性和参与性都很不错；但在实验数据的记录和实验图表的绘制及结论的得出上，还缺乏一定的规范性指导和表述，需要进一步加强！通过本节课的教学，学生基本能够应用转换法及控制变量等科学方法来设计影响物质吸热的因素，通过课后的反馈测评可以看到，绝大多数的学生能正确理解“热量”及比热的基本内涵。

参考文献：

[1]美国科学促进协会.面向全体美国人科学[M].中国技术科学协会，译.北京：科学普及出版社，2001.

[2]朱翔.“比热容”教学的四个优化[J].物理教学探讨，2015（9）：14-15.

编辑 李建军endprint