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物态变化的教学难点与突破策略

2021-11-14王曙光

知识窗·教师版 2021年9期
关键词:突破策略教学难点初中物理

王曙光

摘要:物态变化是初中物理教学中的重要一章,主要介绍了六种物态变化。由于物态变化种类较多,学生常会混淆概念,而且在分析相关现象时,学生也会遇到较大的困难。本文认真分析了学生在学习物态变化时遇到的困难,并针对性地提出了突破策略。

关键词:初中物理   物态变化   教学难点   突破策略

一、物态变化的教学难点

1.容易望文生义

在解答与物态变化有关的问题时,许多初中生会望文生义。如在初中物态变化问题中常常出现“白气”一词,“气”指物质的一种存在形态,即气态。常见气体是肉眼看不见的,如氧气、氢气等。而生活中常说的“白气”并非气体,它实际上是悬浮在空气中的小水珠。在解题的时候,学生往往会将“白气”当成水蒸气,以至于答题错误。

在物态变化这一章还出现了另外一些相近词,如“溶化”和“熔化”。学生很难辨别这两个词,他们只是根据字面理解,将两者当成一样的东西。实际上,“溶化”是指晶体溶于水的一个过程,并不属于物态变化的范畴;“熔化”是指固体转变为液体的过程,属于物态变化的范畴。在物理学习中,望文生义非常有害,教师应该帮助学生解决这个问题。

2.混淆物态变化

物态变化这一章主要介绍了六种具体的物态变化形式,分别是熔化和凝固、液化和汽化、升华和凝华。如在分析露、霜形成的原理时,许多学生会认为霜是凝固形成的。实质上,霜是水蒸气凝华形成的。造成这种理解错误的原因是,学生根本没有将物态变化的名称与相关的状态变化建立起有效联系。对物态变化中的吸热和放热现象,学生更加不容易辨析清楚了,不少学生误认为汽化放热,因为他们感觉到烧水时壶口喷出的“气体”很热,给他们形成了一种放热的错误认识。学生如果不能梳理清楚六种物态变化中物体状态的转化关系,不能理清具体物态变化对应的是吸热还是放热,当遇到物态变化问题时便束手无策。

3.浅层理解问题

初中生的理性思维还相对比较薄弱,他们很难较为深入地去分析物理问题,许多情况下都是浅层次地理解问题,常常导致错误地解决问题。如舞台常常会用干冰来制造烟雾,以增强舞台表演效果。学生会认为这些烟雾是干冰升华形成的,实际上,干冰升华成的二氧化碳,人的眼睛是看不到的,“烟雾”是由于干冰升华吸收了大量热量,使空气中的水蒸气液化为小水珠而造成的。这个问题涉及两种物质(水和二氧化碳)的物态变化,初中生在理解的时候只抓住了表面上能够看到的干冰,而忽视了空气中的水蒸气。浅层理解是学习物理的巨大障碍,教师需要帮助学生深层理解问题。

二、物态变化难点的突破策略

初中生在学习物态变化时会遇到许多困难,如果这些困难得不到解决,将会对学生造成不良的心理影响,使他们失去物理学习的信心,最终学不好物理。

1.细致辨析相关概念

在物态变化教学中,教师要带领学生细致地辨析相关概念。在完全理清相关概念的基础上,学生才可以准确地分析问题和解决问题。物态变化这一章主要涉及六种物态变化,教师要注意循序渐进,细致辨析概念,让学生逐步掌握六种物态变化概念。

第一步,辨析单个概念。初中物理教材按照汽化和液化、熔化和凝固、升华和凝华的顺序安排教学,每一节内容讲解两个相对应的物态变化现象。教师在教学某个物态变化概念时,必须将它的各种相关外延介绍清楚。如在讲解汽化的时候,教师要分蒸发和沸腾两个方面进行教学。蒸发是非常平和的汽化过程,教师可以带领学生做实验,研究影响蒸发快慢的几个因素。学生通过实验探究,可以发现空气流动速度、表面积的大小、温度等因素对蒸发速度有影响。沸腾是剧烈的汽化现象,教师同样可以和学生做实验,让学生感受水沸腾的过程。做实验的时候,教师要提醒学生观察水中上升气泡的体积变化、插入水中温度计的读数变化等现象。通过观察,学生可以较为清晰的认识汽化的两种具体形式,并且知道汽化是吸热的过程。

第二步,多个概念对比辨析。在完成本章教学后,教师可以和学生一起复习这六种物态变化。全部学完六种物态变化后,学生会产生混淆,教师可以引导学生画关系图,辨析各个物态变化概念的不同。关系图应该以具体的物态(气态、液态、固态)为节点,使用物态变化名称作为联系,并标注上相应的热量传递。在建立好物态变化关系图后,学生就可以分清六种具体的物态变化概念了。在解决问题时,教师可以要求他们把这个关系图作为参考,通过循序渐进的渗透方式,让学生形成清晰认识。

2.借助实验强化认知

实验对物理学习至关重要。在初中物理教学中,教师常应用实验来辅助课堂教学,突破教学难点。物态变化这一章包含了许多实验,如果学生对某些物态变化缺乏足够的认识,教师可以应用实验强化学生的认知。

第一,如果学生对某一个物态变化认识不清,教师可以针对这个物态变化来设计实验。如学生在日常生活中经常看到凝固、熔化、汽化、液化等现象,但是很少注意到升华现象。针对这个问题,教师可以给学生做碘锤演示实验,教师将碘锤放在酒精灯上加热,学生发现碘锤中的碘固体很快消失了,而在碘锤中出现了紫色气体。这个实验现象充分说明碘升华了,由固态变为气态。如果学生还存在疑问,教师可以将碘锤放入温水中加热。教师将水温控制在碘的熔点之下,这样在碘锤中还是出现了碘蒸气,说明碘并没有先熔化、再汽化,而是直接由固态变为气态。经过此实验,学生已经明晰升华现象的概念和形成过程等,以后再接触到相关问题时,学生就可以立刻识别出升华现象。

第二,如果学生对几个概念产生了混淆,教师可以用对比实验强化学生对概念的认识。如学生常常会搞混熔点和沸点,教师可以做对比实验让学生观察。首先,教师将一些冰碾碎放在烧杯中,再将一支温度计插入冰中;其次,教师点燃酒精灯,隔着石棉网对烧杯加热;最后,学生可以观察到冰熔化和水沸腾的过程。在冰熔化的过程中,温度计的读数不发生变化;在水沸腾的过程中,温度计的读数也不发生变化。在这个实验中,教师融入了熔点和沸点的知识点,经过实验对比,学生不会再混淆熔点和沸点。

3.经常解释生活现象

在物态变化教学中,教师可以经常引导学生借助所学知识来解释生活现象。在日常生活中,学生虽然接触过许多和物态变化有关的现象,但是他们并没有从物理的角度解释这些现象。如果教师能够引导学生解释这些生活现象,不仅可以强化学生对物态变化的认识,还可以让学生学以致用。

在引导学生解释生活现象的时候,教师可以采用对比的方式。如教师提出这样两种生活现象:在夏天,室内开空调,窗子外面的玻璃上会出现小水珠;而在冬天,窗子里面的玻璃上会出现小水珠。这两种现象利用一外一内的对比激发了学生探究的兴趣。学生经过思考后发现:夏天开空调,室内温度比较低,室外空气中的水蒸气会遇到冷的玻璃液化成为小水珠;冬天室内温度比较高,室内的水蒸气遇到冷的玻璃,会在内部液化成为小水珠。最后,学生发现,不管是外面出现小水珠还是里面出现小水珠,本质上都是空气中水蒸气的液化现象。

在解释生活现象的时候,教师还可以充分结合学生的生活体验。如教师提出这样两个生活现象:为什么“霜前冷,雪后寒”?学生对这两种现象有一定的体验。对“霜前冷”,冷是下霜必须具备的条件,只有天气比较冷,空气中的水蒸气才会发生凝华现象,形成霜;对“雪后寒”,雪熔化需要吸收大量热量,雪熔化是“寒”的原因。学生结合生活体验,可以对熔化和凝华有了更深层次的理解。

总之,初中物理物态变化这一章对学生的思维提出了较高要求,学生常常会出现误读、混淆等现象。教师要认真分析学生在理解上存在的问题,及时采用有效的教学策略,帮助学生突破教学难点,使学生真正地掌握物态变化的相关知识。

参考文献:

[1]沙芳.基于学生经验的物态变化教学[J].中学物理教学参考,2020(30).

[2]张正太.“物态变化”教学难点突破举隅[J].物理教学,2015(5).

[3]陆挺.“物态变化”的教学思考与实验改进[J].中学教学参考,2018(29).

[4]何明聪.巧用实验,化解“汽化、液化”难点[J].中学物理,2017(24).

[5]許祥刚.关于物态变化教学中几个难点的突破[J].中学物理,2000(7).

(作者单位:江苏省溧阳市旧县初级中学)

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