初中科学物质粒子模型单元设计

物物质质的粒子模型的粒子模型 单单元元设计设计 一 一 单单元内容元内容简简介介 本单元内容包括 物态 粒子模型 气压 物体的沉浮 热胀冷缩 五方面 核心概念是物质 状态和粒子模型 在固态 液态和气态的认识及分类方法的基础上 归纳得出各自不同的性质 认识宏观 并从宏观现象推断物质的微观结构 建立 物质的粒子模型 从宏观现象来推导物质的微 观结构 阐述 粒子模型 的内容 物质是由大量的微小的粒子构成的 粒子在不停地做无 规则运动 粒子之间存在间隙 以支持粒子模型的证据 感受用模型解释物质特性的意义 体会世界是物质的 物质是运动的 利用粒子的分布状态描述物质三态 介绍气压的产生 大气压强的存在及存在的原因 物体的浮沉与密度的关系 并用微观粒子解释生活现象 如 物体的沉浮 物体热胀冷缩等 二 学生学二 学生学习习起点分析起点分析 本单元的内容是对小学 自然 课程的深化 把原先接触的较感性 零碎的知识变成了 更为完整 系统的学习内容 例如 在小学中 学生学习了 物质与材料的性质 物质与 材料的组成 物质的变化 体会到世界是物质的 在本单元中 将进一步学习 物质的 特性 并用微观结构解释物质的性质 不仅让学生体会到世界是物质的 而且能感受到物 质是运动的 通过 自然 课程的学习和积累的一些生活经验 六年级学生已经了解了 物质 的相 关知识 物质分三态 三态是可以变化的 这些知识都是通过对宏观现象的观察构建起来的 正是基于这些感性认识 在本单元的学习中 学生才能逐步从宏观现象推断物质的微观结构 建立 物质的粒子模型 另外 通过第一章 科学入门 的学习 学生已经熟悉一些常用 仪器的使用 例如 试管 滴管 酒精灯 刻度尺 量筒 天平和温度计 初步掌握一些探 究物质性质 特征的必备技能 移取溶液 混合溶液 测量质量 长度 体积 温度和时间 在技能上为本单元的学习奠定了基础 而在前几单元的学习中 学生早熟悉科学探究的过程 并且具有一定的想象能力和推理能力 在其他学科的学习中 曾经接触过建立模型 应用模 型解释一些抽象 难以理解事物的学习方法 都为本单元学习从 宏观现象推断微观结构 再用微观世界描述自然现象 提供便利条件 三 三 单单元教学目元教学目标标 知知识识与技能与技能 知道物质三态的性质 能区分固态 液态 气态物质 知道物质由粒子构成 知道 粒子模型 的内容 知道物质三态的微观结构 了解物质 都有扩散现象 初步学会用简单实验的方法论证物质的粒子模型 知道气体对容器壁有压强 大气对大气中物体有压强 知道密度的概念和单位 会用密度公式计算物质的密度 了解实心物体浮沉与其密度的 关系 认识物质的热胀冷缩现象 学会利用简单的实验器材 通过简易实验操作重现物质的热 胀冷缩 知道在相同条件下 固体的膨胀程度最小 气体的膨胀程度最大 了解物体的热胀冷缩现象以及在日常生活中的应用 过过程与方法程与方法 观察并描述固体 液体 气体的宏观特性 能根据物质的宏观性质进行物质的分类 并 会归纳事物的特征 能根据物质的宏观现象推断物质的微观结构 会用粒子模型解释固体 液体和气体的宏观特性差异 从课堂实验的现象和日常生活中的某些实例 找出支持粒子模型的证据 会观察 记录大气压值 探究物质的浮沉与物质密度大小的关系 解释热空气向上升 冷空气向下降的原因 能够运用粒子理论解释物质热胀冷缩的现象 发现并能解释日常生活中以及周围环境中 的热胀冷缩现象 比较固体 液体和气体的膨胀程度 态态度与价度与价值观值观 体验物质构成的微观世界 乐于探究不同物质的微观构成 感受揭开物质微观结构的科 学价值 乐于依据物质的宏观现象 探究微观的物质本质 从粒子模型中感受物质三态的结构特征 领会粒子模型解释物质存在特性的科学价值 从观察到的现象中体会世界是物质的 物质是运动的 能从生活经验 实验现象中体验大气有压强 通过物质沉浮的实验以及测量水的质量和体积 体验到密度是物质的一种性质 感悟物体热胀冷缩现象在日常生活中的应用价值 关注热胀冷缩现象对人类经济和日常 生活带来的利与弊 四 四 单单元知元知识识框架框架 五 重点五 重点难难点解析点解析 重点解析重点解析 本章的知识与技能的重点是 1 物质的宏观特性 包括物质三态特性 物质密度 气 压和热胀冷缩 2 物质的粒子模型 过程与方法的重点是 1 归纳方法 即从个别事实中 概括出一般概念 一般原理和规律的方法 2 黑箱方法 即从宏观现象推断物质的微观结 构的 黑箱方法 3 模型的方法 包括建立模型与应用模型 情感态度与价值观的重点 1 体会世界是物质的 物质是运动的 2 感受用模型解释物质特性的意义 让学生从中感 受到 科学 不同于 知其然而无需知其所以然 无需探索原因的 常识 科学 是 具有解释性 必须对现象进行解释 即对于学生从认识常识向学习科学的过渡具有重要 的意义 教学过程中 学生应该在充分进行实验 观察现象的基础上 描述或归纳出物质的相应 宏观特性 同时运用黑箱方法推断出物质的微观结构 进行概括 提炼 建立粒子模型 体 会世界是物质的 物质是运动的 通过应用模型解释物质的特性中一些抽象的内容 感受到 用模型解释物质特性的意义 这里还需特别说明的是 活动 4 12 物体的温度与粒子的运动 因为观察到温度对粒子 运动速度具有影响的现象是学生理解 空气受热后密度减小 以及物体 热胀冷缩 现象的 思维保障 所以这是本章要特别重视的一个活动 难难点解析点解析 本章的知识与技能的难点是 1 物质的粒子模型 2 气体压强的产生 3 物体的浮 沉与密度的关系 过程与方法的难点是 1 通过观察 归纳出事物各自主要特征的归纳方 物 态 固 态 气 态 液 态 物质由微小 粒子组成 粒子之间 存在间隙 粒子在不停 地作无规则 运动 粒 子 模 型 粒子间隙小 在固定位置 振动 粒子间距离较远 自由运动 粒子间距离很远 自由运动 物质的浮 沉 气 压 热胀冷缩密度 法 2 从宏观现象推断物质微观结构的 黑箱方法 3 建立粒子模型并应用粒子模型解 释有关现象的 模型的方法 情感态度与价值观的难点 1 体会世界是物质的 物质是运 动的 2 感受用模型解释物质特性的意义 体会使用模型的优越性 在宏观现象与微观结构之间建立思维的桥梁是本章最大的教学难点 因此可以让学生通 过一系列实验知道物质是由不停地做无规则运动的微小粒子构成 从而建立粒子模型 并应 用粒子模型描述物质三态特征 解释气压产生的原因和物体沉浮的规律 例如 活动 4 5 认 识固体粒子的大小 通过高锰酸钾的紫色这一宏观现象将看不见 摸不着的微小粒子 呈 现 在学生面前 让学生体会看不见的粒子能通过某些现象 味道 颜色 气味等 判断它 的存在 并进一步分析 认识微观结构 又如采用黄豆撞击盒子产生声音的宏观现象可以模 拟气体粒子撞击器壁产生气压的微观过程 六 六 单单元元课时课时建建议议 本单元建议 9 课时完成教学内容 七 七 单单元活元活动设计动设计 第一第一课时课时活活动设计动设计 活动名称 辨认物质的三态 活动器材 冰块 白糖 二氧化碳气体 木块 铜丝 岩石 泡沫塑料 酒精 氢气 玻 璃棒 植物油 铝块 氧气 蒸馏水 活动目的 通过利用生活经验把不同的物质进行物态的分类 认识常见的物质状态有固态 液态和气态 并能正确区分 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 仔细观察教师提供的物质 根据自己的生活经验 进行固态 液 态 气态的分类 把分类结果填写在教材中的表格里并 交流 提供几种不同的物质 提示学生对不同的物质进行物态分类 组织学生交流分类结果 提醒学生注 意纪录 活动名称 认识气体的性质 活动器材 储有压缩空气的塑料瓶 橡胶导管 玻璃导管 塑料袋 弹簧夹 配套光盘 活动目的 通过观察空气和二氧化氮气体流动的演示实验 认识气体的性质 学会观察 并用规范的语言进行描述 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观察打开弹簧夹后 塑料瓶和塑料袋 中空气体积和形状的变化 并进行规 范地描述 演示空气流动的实验 注意引导学生 观察 并用规范的语言进行描述 思考塑料瓶和塑料袋中空气体积和形 状变化的原因 发现空气可以流动 认真观察视频中的实验现象 发现棕色气体可以流动 形状改变 体积改变 完成教材中表格的填写并寻找到所填 内容相同的列 讨论归纳气体的性质 气体可以流动 形状不固定 体积不固定 引导学生思考塑料瓶和塑料袋外观变 化的原因 播放二氧化氮气体流动的实验视频 注意引导学生观察当抽出分割气体的 玻璃板后 集气瓶内气体颜色和体积 的变化 启发学生利用表格中的同一列所填内 容相同的特征得出空气和二氧化氮共 有的性质 组织学生总结归纳气体的性质 活动名称 认识液体的性质 活动器材 水 食用油 牛奶 酒精 量筒 烧杯 锥形瓶 活动目的 通过倾倒液体的活动 和对不同液体各种特征的确定 归纳认识液体的性质 学 会在利用多种物体经过多次实验的基础上总结一种物质的性质 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 以小组形式按要求完成实验 观察水 在每个容器中的形状 发现水的形状 会改变 最后重新测量而水的体积 发现水的体积不变 用相同方法对食用油 牛奶 酒精的 特征作观察确定 记录 完成教材的表格填写并寻找出 所填内容相同的列 总结归纳液体的性质 液体有固定体 积 可以流动 没有固定形状 指导学生在不同的容器中倾倒水 注 意观察水在每个容器中的形状和体积 引导学生用相同方法对其他液体作观 察确定 启发学生利用表格中的同一列所填内 容相同的特征得出这些液体共有的性 质 组织学生总结归纳液体的性质 活动名称 认识固体的性质 活动器材 木块 玻璃棒 铁钉 泡沫塑料 塑料片和橡皮泥六种不同的固体 活动目的 通过设计探究固体性质的活动 对一些固体的特征进行确定 总结出固体的 性质 初步学会设计表格 知道表格是活动记录方法之一 形成利用已有的认知进一步探究 的科学方法 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观察不同的固体材料 思考 学生充分讨论提出 要观察固体的那 些性质 填写在表格的第一行空格中 讨论得出固体的形状是否固定是指在 不受外力作用的情况下 交流最有可能是固体性质的项目 调 整观察的项目 讨论操作的方法 小组进行实验并完成表格填写 总结归纳固体的性质 有固定的形状 也有固定的体积 提供一些固体 要求学生设计探究固 体性质的活动 引导学生利用在探究气体和液体性质 的活动中获得的认知去讨论需观察的 项目 组织学生以橡皮泥为特例讨论固体有 否固定的形状是指不受外力作用时是 否会改变形状 帮助指出和纠正实验设计中不妥的地 方 鼓励思考方案的进一步改进 及时指导规范操作方法 引导学生总结归纳固体的性质 第二第二课时课时活活动设计动设计 活动名称 探究物质是否可分 活动器材 冰糖 小锤 盛有清水的 100ml 烧杯 玻璃棒 活动目的 通过观察冰糖由原状到敲碎再到溶解的过程 认识物质是可分的 了解由物质 的宏观现象研究微观结构的方法 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导要点教师的指导要点 教师和学生合作演示 思考并观察糖颗粒逐渐变小的的过程 思考溶解后 看不见 的糖颗粒是否存 在 认识物质可以由大颗粒被分成小颗粒 且能被继续分成更小的颗粒 形成物质 可分的概念 在此过程中 体验并了解 由物质的宏观现象研究微观结构的科学 方法 通过合作演示 引导学生思考如何将糖 颗粒逐渐变小的方法 演示冰糖颗粒敲碎及逐渐溶解的过程 同时利用学生已有的生活经验 体会溶 解后的糖颗粒依然存在 帮助学生建立 物质可分的概念 活动名称 认识固体粒子的大小 活动器材 8 个 100ml 的烧杯 5ml 的针筒 清水 高锰酸钾饱和溶液 玻璃棒 活动目的 通过不断稀释高锰酸钾溶液 观察比较稀释过程溶液颜色的变化 计算所含高 锰酸钾粒子数量的变化 知道构成物质的粒子数量极多 并进一步推测粒子体积微小 体验 科学认知的过程 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导要点教师的指导要点 阅读教材 P 101 的 活动 4 5 了解操 作的基本步骤 以 4 6 人为单位的小组活动 依次从 烧杯 A G 中抽取 5ml 高锰酸钾溶液移 入后一烧杯中 观察烧杯 A H 中高锰酸钾溶液颜色的 变化情况 并记录 讨论并理解高锰酸钾溶液颜色越浅说明 所含粒子越少 建立宏观现象与微观结 构之间的联系 计算 依次计算烧杯 B H 中高锰酸钾 的粒子数占烧杯 A 中原有粒子数的比例 综合宏观现象和计算结果 得出结论 粒子数量极多 进一步推测粒子体积微小 指导学生通过阅读和交流了解活动步骤 明确观察 点 溶液的颜色变化 引导学生思考溶液颜色深浅与所含粒子 数之间的关系 带领学生 按烧杯顺序逐个计算高锰酸 钾粒子数的变化 引导学生根据观察到的宏观现象和计算 结果认识构成物质的粒子数量极多 活动建议 1 烧杯 G H 内溶液颜色极淡 观察时可建议学生用白纸做背衬 2 六年级学生没有学过科学计数法 部分学生对较大的数字计算有困难 为此 教师需带 领学生 按顺序逐个完成计算 活动名称 认识液体粒子的大小 活动目的 通过一组关于水粒子的数据 理性认识液体粒子体积微小 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导要点教师的指导要点 阅读一组关于水粒子的数据 感受水粒 子体积极微小 根据教材 P 104 上 3200 万个水粒子排 成一行只有 1cm 长 的信息 计算水粒 子的直径 进一步认识粒子的微小 为让学生对微小粒子的认识从感性上升 为理性 提供一组具体的数据 如一滴 水中含有 2 000 000 000 000 000 000 000 20 万亿亿 个水粒子 摘自 科学探索者 之 物质结构 引导学生数一数位数 通过巨大的数字 感受水粒子是微小的 引导并协助学生计算水粒子的直径 活动名称 认识气体粒子的大小 活动目的 通过闻花露水气味的活动 感受并认识气体粒子体积微小 数量极多 活动器材 花露水 滤纸 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导要点教师的指导要点 闻渐渐弥漫的花露水气味 并举手示意 已闻到 通过问题思考 闻到香气但看不见花露 水粒子 说明什么 许多同学都能闻到 香的气味 说明什么 认识气体粒子体积微小 数量极多 发现闻到气味学生顺序的规律 并进一 步推测 粒子在运动 将数滴花露水滴在滤纸上 并将滤纸竖 直放置于讲台上 要求学生闻到气味后 举手 引导学生明确宏观现象与微观结构的对 应关系 能闻到但看不到 粒子微小 少量花露水而许多同学能闻到 粒子 数量多 根据闻到气味的学生顺序有先后这个现 象 引导学生形成进一步的推测 可 作为后一课时的铺垫 活动建议 1 用花露水替代香水原因有二 其一 花露水的气味比香水浓 效果更明显 其二 香水 的气味学生不熟悉 不容易辨别是否闻到 2 用滤纸替代表面皿 并将滤纸竖起 可以使气味更快地弥漫于教室内 第三第三课时课时活活动设计动设计 活动名称 观察固体和液体的扩散 活动器材 2 支试管 机油 汽油 水 硫酸铜晶体 2 支装有琼脂的试管 2 支前一天已 放入硫酸铜晶体的装有琼脂的试管 活动目的 通过观察机油向汽油 硫酸铜晶体向水和硫酸铜晶体向琼脂的扩散 认识扩散 现象 知道粒子在不停地运动 学会以绘图方式记录现象的方法 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导要点教师的指导要点 课前师生共同准备 课堂观察 学习将一种液体加入另一种液体但避免 混合的方法 以 4 6 人小组为单位 分别观察开始 时机油与汽油 硫酸铜晶体与水 硫酸 铜晶体与琼脂的分界面和 1 小时 1 天 2 天后的分界面 在活动卡上分别画出不同时间段内的现 课前 1 小时 1 天 2 天各准备一套需 观察的材料 课堂中演示将汽油缓缓加入机油中的方 法 引导学生思考原因 明确观察 点 不同时间段内机油与 汽油 硫酸铜晶体与水 硫酸铜晶体与 琼脂间的分界面 指导学生以绘图方式记录观察到的现象 象 认识扩散现象 通过思考与讨论 在扩散与粒子运动之 间建立联系 认识粒子在不停地运动 进一步思考 琼脂实验中正倒放置的 2 支试管都发生扩散现象 说明什么 形 成进一步的推测 粒子运动无方向性 或无规则 引导学生在扩散 宏观现象 与粒子运 动 微观结构 之间建立联系 活动建议 液体和固体的扩散都需要一定的时间 教师可于 1 天 2 天前分别准备实验 并在试管上标注日期和时间供学生观察 可请学生代表参与准备过程 活动名称 物体的温度与粒子的运动 活动器材 3 个分别盛有热水 温水和冷水的 100ml 烧杯 滴管 红墨水 活动目的 通过观察红墨水在热水 温水和冷水中扩散情况的差异 推测粒子运动的剧烈 程度与物体的温度有关 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导要点教师的指导要点 阅读教材 P 113 活动 4 12 了解操 作步骤和教师的改进环节 以 4 6 人小组为单位 分别在相同体 积的热水 温水和冷水中滴入一滴红墨 水 观察红墨水在水中的扩散情况 比 较红颜色范围的大小 描述观察结果 比较红墨水在热水 温水和冷水中的扩 散速度 推测 粒子运动的剧烈程度与 物体的温度有关 指导学生通过阅读了解活动步骤 并说 明改进之处 指导学生滴加红墨水的量无需多 只要 一滴即可 并需轻轻滴加 提醒学生观察中勿搅拌或晃动烧杯 指导学生描述观察结果 引导学生借用活动 4 7 的结论 将扩散 速度 宏观现象 与粒子运动的剧烈程 度 微观结构 联系起来 活动建议 1 水温高红墨水扩散相当快 不利于观察 温水中扩散速度适中 现象非常清晰 冷水中 仅在水表面扩散 故建议设置 3 种水温的水 更利于比较 2 建议热水的温度期间 实验开始前由实验员准备 温水可用一半热水掺一半凉水 在 80 90 左右 安全 3 根据学生层次的不同 建议可要求学生进一步设计探究活动检验推测的正确性 可作为 课外拓展 是应用控制变量法思想的又一次实践 活动名称 酒精和水混合 活动器材 两根玻璃管 一端封闭 另一端带橡皮塞 清水 红色的水 酒精 活动目的 观察水和水混合初与充分混合后的体积变化 酒精与水的混合初与充分混合后 的体积变化的现象 并对活动现象进行比较和进一步假设 激发学生的想象力 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 阅读教材 107 页活动 4 8 中的 1 4 步 骤 了解活动的步骤 思考 为什么将一部分水染有红色 根据活动步骤 小组进行活动 观察 比较水与水混合初与充分混合后 液面位置变化 并做好记录 交流观察结果 小组猜测 并完成酒精与水混合的活动 观察 比较酒精与水混合初与充分混合 后液面位置变化 并做好记录 交流观察结果 学生思考 讨论 得出结论 比较两次观察到的现象 小组同学讨论 作出新的假设 教师将活动 1 4 步骤投影于大屏幕 同时引导学生思考 在活动中为什么将 一部分水染成红色 提示学生在向玻璃管倒入清水时一定要 缓慢倒入 学生对混合初和充分混合后 的液体位置进行标识 提出 猜测如果将上述活动中的清水改 为酒精 情况会如何 引导学生思考先做水与水混合 再做酒 精与水混合的目的 引导学生根据两次观察结果 提出假设 解释观察到的现象 活动建议 1 采用的两根玻璃管的内径要一致 同时内径尽量要细 以保证活动现象的清晰 2 完成酒精与水混合时 由于酒精的密度小于水的密度 所以在玻璃管中先倒入红色的水 然后再倒入酒精 活动名称 米粒和黄豆混合 活动器材 量筒 黄豆 米粒 活动目的 观察黄豆与黄豆混合 米粒与米粒混合 黄豆与米粒混合后体积变化的宏观现 象 并能通过运用观察到宏观现象的类比方法解释水与水混合 酒精与水混合的现象 培养 学生的推理能力 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 阅读教材 108 页活动 4 9 中步骤 了解 活动的步骤 思考 为什么将其中 50 CM3黄豆进行染 色 小组进行活动 观察黄豆与黄豆混合后的体积 并交流 请学生朗读活动步骤 同时引导学生思 考 在活动中为将其中 50 CM3黄豆进行 染色的目的 提示学生将两种黄豆要充分混合 对量筒内体积的观察要规范科学 观察结果 猜测 设计米粒与米粒混合的活动方法 并进行活动 观察米粒与米粒混合后的体积变化 并 交流观察结果 猜测 设计黄豆与米粒混合的活动方法 并进行活动 观察黄豆与米粒混合后的体积变化 并 交流观察结果 学生仔细观察单独存放在量筒中的黄豆 米粒 以及混合的黄豆与米粒 讨论为 什么黄豆与黄豆混合后 米粒与米粒混 合后总体积不变 而黄豆与米粒混合后 总体积减小 学生利用观察到的黄豆与米粒混合的宏 观现象 合理推导酒精与水混合的活动 现象 提出 猜测如果将上述活动改为米粒与 米粒的混合 情况会如何 提出 猜测如果将上述活动改为黄豆与 米粒混合 情况会如何 引导学生比较三次观察结果 思考原因 教师展示单独存放在量筒中的黄豆 米 粒及混合的黄豆与米粒 请学生仔细观 察 思考 提示观察 黄豆与黄豆之 间有无间隙 米粒与米粒之间有无间隙 黄豆与米粒大小的区别等 请学生回忆水与水的混合活动 酒精与 水的混合活动 找出类似之处 借以解 释水与水混合 酒精与水混合的现象 活动建议 在黄豆与黄豆混合 米粒与米粒混合的活动中 由于很难选用到大小一样的 黄豆及大小一样的米粒 所以 学生观察到混合后体积也有变化 但变化微小 而黄豆与米 粒混合后体积变化较大 教师要帮助学生理解 并排除黄豆之间大小与米粒之间大小差异的 影响因素 为排除干扰 我们可以选用不同颜色 大小相同的大米珠 大小相同的小米珠替 代 使活动更具科学性 活动名称 气球实验 活动器材 气球三个 氢氧化钠溶液 白色酚酞试纸 培养皿 活动目的 观察充满氢气和空气的气球在一周内变化 并对观察的现象作出猜测和假设 通过观察紧贴在装有氢氧化钠溶液的气球下的白色酚酞试纸的颜色变化 知道组成气球球囊 的橡胶膜的粒子之间有间隙 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 课前师生共同完成 根据已有的生活经验 猜测气球的变化 并进行课外观察验证 课前一周 师生共同完成 将四个气球的其中两个充满空气 另两个充 满氢气 并将气球口扎紧 请学生根据生活经验 先猜测随着时间 的推移 气球会发生什么变化 而后请 学生进行一周观察 作好记录 验证猜 测 课堂内小组交流 对造成气球体积减小的原因进行猜想 讨论 学生观察 学生交流观察到的观察到的紧贴气球的 橡皮膜下的白色酚酞试纸的颜色变化 学生分析紧贴橡皮膜的白色酚酞试纸颜 色变化原因 学生探讨 交流 得出气球体积变小的 原因 课前一天 师生共同完成 将氢氧化钠溶液倒入另一个气球球囊 把气 球口扎紧 放入培养皿 在紧贴气球的橡皮 膜下放一张白色酚酞试纸 课堂上 交流观察到的充满氢气和空气的气球变 化 探讨造成气球体积减小的原因 1 氢气球和空气球各选用两个的目的 2 帮助学生排除气球体积减小不是由于气 球口没有扎紧漏气造成的 教师演示将氢氧化钠溶液滴在白色酚酞 试纸上时 试纸的颜色变化 不必强 调酸碱内容 请学生观察紧贴气球的橡皮膜下的白色 酚酞试纸的颜色变化 对白色酚酞试纸的颜色变化作出合理解 释 用分析的白色酚酞试纸颜色变化的原因 迁移到气球体积变化的现象上 以此验 证自己的假设和猜想 活动建议 气球实验由于观察现象耗时较长 采用课前准备 课余观察记录 课内交流的 方法 对气球体积变小 学生很容易怀疑是由于气球口没有扎紧造成的 因此 教师要帮助 学生分析采用两个氢气球和两个空气球 就是为了排除 气体从气球口泄露 的怀疑 因 为在观察中发现两个氢气球都比另两个空气球漏的快 就显示出一种规律性 而不是偶然性 同时如果是由于气球口未扎紧而造成漏气 气球会很快瘪掉 第四第四课时课时活活动设计动设计 活动名称 建立物质三态的粒子模型 活动器材 3 种不同颜色 或大小 的塑料小珠 3 个同样大小的浅方盒 活动目的 通过回顾 活动 4 2 至 活动 4 11 的结论 学会有序整理知识 通过用塑 料小珠拼建粒子模型的过程 学习建立模型的科学方法 并尝试以粒子模型解释物质的性质 及现象 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导要点教师的指导要点 以 4 6 人小组为单位 按 活动卡 的要求回顾整理相关内容 进一步认识 以 活动卡 为载体 引导学生回顾并 整理教材 活动 4 2 至 活动 4 11 物质的性质和粒子理论的基本内容 并 尝试在两者之间建立联系 用塑料小珠 粒子 拼建模型 并在 活动卡 上画出模型图 交流模型 学习以物质的性质检验模型 的合理性 发现不合理之处 思考改进 方法 在交流中学习其他小组的合理构 想 改进模型 在 活动卡 上画出改进后 的模型图 再交流 形成共识 建立物质三态的粒 子模型 观看 flash 尝试以粒子模型解释物质 的性质及相关现象 的结论 知道学生以物质性质为出发点 用塑料 小珠模拟 拼建固体 液体 气体的模 型 组织并指导学生小组借助实物投影仪交 流模型 引导学生以自建的模型合理印 证物质三态的性质 巡视各小组 关注改进的结果 组织学生小组再次交流 引导学生形成 共同的认识 帮助学生完成建模 以 flash 演示模型中粒子的运动情况和 受压时的变化情况 引导学生从粒子模 型的层面理解物质的性质和现象 活动建议 1 教室内空间有限 课堂中如用学生模拟粒子进行建模活动恐难以实施 故用 3 种颜色或 大小不同的塑料小珠代替学生 以增加可操作性 2 建议使用同样大小的浅方盒 最好是透明的 学生拼建模型时只拼 1 层即可 但教师 需说明粒子是多层排列的 粒子模型应是立体结构 活动名称 比较固体 液体 气体受压时体积的变化 活动器材 针筒一个 比针筒内径略小的小木柱 烧杯 清水 活动目的 观察在相同的条件下 固体 液体 气体受压时的体积变化 知道组成物质的 粒子之间有间隙 并通过比较得出气体粒子最容易被压缩 固体和液体不容易被压缩 初步 学习在明确活动目的的前提下 控制一定的实验条件下设计活动 来验证自己的假设 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 小组讨论 作出猜想 小组讨论活动的目的是研究物质三态受 到压力时的变化 小组讨论条件的控制 小组讨论 设计活动方法与步骤 并进 根据学生已有的组成物质的粒子之间存 在间隙的知识 引导学生猜想哪种物质 状态的粒子之间间隙最大 最小 能否 设计活动验证自己的猜想 设计前 师生一起讨论 分析活动的目 的 引导学生思考 要科学观察变化的大小 是否需要控制其他条件 分别控制哪些 条件 教师提供活动材料 引导学生根据活动 行交流 完善 小组根据完善的活动方法与步骤 完成 活动 并作好记录 小组交流观察的现象活动结果 得出结 论 并分析其中的原因 目的 条件控制 在活动卡上设计活动 的方法与步骤 组织学生交流 完善 并完成活动 指导学生在观察到的现象的基础上进行 分析 活动建议 1 在学生提出假设和猜想同时 要求学生能设计证实假设和猜想的方法 这样使学生认识 到在提出假设时 不仅仅是猜想 而是要考虑假设的基本特征 有客观依据可以进行检验 从而使假设更具有科学性 因此 本活动让学生先对物质三态的粒子之间间隙的大小作出假 设 然后根据教师提供的材料进行验证活动的设计 为了避免学生设计的盲目性 教师可以 提供活动的器材 然后运用活动卡 为学生活动设计进行铺垫 2 在学生进行活动设计之前 利用生生 师生互动 分析活动的目的是要研究物质三态受 到压力时的变化 为比较变化的大小 应控制一定的条件 所以根据比较的目的 只有物质 的状态不同 而物质的体积 受到的压力应该都是相同 让学生初步具有控制变量的意识 3 在活动时 考虑到压缩液体 气体时 手指要堵住针筒嘴 所以压缩固体时 也要用手 指堵住针筒嘴 在活动时 学生可能会发现固体 液体难以压缩 所以力的大小已不起作用 4 在活动设计时 学生可能会先想到分别记录压缩前后的体积 然后比较体积的变化是多 少 从而比较压缩的难易程度 在实际的活动中学生会发现固体 液体数据不易观察 所以 只能通过定性感觉来体会 活动名称 识气体压强的产生 活动器材 装满水的杯子 纸 盒子 黄豆 动画 活动目的 通过 黄豆对容器壁撞击 的演示实验 借助粒子模型来推理气体压强的产生 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观察老师表演的魔术 纸片托水 思考是什么托住了纸片 猜测和大气压强有关 观察演示实验 聆听黄豆撞击盒子内壁 产生的声音 说出听到的声音是黄豆撞 击盒子内壁产生的 在观察取出豆子继续摇动空盒子的过程 中 猜测盒子里的空气粒子的状态 在 交流中认识到它们在盒子内不停地运动 老师表演魔术来吸引学生眼球 根据魔术现象提问纸片没有掉下来的原 因 让学生根据经验进行猜测 老师边演示黄豆撞击盒子的实验边提问 学生听到了什么及产生的原因 老师取出黄豆后 继续摇动空盒子并提 问盒子里的空气粒子在干什么 组织交 流 空气粒子在盒子内不停地作无规则 运动 从黄豆对容器壁的撞击推理气体粒子撞 击容器壁会产生气压 认识气压的产生 阅读教材 页进一步明确气体粒子 撞击容器壁会产生气压 给学生看气体粒子撞击容器壁模型的动 画 帮助他们理解气压产生的原因 通过文字进一步让学生理解气压产生的 原因 活动建议 魔术表演时要注意 瓶子用小口瓶 如用大口瓶时 纸片要用硬一些的 瓶 内装水越满效果越好 倒转瓶口后 手要慢慢地轻轻地移开 以免纸未盖平而漏水 甚至使 水倒出来 活动名称 探究影响气压改变的因素 活动器材 瘪的乒乓球 热水 烧杯 足球 打气筒 针筒 ppt 活动卡 活动目的 1 通过观察一系列演示实验现象 讨论分析影响气压改变的因素 2 通过体积改变对气压影响的探究实验 在教师创设的情景下 学习实验设计的方法 3 按照设计的实验方法 以小组合作的方式 收集数据得出结论 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观察瘪掉的乒乓球 思考不借助外力 让瘪掉的乒乓球复原的方法 观察乒乓球在热水中复原的现象 思考 温度升高 乒乓球为什么能复原呢 和 温度对乒乓球内的气体粒子有何 影响呢 在交流中认识到气体温度越高 气体粒 子运动越剧烈 气压就越大 听台上的同学描述 打气 前后足球的 变化 观察 打气 前后足球体积有没有明显 的变化 思考 为什么打完气后足球摸 起来更硬了 足球内部气体粒子有何变 化 老师出示瘪掉的乒乓球 提出问题 老师演示复原实验 要求学生对复原的 现象进行分析 引导学生由热水温度很 高想到乒乓球内的气体温度随之升高 气体粒子运动变剧烈 气压变大 老师出示两个一模一样的足球 请两位 学生上台 摸一摸打气前的足球 再要 求学生往其中一个球中打气 两人再摸 一摸打气后的足球 与之前的感觉或另 一个对照的足球比较 把 变硬 的现 象告诉底下同学 两人感觉是一样的 老师再说一下请其他同学上来的话 感 觉也是一样的 老师再度出示这两个足球 引导学生观 察打气前后足球的体积有没有明显变化 得出体积是基本不变的 要求学生对足 在交流中认识到气体粒子越多 气压越 大 借助针筒 小组讨论设计 体积变化对 气压有什么影响 的探究实验 提示 如何让针筒内有一定质量的空气 并保持气体粒子数不变 你将如何来改变针筒的体积 你如何来感受气压的变化 全班讨论 确定实验方案 根据实验方案 小组实验 在活动卡上 记录实验现象 讨论实验结论 全班交流 气体粒子数不变时 体积越 小 气压越大 球变硬的现象进行分析 引导学生知道 在足球体积不变的前提下 往球内打气 会使球内的气体粒子增加 气压增大 老师用投影打出探究实验的名称 实验 材料和实验提示 要求学生进行实验设 计 引导学生根据新知理解气体粒子数 不能变的原因是因为粒子数量改变气压 会改变 这样做是为了控制变量 活动建议 学生在实验设计时 教师要强调变量的控制 实验中要强调实验现象的记录和 分析 第五第五课时课时活活动设计动设计 活动名称 认识大气压强的存在 活动器材 马德堡半球 抽气机 钟罩 气球 ppt 活动目的 运用所学的知识 对实验现象的分析与讨论 感悟到大气压的存在 初步培养 学生分析推理的能力 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观看马德堡半球实验 讨论 为什么抽气后马德堡半球很难拉 开 和 打开阀门后 让空气进入球 内 为什么又很容易拉开 说明了什么 在交流中认识到大气压强 大气压 的 存在且很大 阅读教材 114 页进一步明确气体粒子撞 击地球表面会产生大气压 比较大气压与气压的区别 请两位学生上台配合老师给马德堡半球 抽气 然后请他们将球拉开 老师用投影打出两个问题 先提问抽气 对马德堡半球内气压的影响 得出气体 数量减少 球内气压减少 提问是什么 让球难拉开 分析得出是外界大气压的 原因且指出大气压很大 同理分析另一 个问题 通过文字进一步让学生理解大气压产生 的原因 提问大气压与气压的区别 得出大气压 讨论 桌子上的气球自己会大吗 为什 么 向气球内吹气 气球为什么会变 大 和 如何让气球不吹自大 三个问 题 观看气球不吹自大的实验 并在书 117 页画出抽气后气球内外气体粒子数量的 变化情况 同学上台画图 并说出图画的理由 其 他学生聆听或补充 是气压的一种 老师用投影打出三个问题 出示吹了一 点气的气球 让学生看到在自然条件下 气球不会变大 分析得出因为此时气球 内外的气压是平衡的 做一个吹气球的 动作 让学生联想生活经验 用所学的 知识来解释气球变大的原因 组织学生 讨论第三个问题 根据学生讨论老师来完成演示实验 要 求学生画图 用气球外粒子数量变少来 解释气球外气压减小的缘故 教师巡视 发现问题 及时纠正 请两位同学上黑板画图 组织交流 活动建议 1 马德堡半球实验中 球两边封口处要涂上薄薄的凡士林 否则学生很轻易就能打开 达 不到理想的效果 学生在拉马德堡半球时 提示不能转动它 并要注意安全 2 教师在解释球不吹自大的实验中 应知道抽气过程中 即气球变大的过程中 是由于气 球内部气压渐渐大于气球外部钟罩内的气压 故气球变大了 但停止抽气的话 气球内外部 气压随即保持平衡了 因此这里画的气球外部的粒子数是抽气过程中瞬间的变化 但不一定 解释给学生听 3 在学会正确画出抽气后气球内外气体粒子数量的变化情况的基础上 学生能够比较准确 地画出压扁的塑料瓶和马德堡半球内气体粒子数量的变化情况 因此教师有必要先带领学生 做第一个活动 活动名称 了解并学会使用无液气压计读数 活动目的 知道无液气压计可以用来测量气压 了解无液气压计的内部结构及作用 会根 据无液气压计读数 活动器材 无液气压计 教学光盘 ppt 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观察并了解无液气压计的内部结构及作 用 参考教材 118 页图片和光盘与老师讨论 无液气压计的工作原理 小组在教材 119 记下气压计所指示的大 投影出示无液气压计内部结构的图片并 播放工作原理的光盘作简单讲解 实物投影出无液气压计 教会学生读出 当前气压数 并要求记录 实物投影出钟罩内无液气压计 抽出空 气压强 观察气压计放在密封的玻璃钟罩内 开 动抽气机抽出罩内空气后气压计读数的 变化 并在教材 120 页记录数据 观察这两次数据 在比较中进一步体会 粒子数量减少 气压变小 体会包括使 用无液气压计等科学测量工具带来的好 处 气 教会学生读出当前气压数 并要求 记录 板书这两次数据 说说无液气压计就是 方便地测量气压的仪器之一 要求学生观察数据 提问学生第二次数 据变小的原因 得出是气体粒子数量的 减少 提问这个结果与哪个活动分析是 一样的 由此可以发现科学测量为我们 带来哪些好处 如可以获得数据来验证 猜测 活动建议 学生只要会读数即可 不要求掌握无液气压计的结构原理 也不要求记住气压 的单位 第六第六课时课时活活动设计动设计 活动名称 探究物体浮沉的有关因素 活动器材 铝片 橡皮 木棒 泡沫 大量筒 电子天平 清水 活动目的 应用 单一变量的原则 探究与物体浮沉有关的因素 认识物体的浮沉与物 质种类有关 学会用表格的形式记录数据 分析数据 寻找规律的科学学习方法 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 通过对 为什么棋子在水中会出现有浮 有沉现象 的思考 猜测影响物质浮沉 的因素 根据老师提供的材料 在活动卡的引领 下 设计实验方案验证自己的假设 交流并完善实验方案 分组进行实验 观察实验现象 科学记 录实验结果 结合实验现象 分析实验过程中记录的 数据 寻找物质的质量与体积之间的关 系 了解物质的浮沉与物质的种类有关 把不同种类的棋子放入水中 激发学生 探究影响物质浮沉因素的兴趣 用板书归纳学生的各种假设 设计活动卡 指导学生设计与自己的假 设相对应的实验方案 如 学生如果 猜测 质量是影响物质浮沉的因素 活动卡的第一条横线要求填写该组的假 设 并有表格可供记录各实验材料的质 量 浮沉现象 参与学生活动 及时发现不规范的实验 操作 予以纠正 引出 密度 的概念 讲解密度的计算 公式 活动建议 1 为了使实验更具可操作性 要保持四种物质体积保持相等或质量保持相等 老师可向学 生提供铝片 橡皮 木棒 泡沫等可以切割的物质 木棒可用多支大小相等的冰棍棒 缠绕 在一起 便于质量与铝片保持相等 提示学生橡皮的体积应取得尽量小 以免木棒与泡沫的 体积过大 尽量用 50 100mL 的大量筒测四种物质的体积 2 正确数据的读出有利于学生发现规律 因此实验前 教师应帮助学生对量筒的使用 正 确的读数方法进行复习 在学生实验过程中及时发现和纠正量筒的不规范操作 提高实验的 有效性 第七第七课时课时活活动设计动设计 活动名称 测定水的密度 活动器材 电子天平 烧杯 清水 量筒 计算器 活动目的 利用简单的仪器设计实验 测定水的密度 熟练掌握密度的计算方法 电子天 平 量筒等仪器的使用 在活动过程中学会一些减少实验误差的方法 进一步体验密度是物 质的一种性质 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 根据已掌握的测量液体体积 质量的方 法和密度的计算公式 设计测定水密度 的实验方案 阅读教材方案 与自己的方案进行比较 讨论并选择能减少实验误差的最佳方案 使实验结果更具科学性 利用电子天平 量筒 烧杯多次测量水 的水的密度 取平均值 在实验过程中 准确读数 记录 使用计算器快速计算 出水的密度 讨论多次测量取平均值的作用 体会这 是一种减少实验误差的方法 利用上节课的实验结果 引导学生发现 比水密度小的物质浮在水上 反之则沉 在水下 激起测定水密度的欲望 组织学生讨论各组设计的测量水密度的 实验方案 要求学生阅读教材 P121 页 的方案 并进行比较 利用 excell 表格汇总各组的数据 便于 学生观察并得出结论 在有限的实验条 件下 各组测得的水密度都接近 1 活动建议 活动建议 电子天平 量筒的正确使用是较精确测量出水密度的基本保证 在测量前老师应 引导学生再次回顾电子天平 量筒的使用技巧 提高测量的准确度 在课前准备过程中 还 需事先检验电子天平的准确性 以免已损坏的仪器导致错误的测量结果 活动名称 找出物质浮与沉的规律 活动器材 大量筒 铁钉 泡沫 木块 水银 酒精 食用油 活动目标 了解物质浮沉现象与物质密度大小的关系 找出物质浮与沉的规律 学会运用 拆分表格的方式查表 记录数据 分析数据的方法 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观察演示实验的现象 参照教材上的照 演示实验 请一名学生上讲台 按教材 片 依次记录静止后从上到下物质的名 称 查询密度表 说出密度表的数据所代表 的含义 学会快速读懂表格的方法 从表中找出这些物质的密度值并记录 进行比较 从记录的结果中思考并发现规律 密度 小的物质浮在密度大的物质之上 运用物质浮沉规律 解释生活中的一些 与密度有关的浮沉现象 的图示把各种材料放入大量筒 利用 PPT 逐步拆分展示表格 凸显表头 的内容 帮助学生快速读懂密度表 当学生找出物质浮沉规律之后 例举一 些生活现象 引导学生应用此规律进行 解释 活动名称 热气球实验 活动器材 塑料袋 酒精灯 铁架台 多媒体课件 活动目的 运用物质的浮沉规律 利用粒子理论解释热气球上升的原理 体会科学原理为生 活服务的道理 学生的学习活动学生的学习活动教师的指导活动教师的指导活动 观察热气球实验现象 比较气球内外的 空气 讨论并得出结论 球内空气受热 带动气球上升 根据物质浮沉规律 判断热空气密度比 冷空气小 观看热气球内部空气中粒子运动的 Flash 演示 根据教材文字的提示 用 粒子理论解释为什么热空气密度会比冷 空气小 填写学习重点 演示热气球实验 请学生思考 热气球 为什么会上升一段高度 要求学生用粒子理论描述热空气密度变 小的原因 用 Flash 演示热气球内部空气中粒子运 动状况 帮助学生理解热气球上升的原 理 要求学生完成学习重点的填空部分 用 文字归纳热气球上升的原理 活动建议 做热气球实验 应注意操作安全 不要引燃塑料袋 也不要选择大的塑料袋 以免加热耗时长 第八第八课时课时活活动设计动设计 活动名称 加热与冷却 活动器材 装有水 豆浆 酱油 黄酒 食用油 橙汁等液体的带导管的试管 烧杯 试 管 玻璃管 橡皮塞 热水 冷水 固体热胀冷缩测试器 酒精灯 活动目标 运用科学的方法在固体 液体和气体的加热与冷却活动中收集证据 证明物体 具有热胀冷缩现象 学生学习活动学生学习活动教师指导活动教师指导活动 观看视频 预测出气体具有热胀冷缩现象 阅读教材 讨论并回答 水珠的作用 怎样证明实验中气体受热膨胀 遇冷收 缩 膨胀和收缩的气体在哪里 手捂 和放入冰水的目的 等问题 进行 气体的加热与冷却 实验 观察水 珠的移动方向 收集证 据 交流证实气体具有热胀冷缩的现象 了解 固体加热和冷却 实验过程 讨论 圆环的作用 铁球加热和冷却的方法 明确实验器材的作用及实验方法等 播放视频 请学生预测气体加热与冷却后 发生的现象 引导学生阅读教材中 气体加热与冷却的 实验过程 出示装置图 组织学生进行问 题讨论 用实物投影仪指导学生加小水珠和注意实 验装置的密封性 组织学生交流活动 请学生朗读教材中 固体加热与冷却 的 实验过程 组织学生进行问题讨论 在讨论 圆环的作用 时 演示铁球通过 圆环的现象引导学生思考 预测并交流可能会观察到的现象 以及由 此现象可以推断出的结论 进行 固体的加热与冷却 实验 观察铁 球加热和冷却后 能否通过铁环 收集证 据 交流证实固体具有热胀冷缩的现象 预测液体也有热胀冷缩的现象 参考固 气体的热胀冷缩实验思想和方法 以及教材中 液体的加热与冷却 的实验 步骤 进行 不同液体的加热与冷却 小 组实验 收集证据 交流汇总不同液体加热或冷却后出现的现 象 证实液体具有热胀冷缩的现象 归纳出物体具有热胀冷缩现象 强调铁球加热的时间要超过 3 分钟 铁球 的冷却采用冰水冷却 提醒学生实验操作 注意安全 组织学生交流活动 请学生预测液体加热与冷却后发生的现象 给每组提供分别装有两种不同液体的实验 装置 并提示学生实验时先做加热 再做 冷却过程 组织学生交流活动 引导学生综合以上三个活动结果做出归纳 活动建议 1 考虑小学阶段 学生已具有热胀冷缩的初步概念 所以把具有一定操作难度和思维深度 的