论文部分内容阅读
2010年10月13日，温州市科学特级教师骨干教师大讲台网上直播教学活动在温州第二中学如期举行，笔者有幸受邀参加主会场听课，并对课堂做现场评析.聆听《物体的内能》这课堂，上课老师不论是教学设计，还是课堂教学演绎，均给观摩老师留下了深刻的印象，现总结如下.
1 教学过程设计和典型课堂片段
课件展示 扩散实验
提问 该实验说明了什么？
出示 一个茶叶蛋和普通的鸡蛋，让学生观察它们的不同之处.
提问 茶叶蛋颜色变深说明了什么？（构成物质的微粒不停地做无规则运动）如果我想缩短做茶叶蛋的时间，你有什么建议？（把鸡蛋放在汤里加热）你的理由是什么？（温度越高，粒子的无规则运动越剧烈）
归纳 由此可见，物体内部大量粒子的无规则运动跟温度直接相关，我们把这种运动叫做热运动，温度越高，表明了微粒的热运动越剧烈.
师 我们也知道，当一个物体在做机械运动时，它具备了什么形式的能量？（动能）大量粒子在做热运动时，这些粒子有能量吗？我们把大量粒子由于热运动而具有的能叫内能，我们以前提到的热能就是内能的俗称.一个物体，内部粒子热运动越剧烈，物体的内能就越多，物体的温度也越高.
练习 下列物体是否具有内能：（1）炽热的铁水；（2）冰冷的雪山.
学生判断后，教师要追问为什么，且要说明不管是高温物体还是低温物体，组成的粒子都永不停息地做热运动，只是热运动的剧烈程度不同而已，可见，一切物体都具有内能.
提问 物体的内能会变化吗？你判断内能变化的依据是什么？你有哪些方法可以判断温度的变化？（有的学生可能会提到测温度，但教师可以引导学生，如果不用温度计，你有办法判断温度变化吗？学生先小组讨论、画图说明或汇报均可，学生汇报时教师可以问学生这样设计的原因）
师 我们接下来通过活动或实验判断物体内能的变化情况.
1.1 双手摩擦
提问 手的内能如何变化？你是根据什么判断的？
演示 红外线温度计测试摩擦过的手心温度.
提问 这是通过什么方法来改变物体的内能？（做功）大量的实验表明，克服摩擦做功，物体的内能增加（板书）
1.2 压缩空气引火（两次实验均未成功）
师 很遗憾，实验没有成功.若是成功，应可看到硝化棉燃烧起来.
提问 这个现象说明了什么？你能分析产生这个现象的原因吗？
归纳 大量的实验表明，压缩空气做功，物体的内能增加.外界对物体做功，其他形式的能量转化为物体的内能，物体的内能增加.
1.3 物体对外界做功
提问 看到了什么现象？出现白雾现象说明了什么？你能分析产生这个现象的原因吗？
演示 介绍点式温度计，做实验，看数据，记录数据.
归纳 大量的实验表明，物体对外做功，物体的内能减少，减少的内能转化为其他形式的能.
提问 同学们还发现温度计的数据变化有什么问题？为什么？（学生分析）
师 综合以上分析，做功改变物体内能的实质是，内能和其它形式的能发生了相互转化，功是量度内能改变多少的一种量.做功改变内能在生活中得到了应用.
展示图片并思考 下面请同学们判断这幅图中改变内能的方法是什么？和刚才了解过的一样吗？在这图中，能量的形式有变化吗？内能从哪个物体向哪个物体传递？生活中类似这样的方法有吗？请举例说明.
归纳 热传递改变物体的内能，实质是内能发生了转移，我们把热传递中，传递内能的多少叫热量，用Q表示，热量是热传递中物体内能转移的量度，热量的单位和功、能一样，也是焦耳.在热传递中高温物体放出热量，低温物体吸收热量.
幻灯展示 科学与生活的联系（利用和防止热传递的例子）.
提问 如果你没有看到内能改变的过程，单凭可乐温度的升高，你能说出究竟采用了什么方法吗？
总结 改变物体内能的方法有两种：做功和热传递.这两种方法对改变物体的内能是等效的.
小结 要求学生用下列名词：内能、做功、热传递、能的转化、能的转移、等效、功、热量来完成概念图.
课堂练习
（1）下列两个实验是通过什么方式改变物体的内能？
演示：短路实验（6 V电源、涂凡士林的铜导线）
（2）拓展：以上第1小题是外界对物体做功，使物体的内能增加，那么到底是压缩气筒的空气做功还是活塞克服筒壁摩擦做功使物体的内能增加？
2 课堂与设计评析
2.1 教材处理得当，学生引导到位
物体的内能与机械能不同，机械能讨论的是物体宏观机械运动和相互作用具有的能，而内能是由于物体内部大量粒子无规则运动及相互作用所具有的能.内能概念对学生来说比较抽象.就学习要求看，关于内能的讨论较机械能深入了一个层次.同时，由于影响内能大小因素的复杂性和热量过[HJ1.7mm]程量的出现，瞬间使学生的学习空间变得复杂，教学中深度和难度的把握，对教师具有很大的挑战性，而庄振海老师很好地把握了教学的“度”，不是教教材，而是用教材教，灵活使用，大胆取舍，采用了较为直观的实验手段和转化的思想方法，化抽象为直观，化难为简，取得了较好的效果.
从学生已有的知识和经驗出发，导入新知识，找准了学习起点和思维基点，使学生有话可说，有物可思.这样的教学设计，有利于学生快速进入学习状态，可使师生对话顺畅自然，可使学生的学习处于最近发展区，使学生的学习变得积极主动.
2.2 学科特色鲜明
科学教育包括科学知识、科学方法和科学精神三个方面的内容.就学科知识而言，《物体的内能》是一节学科味浓厚的物理课，而上课老师牢牢抓住“温度”这一中介知识，设置问题情境，展开讨论，使物理知识和化学、生物等学科知识有机结合在一起，较好体现了《科学》学科的综合特点.课堂中，提出假设、巧妙推理、实验验证、合理外推等科学方法的渗透始终贯穿其中.课堂紧密联系生活（酱油鸡蛋、炽热的铁水、冰冷的雪山、火柴、冷毛巾降温、热水袋、保温瓶、北极熊）关注细节、严谨推理，使学生科学精神培养不再是一句口号，在本节课中得到了真实和有效践行.在初中学习的关键时刻，教师仍在努力追求：科学课程的核心理念——提高学生的科学素养. 2.3 注重过程分析
不论生活现象、演示实验，还是课堂问题，教师总是面带微笑，循循善诱，积极引导学生思考和分析，并得出结论.学生困惑和问题的有效解决，不仅能增强学生学习的自信心，也有利于学生的后续学习.比如，双手摩擦实验中，老师设计了如下系列问题：手的内能如何变化？你是根据什么判断的？这是通过什么方法来改变物体的内能？又如，气体对外界做功演示实验中，老师引导学生：看到了什么现象？出现白雾现象说明了什么？你能分析产生这个现象的原因吗？
2.4 精心设计实验
科学是一门以实验为基础的综合理科课程.通过实验教学，可以帮助学生形成科学概念，理解和巩固科学知识，培养学生观察能力和动手能力，激发学生对科学知识的兴趣，培养学生的科学态度，掌握科学方法，使学生在知识、能力和品格等方面得到全面提升.在本节课的教学过程中，上课老师将“红外线测温仪”高科技仪器引进课堂，引发了学生对科技和生活的关注，有利于严谨科学态度和思维习惯的培养.点式温度计测量气体对外做功后的温度变化实验，是对教材实验的拓展和改进，放大和量化了实验现象，效果显著，是本节课的一道亮丽风景线.一系列精彩的实验设计，充分发挥了科学实验的教育功能：做到动手、动脑和动情并重，融操作技能、思想方法、观念态度于一体，有利于三维目标的达成.
2.5 概念图的巧妙应用
概念图是康乃尔大学的诺瓦克博士根据奥苏贝尔的有意义学习理论提出的一种教学技术，是用来组织和表征知识的工具.上课老师先将内能这一主题的相关概念设置成方框，并用连线将相关的概念进行连接，标明两个概念之间的意义关系，然后要求学生填写.从知识表示的能力看，概念图能够构造一个清晰的知识网络，便于学习者对整个知识架构的掌握，有利于直觉思维的形成，促进知识的迁移.通过概念图有助于学生直观快速地把握本节概念体系，使学生的学习变得积极而有意义.
总之，整堂课目标适切，内容恰当，过程合理，师生民主，结果有效，是一节值得大家学习和借鉴的好课.当然，在听课的过程中，我们也发现了一些值得探讨和商榷的问题.
首先，课堂问题的设计，应清晰有效.课堂提问有强化知识信息的传输、评价学生学习的状况、调控课堂教学的过程、激发思维活动的发展以及沟通师生情感的功能，它是学生认知活动开始的关键，是教师运用教学艺术，促进学生思维，评价教学效果，推动实现教学目标，提高学生能力，发展学生智力的基本控制手段，它适用于教学的各个环节和各种教学方法.在本节课的教学设计中，庄老师在新旧知识过渡、直观演示、分析归纳、演绎概括、总结谈话、指导练习等环节都注重使用提问这一手段促进学生思考，发展和提高自身能力，实现教学目标.但上课老师对问题的设计尚存不足，如：“扩散现象说明了什么？”、“茶叶蛋颜色变深说明了什么？”等导课过程中设计的问题，上课老师注重对预设答案的期盼，思维的过程性不强，学生的思考空间也过于狭窄.特别是本节课的核心问题：“你有哪些方法可以判断温度的变化？请说出你的方法或设计实验方案”，问题指向模糊，缺乏针对性，难以调动学生的思维积极性，同时，由于对“温度高低变化”的讨论不是本节的重点，没有讨论的必要.
其次，对于高科技教学资源的利用，应注重优化设计和高效利用.红外线测温仪和点式温度计的引入和利用，在扩大学生的观察视野的同时，还可激发学生对科技和生活的关注.但用红外线测温仪测量搓手前后的温度变化，证明搓手后手的温度有上升，意义并不大，有“大材小用”之嫌疑，因为这种变化过于宏观，通过人体皮肤不同部位的相互碰触就可感知.若能将红外线测温仪移植到难以感知的生活现象或可视化不高的演示实验中，使贵重教学仪器的利用不流于形式，变高投入为高产出，这将是一件非常有意义的事情.
当然，如何正确处理预设与生成之间的关系，也是一个值得深思的问题.叶澜教授说：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程”.预设与生成是一对矛盾的统一体，课堂教学则是基于預设的动态生成过程.课堂教学中应以预设为出发点，以生成为落脚点，通过总体预设，为生成把握方向；精心预设，为生成做足准备；弹性预设，为生成留足空间.最终达到促进师生共同发展的目的.纵观本节课的教学过程，上课老师始终未给生成提供时间和空间.特别是对“压缩空气引火”演示实验教学环节的处理，上课老师连续两次实验均未成功，向学生表达歉意之后，老师直接将实验现象告诉全班学生.实验不成功，是常有之事，无可厚非，但令听课老师遗憾的是，老师将实验现象告诉全班学生这一行为——对精心预设的忠实执行仍有不足之处.上课老师若能珍视这次意外，围绕失败原因展开讨论，让学生在纠错、改错中感悟道理、领悟方法，在生成中增长才干和智慧，演绎不曾预料的精彩.
1 教学过程设计和典型课堂片段
课件展示 扩散实验
提问 该实验说明了什么？
出示 一个茶叶蛋和普通的鸡蛋，让学生观察它们的不同之处.
提问 茶叶蛋颜色变深说明了什么？（构成物质的微粒不停地做无规则运动）如果我想缩短做茶叶蛋的时间，你有什么建议？（把鸡蛋放在汤里加热）你的理由是什么？（温度越高，粒子的无规则运动越剧烈）
归纳 由此可见，物体内部大量粒子的无规则运动跟温度直接相关，我们把这种运动叫做热运动，温度越高，表明了微粒的热运动越剧烈.
师 我们也知道，当一个物体在做机械运动时，它具备了什么形式的能量？（动能）大量粒子在做热运动时，这些粒子有能量吗？我们把大量粒子由于热运动而具有的能叫内能，我们以前提到的热能就是内能的俗称.一个物体，内部粒子热运动越剧烈，物体的内能就越多，物体的温度也越高.
练习 下列物体是否具有内能：（1）炽热的铁水；（2）冰冷的雪山.
学生判断后，教师要追问为什么，且要说明不管是高温物体还是低温物体，组成的粒子都永不停息地做热运动，只是热运动的剧烈程度不同而已，可见，一切物体都具有内能.
提问 物体的内能会变化吗？你判断内能变化的依据是什么？你有哪些方法可以判断温度的变化？（有的学生可能会提到测温度，但教师可以引导学生，如果不用温度计，你有办法判断温度变化吗？学生先小组讨论、画图说明或汇报均可，学生汇报时教师可以问学生这样设计的原因）
师 我们接下来通过活动或实验判断物体内能的变化情况.
1.1 双手摩擦
提问 手的内能如何变化？你是根据什么判断的？
演示 红外线温度计测试摩擦过的手心温度.
提问 这是通过什么方法来改变物体的内能？（做功）大量的实验表明，克服摩擦做功，物体的内能增加（板书）
1.2 压缩空气引火（两次实验均未成功）
师 很遗憾，实验没有成功.若是成功，应可看到硝化棉燃烧起来.
提问 这个现象说明了什么？你能分析产生这个现象的原因吗？
归纳 大量的实验表明，压缩空气做功，物体的内能增加.外界对物体做功，其他形式的能量转化为物体的内能，物体的内能增加.
1.3 物体对外界做功
提问 看到了什么现象？出现白雾现象说明了什么？你能分析产生这个现象的原因吗？
演示 介绍点式温度计，做实验，看数据，记录数据.
归纳 大量的实验表明，物体对外做功，物体的内能减少，减少的内能转化为其他形式的能.
提问 同学们还发现温度计的数据变化有什么问题？为什么？（学生分析）
师 综合以上分析，做功改变物体内能的实质是，内能和其它形式的能发生了相互转化，功是量度内能改变多少的一种量.做功改变内能在生活中得到了应用.
展示图片并思考 下面请同学们判断这幅图中改变内能的方法是什么？和刚才了解过的一样吗？在这图中，能量的形式有变化吗？内能从哪个物体向哪个物体传递？生活中类似这样的方法有吗？请举例说明.
归纳 热传递改变物体的内能，实质是内能发生了转移，我们把热传递中，传递内能的多少叫热量，用Q表示，热量是热传递中物体内能转移的量度，热量的单位和功、能一样，也是焦耳.在热传递中高温物体放出热量，低温物体吸收热量.
幻灯展示 科学与生活的联系（利用和防止热传递的例子）.
提问 如果你没有看到内能改变的过程，单凭可乐温度的升高，你能说出究竟采用了什么方法吗？
总结 改变物体内能的方法有两种：做功和热传递.这两种方法对改变物体的内能是等效的.
小结 要求学生用下列名词：内能、做功、热传递、能的转化、能的转移、等效、功、热量来完成概念图.
课堂练习
（1）下列两个实验是通过什么方式改变物体的内能？
演示：短路实验（6 V电源、涂凡士林的铜导线）
（2）拓展：以上第1小题是外界对物体做功，使物体的内能增加，那么到底是压缩气筒的空气做功还是活塞克服筒壁摩擦做功使物体的内能增加？
2 课堂与设计评析
2.1 教材处理得当，学生引导到位
物体的内能与机械能不同，机械能讨论的是物体宏观机械运动和相互作用具有的能，而内能是由于物体内部大量粒子无规则运动及相互作用所具有的能.内能概念对学生来说比较抽象.就学习要求看，关于内能的讨论较机械能深入了一个层次.同时，由于影响内能大小因素的复杂性和热量过[HJ1.7mm]程量的出现，瞬间使学生的学习空间变得复杂，教学中深度和难度的把握，对教师具有很大的挑战性，而庄振海老师很好地把握了教学的“度”，不是教教材，而是用教材教，灵活使用，大胆取舍，采用了较为直观的实验手段和转化的思想方法，化抽象为直观，化难为简，取得了较好的效果.
从学生已有的知识和经驗出发，导入新知识，找准了学习起点和思维基点，使学生有话可说，有物可思.这样的教学设计，有利于学生快速进入学习状态，可使师生对话顺畅自然，可使学生的学习处于最近发展区，使学生的学习变得积极主动.
2.2 学科特色鲜明
科学教育包括科学知识、科学方法和科学精神三个方面的内容.就学科知识而言，《物体的内能》是一节学科味浓厚的物理课，而上课老师牢牢抓住“温度”这一中介知识，设置问题情境，展开讨论，使物理知识和化学、生物等学科知识有机结合在一起，较好体现了《科学》学科的综合特点.课堂中，提出假设、巧妙推理、实验验证、合理外推等科学方法的渗透始终贯穿其中.课堂紧密联系生活（酱油鸡蛋、炽热的铁水、冰冷的雪山、火柴、冷毛巾降温、热水袋、保温瓶、北极熊）关注细节、严谨推理，使学生科学精神培养不再是一句口号，在本节课中得到了真实和有效践行.在初中学习的关键时刻，教师仍在努力追求：科学课程的核心理念——提高学生的科学素养. 2.3 注重过程分析
不论生活现象、演示实验，还是课堂问题，教师总是面带微笑，循循善诱，积极引导学生思考和分析，并得出结论.学生困惑和问题的有效解决，不仅能增强学生学习的自信心，也有利于学生的后续学习.比如，双手摩擦实验中，老师设计了如下系列问题：手的内能如何变化？你是根据什么判断的？这是通过什么方法来改变物体的内能？又如，气体对外界做功演示实验中，老师引导学生：看到了什么现象？出现白雾现象说明了什么？你能分析产生这个现象的原因吗？
2.4 精心设计实验
科学是一门以实验为基础的综合理科课程.通过实验教学，可以帮助学生形成科学概念，理解和巩固科学知识，培养学生观察能力和动手能力，激发学生对科学知识的兴趣，培养学生的科学态度，掌握科学方法，使学生在知识、能力和品格等方面得到全面提升.在本节课的教学过程中，上课老师将“红外线测温仪”高科技仪器引进课堂，引发了学生对科技和生活的关注，有利于严谨科学态度和思维习惯的培养.点式温度计测量气体对外做功后的温度变化实验，是对教材实验的拓展和改进，放大和量化了实验现象，效果显著，是本节课的一道亮丽风景线.一系列精彩的实验设计，充分发挥了科学实验的教育功能：做到动手、动脑和动情并重，融操作技能、思想方法、观念态度于一体，有利于三维目标的达成.
2.5 概念图的巧妙应用
概念图是康乃尔大学的诺瓦克博士根据奥苏贝尔的有意义学习理论提出的一种教学技术，是用来组织和表征知识的工具.上课老师先将内能这一主题的相关概念设置成方框，并用连线将相关的概念进行连接，标明两个概念之间的意义关系，然后要求学生填写.从知识表示的能力看，概念图能够构造一个清晰的知识网络，便于学习者对整个知识架构的掌握，有利于直觉思维的形成，促进知识的迁移.通过概念图有助于学生直观快速地把握本节概念体系，使学生的学习变得积极而有意义.
总之，整堂课目标适切，内容恰当，过程合理，师生民主，结果有效，是一节值得大家学习和借鉴的好课.当然，在听课的过程中，我们也发现了一些值得探讨和商榷的问题.
首先，课堂问题的设计，应清晰有效.课堂提问有强化知识信息的传输、评价学生学习的状况、调控课堂教学的过程、激发思维活动的发展以及沟通师生情感的功能，它是学生认知活动开始的关键，是教师运用教学艺术，促进学生思维，评价教学效果，推动实现教学目标，提高学生能力，发展学生智力的基本控制手段，它适用于教学的各个环节和各种教学方法.在本节课的教学设计中，庄老师在新旧知识过渡、直观演示、分析归纳、演绎概括、总结谈话、指导练习等环节都注重使用提问这一手段促进学生思考，发展和提高自身能力，实现教学目标.但上课老师对问题的设计尚存不足，如：“扩散现象说明了什么？”、“茶叶蛋颜色变深说明了什么？”等导课过程中设计的问题，上课老师注重对预设答案的期盼，思维的过程性不强，学生的思考空间也过于狭窄.特别是本节课的核心问题：“你有哪些方法可以判断温度的变化？请说出你的方法或设计实验方案”，问题指向模糊，缺乏针对性，难以调动学生的思维积极性，同时，由于对“温度高低变化”的讨论不是本节的重点，没有讨论的必要.
其次，对于高科技教学资源的利用，应注重优化设计和高效利用.红外线测温仪和点式温度计的引入和利用，在扩大学生的观察视野的同时，还可激发学生对科技和生活的关注.但用红外线测温仪测量搓手前后的温度变化，证明搓手后手的温度有上升，意义并不大，有“大材小用”之嫌疑，因为这种变化过于宏观，通过人体皮肤不同部位的相互碰触就可感知.若能将红外线测温仪移植到难以感知的生活现象或可视化不高的演示实验中，使贵重教学仪器的利用不流于形式，变高投入为高产出，这将是一件非常有意义的事情.
当然，如何正确处理预设与生成之间的关系，也是一个值得深思的问题.叶澜教授说：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程”.预设与生成是一对矛盾的统一体，课堂教学则是基于預设的动态生成过程.课堂教学中应以预设为出发点，以生成为落脚点，通过总体预设，为生成把握方向；精心预设，为生成做足准备；弹性预设，为生成留足空间.最终达到促进师生共同发展的目的.纵观本节课的教学过程，上课老师始终未给生成提供时间和空间.特别是对“压缩空气引火”演示实验教学环节的处理，上课老师连续两次实验均未成功，向学生表达歉意之后，老师直接将实验现象告诉全班学生.实验不成功，是常有之事，无可厚非，但令听课老师遗憾的是，老师将实验现象告诉全班学生这一行为——对精心预设的忠实执行仍有不足之处.上课老师若能珍视这次意外，围绕失败原因展开讨论，让学生在纠错、改错中感悟道理、领悟方法，在生成中增长才干和智慧，演绎不曾预料的精彩.