人教2003课标版《1物体是由大量分子组成的》集体备课教案设计

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一、课前准备工作：

（一）教师经验分享

笔者以及参与讨论的教师均毕业于物理教育专业，专业和所教学科对口。在开始进行第一轮研究课前，笔者和讨论的教师们检视高中二年级物理课的教学大纲和进度，选择的课题必须符合教师值得去教同时也是学生值得去学的要求。经过考虑后，笔者初步订定“物质是由大量分子组成的”为此次研究课的课题。笔者觉得学生日常生活中时刻接触物质，而物质的组成是大量的分子，因此这个课题与学生的日常生活息息相关。然而从教师过去的经验所得，往往并不做油滴实验，而是直接讲述性地完成本课，学生的掌握效果也往往不尽人意。在计算油滴直径的时候，往往只会直接套关系式，而无法真正意义上地理解关系式透露出来的物理关系。而关于不同分子的模型结构，学生同样无法理解。每个班仅有少量的学生可以在教师口头的描述下建构出正确的模型，而大部分学生一无所获。而在阿伏伽德罗常数的使用上，这本来是化学高一整个一章的内容，但是大部分在这个问题上表现欠佳的学生是由于化学基础并不扎实。

（二）学生的不同见解

笔者在选定研究课的课题后，下一步就是找出有价值的学习内容。在“物质是由大量分子组成的”这个课题中，主要有三个问题：“用油膜法估测分子的直径”、“分子微观量的估算”、“阿伏伽德罗常数的理解与应用”。在选取学习内容的时候要尽可能地展现两个层面，首先是学科知识层面，其次是学生学习本学科的共通能力。所以，在设计学习内容时需要学生，通过学生找到本节课的学习内容设计方案。通过了解学生对“物质是由大量分子组成的”不同见解，从而剖析学生学习的难点（V1），以便设计适切的学习内容。笔者进行了两次先导测试来了解学生对光的不同见解。

第一次先导测试，笔者请来六位高三学生进行访谈，他们的物理单科成绩不同，分别来自成绩优秀、中等、欠佳几个组别。研究课虽然是在高二进行的，但是邀请高三的学生是因为他们去年已经学过了“物质是由大量分子组成的”课题，他们对“物质是由大量分子组成的”的掌握程度直接反应了学生学会了什么，也暴露了他们没有掌握的知识。了解他们可以帮助教师改正以往教学的需要改进的地方。访谈围绕下面的几个题目：

分子的简化模型是怎样的？

分子的尺寸是多少？

油膜法测分子大小的原理是什么？怎样测量分子直径？

阿伏伽德罗常数的物理意义、数值和单位分别是什么？

访谈中，教师除了透过学生的描述了解其见解外，也要求学生定性地讲述油膜法测量分子大小的原理和方法。

在访谈中，虽然高三的学生已经学习过本内容，但是学生并不知道分子的简化模型分类为固体、液体的球体模型和气体的立方体模型，大部分的学生一知半解只说了一个球形，可见对于分子模型没有做到理解，甚至连基本的记住都没有做到。而且在回答分子的尺寸时也仅仅有六位学生中的两个回答出来了正确答案，大部分分子直径是10-10m。通过这个测试，可以看出来学生学习这个内容时并没有留下深刻的印象。而在问及油膜法测分子大小时，高三学生仅仅能够回答出来，但是由于实验没有真正去做，所以没有受访学生能够回答出测量原理和测量步骤。对于阿伏伽德罗常数的认识，学生大部分已掌握阿伏伽德罗常数的数值和物理意义，没有认知阿伏伽德罗常数的单位。

在第二次先导测试中，笔者希望不仅仅通过提问的方式测试，同时也通过定量的包含计算的解题来找出学生学习“物质是由大量分子组成的”后已掌握和未掌握的地方。在本次测试中，测试的对象是高三年级的六名学生，同样这六名学生也分别属于成绩优秀、中等、较差几个等级。

通过用含有测试的调查问卷的方法，定性地了解学生的掌握程度。通过统计，发现高三已学过本内容的受访的六名学生中，没有一名学生完整地做对由实验衍生而来的难度适中的“油膜法估测分子大小”题；同时分子模型应用的两道计算题中，其中一道仅有一名学生做出来，而另一道题所有学生都没有做出来。整体可以看出来学生掌握本节的情况非常差。所以在接下来的变易设计和教学设计中，需要教师动用智慧，争取可以在相同的时间提升学生的学习效果。

（三）前、后测的设计

为了使教学更适合参加研究课题学生的学习难点并且有效分析学生的学习成果，笔者根据研究课的关键特征设计了一份诊断性的测试卷给学生在课前完成，而相同内容的测试会在课后再发给学生测试。通过前测的结果，可以比较学生学习的难点；通过前后测的对比，可以把握学生通过研究课的进展。前测题目共有六道。学生的表现如下：

（四）确定学习内容和关键特征

通过学生访谈和前测的资料，发现学生对“油膜法估测分子直径”的理解并不透彻，同时对分子模型的理解并不到位。根据以上结果，笔者确认了本研究课的学习内容和关键特征。

学习内容：油膜法估测分子直径与分子模型的建立

专项属性：油膜法估测分子直径与分子模型的建立

关键特征

CF1：分子结构分为固体、液体的球形模型和气体的立方体模型；

CF2: 把油滴分子看成一个个小球，并且一个紧挨一个整齐排列当油滴充分延展开时，油膜厚度等于分子直径；油滴直径的计算关系是d=；

CF3：阿伏伽德罗常数的意义是联系宏观和微观的桥梁.

二、实际教学设计：