26《有机化学》教学方案

2015年西北农林科技大学青年教师讲课比赛教学设计12015年青年教师讲课比赛教学设计方案授课题目：毛细现象所属课程：大学物理学授课教师：陈莹莹日期：2015年12月10日2015年西北农林科技大学青年教师讲课比赛教学设计2教学设计方案课程说明授课题目毛细现象所属课程大学物理学相关知识点毛细现象及其成因毛细管内液面上升/下降的高度授课时长15分钟适用对象我校理科、农科开设大学物理课的各专业使用教材《大学物理学（第二版）》，王国栋主编，高等教育出版社，2013教学分析教学背景1.教学内容分析：毛细现象在生活中非常常见，在农业生产、生命现象中都具有重要意义。本节课通过实例引出毛细现象，解释其成因，然后对毛细管内液面上升的高度进行定量分析，最后结合生产生活中的实例，阐明毛细现象的影响及其应用。2.学生学情分析：本课程的前修课程是高中物理学、数学和高等数学，学生已具备与本课程相关的基础物理知识和数学知识。教学目标1.认知目标：①掌握毛细现象，理解其成因；②学会计算毛细管内液面上升/下降的高度。2.能力目标：毛细现象的理解和讨论并不难，本节课重在培养学生主动学习思考的能力，以及用物理知识分析实际现象、解决实际问题的能力。教学内容1.毛细现象及其成因；2.毛细管内液面上升/下降的高度；3.毛细现象在生产生活中的应用及影响。教学重点和难点1.教学重点：毛细现象及其成因；毛细管内液面上升/下降的高度。2.教学难点：引导学生主动思考、主动学习，从已有知识推导得出新结论，解释新现象，定量计算，最终联系实际加以运用。教学方法与手段教学方法结合本节课内容的特点，采取“问题驱动”教学，以引导为主，通过问题的设计和讨论，体现教师的主导作用；学生主动思考、回答，学习新知识，并联系实际加以应用，体现学生的主体作用。教学手段1.多媒体教学为主：具体实例以照片形式给出，原理图、过程图用自定义动画展示，形象直观，而且PPT显示比板书更整齐、规范、节省时间。2.板书为辅：毛细管内液面上升/下降的高度，具体计算过程采用板书形式，能够更好地引导学生。2015年西北农林科技大学青年教师讲课比赛教学设计3教学过程设计1.回顾采用提问、集体回答的形式，回顾弯曲液面的附加压强、润湿和不润湿现象，为讲授本节课的内容打好基础。2.引入从生活中常见的现象入手，通过几幅图片，引导学生总结出共同特点：液体在很细的管子里上升，从而引出本节课的内容：毛细现象。3.本次课内容（1）毛细现象及其成因①毛细现象通过对引入的总结，给出毛细现象的定义：很细的管子插入液体，液体在管内上升或者下降。提醒学生除了常见的上升现象，还有可能“下降”。能够产生毛细现象的管子，叫做毛细管。②毛细现象的成因根据定义，PPT将毛细现象分解，一步步显示，通过提问的方式，引导学生分析，最终得出结论：毛细现象是由于润湿或不润湿现象和液体表面张力共同作用引起的。润湿附加压强向上形成凹液面（表面张力）不润湿附加压强向下形成凸液面（表面张力）液体插入毛细管管内凸液面下降管内凹液面上升2015年西北农林科技大学青年教师讲课比赛教学设计4（2）毛细管内液面上升/下降的高度①计算给出示意图，以毛细管内凹液面上升为例，标出毛细管半径r、接触角θ、管内液面曲率半径R和液面上升高度h，以及三个特殊点A、B、C，以提问的形式引导学生，首先分析弯曲液面的附加压强，再分析特殊点之间的压强关系，最后考虑几何关系，列出式子，计算出结果。推导出凹液面上升高度后，强调凸液面下降高度推导过程类似，得出最终结果：②结果讨论通过提问的方式，对上述结果进行讨论，要求学生：a.h与表面张力系数α成正比，毛细管半径r成反比。提问：毛细管究竟多细，才能观察到明显的毛细现象？b.润湿，θ为锐角，h0，液面上升；不润湿，θ为钝角，h0，液面下降。c.上升下降高度极限为hm=±2α/ρgr。提问：毛细管高度小于hm，液体能否自动从毛细管流出，即毛细永动机能否制成？（3）毛细现象在生产生活中的应用及影响①土壤空隙中的毛管水保持土壤水分是农业增产的一个重要问题。土壤空隙中由于毛管作用而保持的水分称为毛管水，不易流失且容易被植物根系吸收，在农业生产中具有重要意义。提问：下列手段，哪些是为了增加、保持毛管水；哪些是为了破坏、减少毛管水？为什么？增加腐殖质；旱田播种后压实地表；冬天翻松土壤。②气体栓塞现象a.理论分析：通过提问的方式，引导学生分析，对较困难的地方加以提点：2015年西北农林科技大学青年教师讲课比赛教学设计5毛细管中存在气泡，逐渐增大右端的压强，刚开始液滴并不移动，只是右液面的曲率半径减小；压强增量超过一定限度△P时，液滴才开始移动。若毛细管中有n个液滴，则最右端必须施以大于P+n△P的压强，这些液滴才会移动。当液体在毛细管中流动时，如果管中出现气泡，液体的流动会受阻，如果气泡产生得多了，就会堵住毛细管，使液滴不能流动。这种现象称为气体栓塞现象。b.实际现象：当环境气压突然降低时，人体血管中溶解的气体因为溶解度下降而析出形成气泡，因此，潜水员从深海上升时必须放慢速度；冻融和干旱胁迫会在植物导管中形成气泡，堵塞毛细管，导致部分枝叶的水分或营养缺乏而枯萎。要求学生结合实际生产生活，进一步举例讨论（如静脉或肌肉注射前针管排气等）。③植物水分运输回顾这节课引入时的第一个例子，要求学生课后查阅资料，计算毛细现象对植物水分运输的贡献，并了解植物水分运输的其他机理。4.总结梳理本节课内容，回顾本节课的重难点，肯定学生通过自己的分析解决了本节课的大部分问题，鼓励学生在今后的学习中充分发挥主观能动性，从“老师讲授”逐步过渡到“老师引导下的自学”。安排下节课的内容“蒸发与凝结”采取“翻转课堂”的形式，要求学生提前制作课件，下次课上台讲解，然后小组讨论、老师答疑，引导学生真正成为学习的主人。教学总结在本次课的教学设计过程中，除了力求知识传授准确、易懂，还针对我校学生和学科特点，从以下方面进行了考虑，力争做到：1．引导为主，讲授为辅，着力培养学生主动学习的能力毛细现象的理解和讨论并不困难，因此，本节课以引导为主，讲授为辅，通过问题的设计和讨论，引导学生主动思考，学习新知识，并用以解释实际现象，解决实际问题，着力培养培养学生主动思考、学习的能力。2．多举涉农实例，基础知识为专业学习研究所用针对我校学科特点，在举例时有意安排与农林相关的例子，如毛管水在土壤水分保持中的作用、气体栓塞对植物农作物安全越冬抗逆抗旱的威胁、毛细现象在植物水分运输中的作2015年西北农林科技大学青年教师讲课比赛教学设计6用等，让学生感受到基础学科在专业上的应用，激发学生的学习热情。3．知识学习与科学思维方式培养相结合①推导了毛细管内凹液面上升的高度公式后，强调毛细管内凸液面下降的高度公式推导过程类似，且最终表达式一致，区别只是接触角的取值范围不同。这种统一性在物理和数学中是一种重要的思想。②得到毛细管内液面的高度变化公式后，估算了多么细的管子才能产生明显的毛细现象，得到有意义的毛细管的半径r为毫米及以下数量级。这里体现的科学思维方式是，任何科学理论都有其适用范围，只有在其适用范围内进行讨论才是有意义的。③在应用举例中，介绍了土壤空隙中的毛管水对农业的重要意义后，我们又介绍了气体栓塞对农作物抗逆抗寒的威胁，使学生看到毛细现象既可能有益也可能有害，需要全面、辩证的看问题。由于能力水平所限，这节课的教学设计方案仍存在有待完善改进的地方，敬请各位专家老师批评指正！