3．液体的凝固

教科书对液体的凝固处理较为粗略，教学中可引导学生采用有意的接受学习方式进行。

(1)列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如，水结成冰，塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒，熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……

(2)凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰(晶体)熔化过程的三个阶段，采用类比的方法，分析水(液体)凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确：虽然同种物质的凝固点和熔点相同，但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件：①达到凝固点；②放出热量。还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。

为了同一目的，如有条件建议布置课外实验探究活动：利用冰箱设计实验，研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。

(3)组织学生综合运用熔化和凝固规律，特别是联系第 1 节“自我评价”中的屋檐上冰锥的形成过程，交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容，要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。

熔岩在流淌过程中，将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同，但凝固点(熔点)高的矿物岩浆将首先凝固，这些凝固的矿物要么沉积下来，要么随未凝固的岩浆向前推移，直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。凝固顺序基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。

2．实验探究固体熔化过程的规律

不宜将本板块变为演示，要舍得投入时间，引领学生经历固体(含晶体与非晶体)熔化的实验探究全过程，初步领略科学探究的各个环节，学习科学探究的基本思路和方法。这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。

(1)教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺，猜想到它们可能存在不同的熔化规律；在观察和思考的基础上，提出探究问题：熔化是在什么条件下发生的？熔化过程有什么特点？晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同？

(2)为了研究提出的问题，重要的是组织学生讨论，制订出分工合理、实用高效的探究计划和实验设计方案。

各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象。为了使结论具有普遍性，各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次，要探究熔化规律，自然需要将研究对象熔化，怎样熔化？在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象？需要什么实验器材或仪器？要否自己寻找或自制？这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论，达成共识，并要有所约定。例如，各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路，约定定时(例如每隔 30s )记录加热过程中晶体和非晶体的温度，并确认当时研究对象的状态，直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题，例如，停止加热后，熔化情况怎样？是选取冰和蜡，还是选取海波和松香或者别的作为研究对象？是用水浴法加热，还是直接加热？都应该以宽容的态度对待。需知：规范完美的科学探究纯属理想模型，在实际上是不存在的，以此模式组织探究只能是“假探究”；各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源，使得合作交流、讨论评价更具实际价值。

(3)在进行实验和收集证据过程中，应帮助学生解决如下一些实际问题。

① 进一步巩固使用酒精灯或无烟蜡加热物体的规范要求。

② 了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。

③ 学会测量温度，知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项：

? 确认温度计的量程和分度值。

? 将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。

? 当温度计的示数稳定后再读数。读数时，温度计仍需和被测物体接触(体温计除外)。

? 读数时，视线要与温度计中液柱上表面相平。

④ 研究固体熔化时温度的变化规律，需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢？怎样使待熔化固体缓慢熔化，以便观察和测量呢？

? 待熔固体应为细粒或粉末状。

? 盛装待熔固体的试管应较细，以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量(过少，则熔化过程太短，不利观测；过多，则受热不均匀)。

? 优选间接加热(例如水浴)法，并用两支温度计同时监测试管内外的温度，调整控制热源加热力度，使内外温差保持在2℃-3℃。

? 建议学生先做非晶体熔化实验，再做晶体熔化实验。用意有二：前者较易成功且易理解，能够对后者产生更强烈的印象和反差。

⑤ 指导学生分工合作，高效安全地进行实验、收集证据。

(4)在数据处理、讨论交流和评价环节，教师的主要工作应集中于以下几个方面。

① 激发学生寻找和比较数据规律的需要。

② 帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点，指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。

③ 热情支持学生的附加探究实验，允许学生重做或部分重做实验，以便扩大交流和评价成果。

④ 为学生提供讨论和评价的必要物质条件，例如，提供视频展台或实物投影仪，用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。

⑤ 实验结论不宜绝对化。为了达成共识，应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程，归纳出二者的异同点，总结出晶体熔化的两个必要条件：a．达到熔点；b．继续加热(吸收热量)。

(5)得出固体熔化过程的规律后，教师可予以扩展。

① 给出熔点概念，指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中，生产和技术上，许多现象和应用都与熔点有关。

② 引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。

③ 介绍常见物质的熔点，使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。

本节安排三个教学板块：(1)认识晶体；(2)实验探究固体熔化过程的规律；(3)液体的凝固。

1．认识晶体

学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足，教师应着力调动学生的观察积累，利用教科书提供的图片，酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源，首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据--形状规则与否的概念，初步认识晶体和非晶体的区别。

3．大自然中水的物态变化

本板块设计意在展示大自然中水的物态变化创造了自然界的神奇、壮观、瑰丽和生机。教师应引导学生“读懂”大自然向我们“讲述”的水的物态变化的“故事”。

在上面教学中，教师要有意识地渗透情感教育目标，引导学生敬畏地球上的水循环，欣赏大自然中水的物态变化所创造的“杰作”，关爱水的生态系统，形成爱水、节水意识和水资源危机意识。

活动中可以提供如下设想供学生讨论：若水的三态变化停止，人类的生活将变成怎样？

2．地球上的水循环

本板块实施过程需借助有关地球上水循环的模型、图片、课件、网上资源等，展示丰富多彩的水的物态变化的信息，使学生确认水的三种状态不断地相互转化的过程关乎万物生存和人类的发展。

本节安排三个教学板块：(1)认识水的物态变化；(2)地球上的水循环；(3)大自然中水的物态变化。

1．认识水的物态变化

学生对水的固(冰、雪、霜、雹)、液(水流、雨露)、气(水蒸气)态虽不陌生，但并未认真研究和系统观察。教学设计宜从章首图和常见的天气现象导入课题，着力设计好模拟云和雨的小实验，使学生得以亲历观察水的物态变化。伴随实验观察进程，适时指明观察点和思考问题，诸如：

? 给烧杯加热过程中，你在杯口盘子底面看到了什么？

? 为什么要给烧杯加热？为什么在杯口盖着的盘子里放些冰块？

? 为什么在大烧杯里铺一层饱含水分的湿沙？换用别的东西，例如冰块，行吗？

? 烧杯上方出现的朦胧“白雾”说明什么问题？

依据教学需要，亦可在本实验前补充加热冰块的小实验：在烧杯中放少许冰块，加热，直至烧干。使学生感悟水由固态到液态再到气态的变化。由此导入本实验。本实验的湿沙亦可换为冰块。

对酒精灯的使用方法和注意事项，教师应做出示范并强调以下几点。

? 绝对禁止用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯。

? 酒精灯的外焰温度最高，应该用外焰去加热。

? 熄灭酒精灯时，必须用灯帽盖灭，不能吹灭。

? 万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立即用湿抹布扑盖。

模拟造“冰”、造“雨”、造“雪”、造“霜”、造“露”等活动，还可以布置到课外活动。通过这一系列活动，应该使学生了解汽化、液化、熔化、凝固、升华、凝华等概念，为今后的进一步探究做好准备。

对水的物态变化应在本板块末推广到整个物质世界，以利后续教学。教师应依托学生已有的生活经验和对冰--水　--水蒸气--水--冰转换的实验探究，引导学生把生活经验跟水的物态变化结合起来，再由小范围内水的物态变化扩展到地球上、自然界中的水循环。启发学生想像出地球上水的“旅行”图景，进而激发他们升腾起疑问：水为什么会在自然界中循环？既然循环不已，为什么还存在水资源危机和缺水？水的三态转化需要什么条件……

4．活动：平均速度的测量

这一活动的目的，是要学生去探究如何测量运动物体的平均速度，这里要注意的是运动物体并不一定作直线运动，所以在测量前要先观察运动物体的路线，设法测量出路线的长度。要用到的测量工具有秒表和皮尺。

这里的平均速度活动中，运动物体不一定在一条直线上，从而更符合实际生活中看到的物体运动情况，扩充了在直线运动下的平均速度概念，变为一般的平均速度的测量。

3．变速直线运动和平均速度

应当说在现实生活中，按定义所说的匀速直线运动只是在少数的情况下才能见到，常见物体的运动都是快慢有变化的运动。教科书中列举了不少例子，来说明这种情形，并阐明了什么是变速直线运动。教师在教学中还可以让学生说出一些熟悉的例子，并由学生来说一说什么是变速直线运动。

教师接着可以讲解平均速度的概念。可先讲一下为什么要引入平均速度，平均速度的意义是什么，再讲解平均速度的公式。介绍了公式后，教科书设计了一个漫画故事，供学生讨论，希望有助于学生进一步理解速度的概念。

2．匀速直线运动的速度

一开始，教科书通过图 2-3-2 来说明匀速直线运动的情景。可以通过在相同时间间隔内汽车走过的路程相同，来认识匀速直线运动的特点。

为了解决在不同时间经过的路程也不同时，怎么比较物体运动的快慢。教科书设计了一个围绕自动扶梯的情景，学生通过教科书图 2-3-3 的实验数据应当能体会到，比较单位时间内人所行的路程，或者比较走单位路程所需要的时间，就可以知道谁走得快。即让学生知道可以用 s/t 来进行比较，实质上是采用在相同时间比较路程的方法。学生通过这个探究活动不仅对用比值法定义物理量有所体会，而且为速度概念的理解进行了铺垫。

应该注意，这个活动里要给学生说明的是，在这里单位时间取的是1s,人在扶梯上运动的过程中，在1s时间内运动的路程是一样的，实际上这个单位时间并不一定要取1s，可以取得很小。匀速直线运动要求在任意相等的时间间隔内，路程都必须是一样的大小。比如在两个1s 的时间间隔内物体运动的路程都是0.6m ，但在两个前0.5s 内人分别运动的路程是 0.25m和0.28m，那么这个运动将不是匀速直线运动。所以教科书中专门强调了这种运动是“任何一段时间(或任何一段路程)内的速度都相等”。

讲解速度公式后，要讲速度的单位，不但讲国际单位，也要讲常用单位，以便能和日常生活中交通工具行驶速度联系起来。

物理上对速度严格的定义，应该是表示物体运动快慢和方向的物理量，它的大小表示物体运动的快慢，它的方向表示物体运动的方向。物理上表示物体速度的大小，是用速率这个名词。在日常生活中，人们所说的速度常常指的就是速率。在初中物理中，从比较物体运动的快慢引入的速度概念实际上指的也是速率。严格的速度定义，不仅能表示物体运动的快慢而且要表示物体的运动方向。教学中可根据这些内容给学生讲解，但不作教学目标要求。

本节包括四个教学板块 : (1)如何比较物体运动的快慢；(2)匀速直线运动的速度；(3)变速直线运动的平均速度；(4)活动：平均速度的测量。

1．如何比较物体运动的快慢

教科书通过图 2-3-1 是为这一节内容设置的一个情景。图中给出了物体运动的具体数据，学生可以通过这些数据，根据自己具备的经验和数学知识，比较出这些物体运动的快慢。因为图中有相同的路程不同的时间和相同的时间不同的路程两种情况，这就会引发学生思考这样的问题，即比较物体运动的快慢可以有两种方法：相同的时间比较路程长短；相同的路程比较时间多少。然而要统一比较 6 张图上物体运动的快慢是否能有一个更一般的方法呢 ? 应引导学生通过思考自己总结出比较运动快慢的方法。这就为引出速度概念，做好了准备。这部分内容的进行要给予学生较多的自主学习的时间。