物态变化论文

[摘要]初中生在学习物态变化时，受到相似概念和规律的干扰，对物态变化中抽象的定义理解不到位，容易混淆规律，在判断六种物态变化的过程及其吸放热问题时，常会出现错误。基于以上问题，教师在教学中可以日常生活中熟悉的冰、水、水蒸气为例，提出判断物态变化的类比联想法及结构图学习策略，使抽象的问题形象化，便于学生快速准确地掌握，从而达到轻松愉快地学习的目的。今天小编为大家推荐《物态变化论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

物态变化论文 篇1：

基于模型认知的“物态变化”复习课的教学设计

摘 要：复习课的教学设计能反映出教师的教学理念、教学行为.本文分析“物态变化”课题的课程标准和学情;综述相关文献并创新提出从模型认知的角度进行教学设计.分别建构物态变化的分子模型、判断物态变化的思维模型和物态变化的过程模型等多角度进行知识的结构化处理，从而培养学生的解决问题的思维方法.

关键词：模型认知;物态变化;复习课;教学设计

作者简介：徐祝林（1975-），男，浙江开化人，本科，中学高级教师，研究方向：基于科学本质的科学课堂教学研究和试题编制研究.

1 课程标准及学情分析

课程标准关于物态变化课程内容的要求为：了解物质三态及三态变化的特点，如水的沸腾、晶体的熔化和凝固;能用图像描述这些特点，知道物态变化伴随吸热和放热;能用物质粒子模型简要解释物质的三态变化，体验建立模型的思想方法.相关课程活动为：观察水的沸腾现象;观察晶体熔化过程，描绘晶体熔化曲线图[1].

由于物态变化内容安排在浙教版科学的七年级上册，到初三复习阶段学生的遗忘率较高，并且对如何判断物态变化、物态变化发生的条件和解释日常生活中的物态变化现象等能力要求不足.另外部分内容繁多，知识存在碎片化.根据初三学生的特点，教师如果还是按照传统的复习路径，学生势必会抗拒复习课.

2 教学设计创新点

关于“物态变化”复习的文献资料，都试图通过创设真实情境（活动或项目等）对知识结构化以达到复习核心概念的目的.谢惠梅[2]用循环图进行知识回顾、再现重点实验、相关知识点进行比较和归类，引导学生关注生活及自然界中的物態变化，通过观察和分析加深对知识的理解和应用.杨琳[3]整合多种资源，优化基于任务驱动的线上中考物理复习课设计，对提高线上教学质量，促进学生深度学习进行探索. 周梁琴[4]基于“单元设计”思想通盘统筹需要复习的知识点，明确复习的方向;利用DIS数字传感器重演重点实验，加深对“探究”的内涵理解，发展高阶思维;在“答—问”评价模式下，确保复习流程的顺利进行.王娟[5]采用生活化情境实施教学活动，能够引导学生从中体验到物理知识的魅力，激发学生的求知欲与思考的动力，让复习课更加有效.

但鲜有教师从模型认知的角度进行教学设计.模型认知，是指学生在学习知识的过程中，通过抽象、概括和一般化，把特定的研究对象或问题转化为普遍的本质规律（一个已有的关系、共性或结构等），从而用以解决问题的思维方法[6].因此笔者通过创设真实情境，唤起学生回忆知识，重新建构物态变化的分子模型，建构物态变化的思维模型以及过程模型等活动达到高效复习的目的.同时融入科学思维，试图让学生的思维可视化，达到对“物态变化”核心知识结构的深度复习，从而提高学生的核心素养和解决问题的深度思维.

3 核心素养目标

在物理观念方面，通过复习、整理碎片化知识及重构物态变化的各类模型对知识进行结构化处理，利用相关模型判断物态变化、解释日常现象中的物态变化.

在科学思维方面，通过复习，重构物态变化的分子模型、判断物态变化的思维模型和过程模型，感受模型建构的作用和意义[7].

在科学探究方面，通过观察演示实验，能从多种信息源中选择有用的信息提高、锻炼观察、比较技能;通过对冰的熔化和水的沸腾条件的实验探究，提高对获得的事实、数据进行分析和处理的能力;通过 “碘能从固态直接变为气态”的实验探究，自主设计实验方案，强化参与探究活动的思维深度，树立证据意识.

在科学态度与责任方面，通过演示实验创设真实情境，激发对科学现象的好奇心和求知欲，保持学习的热情;通过分析车玻璃起雾的原因和除雾的讨论活动，形成严谨求实的科学态度，树立交通安全意识.

4 教学设计

4.1 建构分子模型

教师活动：演示实验，在盛水的水槽中加入干冰.

学生活动：仔细观察观象，发现：干冰过一段时间消失;水槽上方出现大量“白气”;水槽内的水结冰.

教师活动：请用物质的固态、液态、气态分子模型对观察到的现象中涉及到物态变化进行构图，并标注吸（放）热.

学生活动：学生分组讨论，并互相交流构图.

教师活动：教师根据学生的交流结果，在黑板上板书如图1所示.并问学生如何完善图1.

学生活动：学生分组讨论，并进行补充完善.

教师活动：根据学生的交流结果，在黑板上补充完善板书，如图2所示.

设计意图：通过演示实验，帮助学生提高复习课的兴趣.通过固态、液态和气态分子模型对物态变化的状态进行模型重构，达到知识结构化的目的，从而使得学生能用物质粒子模型简要解释物质的三态变化，感受建立模型的思想方法.

4.2 建构思维模型

教师活动：教师提问，根据实验现象，请描述发生某一物态变化的具体过程，并归纳判断物态变化的思维模型.

学生活动：学生分组讨论，并进行判断物态变化的思维模型的构建.

教师活动：和学生一起建构思维模型，结合干冰的物态变化思维模型进行教学，在图2上标上升华这一物态变化.并在图2的右侧板书判断物态变化的思维模型如图3所示.

学生活动：学生根据判断物态变化的思维模型，分析判断水槽上方出现大量“白气”和水槽内的水结冰现象，并在图2中标上液化和凝固，如图4所示.

教师活动：教师根据学生的交流结果，在黑板上板书如图4所示.并提问学生如何完善图4.

学生活动：学生分组讨论，并进行补充完善.

教师活动：根据学生的交流结果，在黑板上补充完善板书，如图5所示.

设计意图：通过完善物态变化的分子模型帮助学生对物态变化进行整体架构，帮助学生树立从粒子角度对物态变化进行分析解释的思想.通过建构判断物态变化的思维模型，帮助学生建构问题解决的思维模型，从而达到举一反三的目的.

4.3 构建过程模型

教师活动：教师提问，如何使起始状态向最终状态转化？请以冰为研究对象，设计实验进行说明.

学生活动：学生分组合作讨论实验方案.

教师活动：对学生展示的实验方案进行点拨，并提醒学生注意实验操作注意事项，以及如何记录相关数据.

学生活动：学生按图6所示的装置进行分组实验.

教师活动：教师巡视并用手机对错误的实验操作进行拍照，用希沃助手进行展示点评，并帮助学生解决实验中遇到的问题.

学生活动：学生对实验收集到的数据进行处理，得到图7的大致图像.并得出晶体熔化和沸腾的发生条件.

设计意图：通过冰的熔化条件和水沸腾条件的实验探究，可以对学生科学探究过程的理解以及对实验技能进行训练;可以加强学生对物态变化中两大实验的深入认识;通过实验数据的收集和数据的处理，帮助学生理解科学探究需要证据意识.另外通过对冰的熔化和水沸腾条件进行实验探究，可以帮助学生建构过程模型，从而深入理解模型的意义，提高思维品质.

4.4 相关模型应用

教师活动：请根据所建构的物态变化相关模型，在PPT上展示如下两道思考题：

（1）冬天、夏天车窗起雾的原因是什么？如何除雾？

（2）在做“碘的升华”实验时，用酒精灯直接对放有少量固态碘的碘升华管加热，如图8所示，发现碘升华管内出现紫色的碘蒸气.小科同学上网查阅资料发现，常压下，碘的熔点为113.60℃，碘的沸点为184.25℃，酒精灯火焰的温度约400℃，根据这些资料，小科认为在实验中，碘可能经历由固态到液态再到气态的变化过程，教师的实验并不能得到碘升华结论.针对小科的结论，请设计一个实验，证明碘能从固态直接变为气态，可以选用上述器材或补充必要的辅助器材，写出实验方案并简要说明.

学生活动：小组成员讨论，并展示交流.

设计意图：通过思考题（1），帮助学生运用物态变化的分子模型、判断物态变化的思维模型以达到解决实际问题的目的，并帮助学生树立交通安全意识，培养学生的科学态度、情感和价值观[8].通过思考题（2），为了控制碘受热的温度不高于碘的熔点，将放有少量固态碘的碘升华管放在烧杯里的水中，用酒精灯对烧杯加热，帮助学生理解水浴加热的作用以及回忆初中阶段水浴加热的相关实验.同时体现科学教学的STSE教学理念.

5 板书设计

模型建构的过程反映知识从表象到本质的概念的形成过程，同时模型建构体现学生思维的可视化过程.因此本节课设计结构化板书，如图9所示.

6 教学反思

基于思维模型建构的复习课实质是将教授主义的教学设计转变为建构主义的教学设计[9]，充分体现“学为中心”的课堂，也达到科学探究的教学要求，从而发展学生的高阶思维.通过思维模型建构的复习，基于学生的前概念和真实情境，通过对碎片化知识进行结构化处理，达到知识迁移的目的.由于本节课的复习教学是基于三大思维模型的建构，特别是对冰的熔化条件和水沸腾条件的再探究，時间较紧，教师可以适当把该块内容的复习放在长课中进行教学.

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]谢惠梅.初中物理“物态变化”复习课教学设计[J].中学物理教学参考，2021，50（09）：40-42.

[3]杨琳.任务驱动型复习课线上教学设计——以“物态变化”复习课为例[J].物理教学探讨，2021，39（03）：31-34.

[4]周梁琴，许帮正.物理高效复习课的架构实践——以“物态变化”的复习为例[J].物理教学探讨，2020，38（07）：4-6+9.

[5]王娟.基于生活情境的复习课教学设计——以苏科版“物态变化”复习课为例[J].中学物理教学参考，2020，49（08）：64-65.

[6]刘四方.基于思维模型结构的探究试题命制与应用[J].化学教学，2017（07）：77-83.

[7]樊祥民，陈素娟.基于物理认知模型的教学设计——以“平抛运动”教学为例[J].物理教师，2020，41（10）：25-28.

[8]张传来.“物态变化”单元复习课教学设计[J].黑龙江教育（中学），2017（Z1）：14-15.

[9]王文清，郭玉英，贾永.中学物理课堂探究中学生的认知发展心理模型[J].物理教师，2014，35（10）：2-3+11.

（收稿日期：2021-07-03）

作者：徐祝林

物态变化论文 篇2：

物态变化学习策略研究

[摘要]初中生在学习物态变化时，受到相似概念和规律的干扰，对物态变化中抽象的定义理解不到位，容易混淆规律，在判断六种物态变化的过程及其吸放热问题时，常会出现错误。基于以上问题，教师在教学中可以日常生活中熟悉的冰、水、水蒸气为例，提出判断物态变化的类比联想法及结构图学习策略，使抽象的问题形象化，便于学生快速准确地掌握，从而达到轻松愉快地学习的目的。

[关键词]物态变化；学习；策略

物态变化在初中物理教学中占有重要地位，同时也是整个热学内容的基础，但物态变化过程及其吸放热量问题呈现出琐碎与相似的特征。初中八年级学生，思维方式有了一定的发展，但是抽象思维还不健全，思维方式主要以形象思维为主，所以看似简单的问题，也成了众多学生的难题与疑问，困扰着他们的理解，影响了他们继续学习的兴趣与信心。如何对物态变化的内容做科学的总结与归纳，让知识形成一个科学完整的系统，使学生更加通俗易懂地掌握与准确应用物态变化知识，成为问题解决的重点与关键。

一、学习策略

1.判断物态变化过程的两个要点

一是根据题意和条件准确描述发生物态变化的物质是什么，这是解决问题的关键；二是找到发生物态变化前后的物质分别处于什么状态，是固态、液态，还是气态，这是判断物态变化过程的重要依据。初中生经过几年的学习与生活积累，已经拥有了一定的生活经验，知道冰、水、水蒸气三种物质状态的变化过程，在此基础上，为了便于学生尽快地理解掌握，从学生最为熟悉的生活经验人手，以日常生活中常见的冰、水、水蒸气为例，如果是固体变化为液体，联系冰变化为水，则很容易判断此过程为熔化；若是由液体变化到气体，联想由水变化为水蒸气，则该过程为汽化；若是由固体直接变为气体，联想由冰直接变为水蒸气，则断定此过程为升华过程。若是由气体变为液体，可以联想水蒸气变为液体水，则该过程为液化；若是从液体变为固体，联想由水变到冰的过程，则该过程即为凝固过程；若由气体直接变为固体，联想由水蒸气直接变为冰，该过程则为凝华过程。此策略采用类比联想法，简单形象，通俗易懂，学生容易理解掌握。

2.结构图

六种物态变化，无外乎是固体、液体与气体三态之间的变化过程，为了便于理解，固体以生活中最熟悉的冰为例，液体以水为例，气体以水蒸气为例，则物态变化的全部过程可以用图1所示的结构图来说明。

为了使抽象的过程形象化，以冰作为固体的代表，同种物质的固、液、气三态中，固体的温度最低，能量最小，“居住”在结构图的一楼，水作为液体的代表，能量居中，“住”在二楼，能量最大的气体水蒸气“居住”在三楼，一楼到二楼的熔化过程、二楼到三楼的汽化过程及一楼直接“升到”三楼的升华过程都是“上楼运动”，所以只有从外界环境中吸收热量才可以完成，属于吸热过程。相反，如果发生的是三楼“下到”二楼的液化过程、二楼“到”一楼的凝固过程及三楼直接“降到”一楼的凝华过程，这些过程都是“下楼运动”，多余的热量一定要向外释放，是放热过程。采用这种贴近生活的类比式结构图，六种物态变化过程及与之相对应的吸热与放热问题都变得具体而形象，更便于学生一次性准确理解与熟练掌握。

3.易被忽略的水蒸气

水蒸气在物态变化过程中扮演着重要的角色，水蒸气看不见、摸不着，通常很容易被忽略，但它无处不在，常为解决问题的突破点。某些过程得不到正确的解释，通常都是由于忽略了水蒸气所造成的，所以考虑水蒸气通常是解释某些物态变化过程的关键。同时，水蒸气也常与被描述为“白烟”“白气”等非气体物质混为一谈，造成物态变化过程判断错误。但只要紧紧抓住水蒸气“看不见、摸不着”的特性，就会顺利避开此干扰，问题也就可以得到快速解决。

二、问题举例

[例1]夏天从冰箱中取出的鸡蛋会变“湿”，此现象中发生的物态变化过程是（ ）。

A.液化 B.升华 C.汽化 D.凝华

解析：鸡蛋从冰箱取出后变“湿”，首先明确发生這一物态变化的物质是水（蒸气），其次找出物态变化前物质水蒸气是气体，变化后的物质是附着在鸡蛋上的小水珠，为液体，即可判断该过程是空中的气体物质水蒸气遇到刚从冰箱中取出的“冷”鸡蛋而变成了液体小水珠，是气体变为液体的过程，同时对比结构图，故该过程定是液化过程，因此选项A正确。

[例2]下列物态变化中，属于吸收热量的是（ ）。

A.打开暖水瓶盖，从瓶口冒出的“白气”的形成过程

B.放入衣箱中的樟脑球变小的过程

C.冬天室内的玻璃上形成冰花的过程

D.刚出炉的钢水变成钢锭的过程

解析：从前述的结构图中可知，在上述的六种物态变化中，熔化、汽化、升华三种“上楼”过程都要吸热；凝固、液化、凝华三种“下楼”过程均要放热。打开暖水瓶盖，从瓶口冒出的温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气而液化成液体小水珠，即“白气”，属于液化过程，该“下楼”过程是放热过程；放人衣箱中的樟脑球变小，是从固体直接变为气体，属于升华，是“上楼”吸热过程；冬天窗户玻璃因与外面的冷空气接触致使其温度较低，室内温度较高的水蒸气遇到了温度较低的玻璃而直接变为“冰花”附着在玻璃内侧，属于“下楼”凝华过程，是放热过程；刚出炉的钢水变成钢锭是由液体变为固体的“下楼”凝固过程，要放热，故选项B正确。

掌握以上方法，物态变化问题便可以迎刃而解。对初次接触物理课程的学生，打消了他们的疑虑，激发了他们的学习兴趣，提高了他们学好物理的信心。

（责任编辑 易志毅）

作者：贾小平

物态变化论文 篇3：

温度：影响物态变化的决定因素

摘 要：影响物态变化的决定因素是温度。物体与周围环境存在温度差越大，物态变化越明显；物体与周围环境存在温度差太大时，甚至会出现不同的物态变化。温度不仅影响物态变化的结果，也影响物态变化的快慢。物态变化可以从分子动理论角度进行解释。

关键词：温度；物态变化；分子动理论

苏科版物理八年级上册第二章“物态变化”第四节通过观察“碘锤”中的物态变化，引入升华和凝华的概念。我们知道，碘的固体是紫黑色有金属光泽的鳞片状晶体，属于分子晶体，熔点为113.5℃，沸点为184.35℃，液态温度区间为70.85℃，区间较小，易升华为紫色碘蒸气。对“碘锤”中少量的碘晶粒稍稍加热后，碘的温度升高，由于升华可以在任何温度下进行，并且一般情况下温度越高，升华越快，所以少量的碘在温度达到它的熔点前已经全部升华成紫色的碘蒸气。这种现象是因为碘分子在较高温环境下分子间距离增大，脱离它们之间的互相束缚，扩散到空气分子中，由此可见，碘分子之间的作用力是比较弱的。

受“碘锤”实验的影响，有的学生认为，碘在加热条件下，只有升华现象，没有熔化现象，这种观点是错误的。从理论上讲，只要温度达到碘的熔点113.5℃，并且继续加热，碘就会发生熔化现象，事实也是如此。在“碘锤”实验中，有时就会观察到少量的液态碘。分析这种现象的产生，主要有以下几个方面原因：一是“碘锤”中碘量较多。由于升华是从物体表面发生的，在加热的过程中，由于碘量过多，受热不均匀，最外面的碘随着温度升高迅速超过沸点开始升华，可是里面的碘温度不能快速升高超过沸点而是达到了碘的熔点，于是碘开始熔化，就出现了少量的液态碘。因此，在通过“碘锤”做碘的升华实验时，碘量要少一些好。二是碘的颗粒过大。因为升华是在碘的表面开始，碘的颗粒过大，导致碘内外受热不均匀，碘的外部温度高超过沸点迅速开始升华，内部温度低达到了碘的熔点开始熔化。因此，在通过“碘锤”做碘的升华实验时，碘的颗粒要小一些好。三是加热时温度过低。加热时，由于温度过低，会使碘的温度不能快速超过沸点，少量的碘温度到达熔点而出现熔化现象。因此，在通过“碘锤”做碘的升华实验时，一定要使用酒精灯的外焰加热。

那么究竟什么是影响物态变化的主要因素呢？我们知道，常温下物体处于固态、液态和气态三种状态，当物体发生物态变化时，需要吸热或放热。当物体由高密度向低密度转化时，就是吸热，由低密度向高密度转化时，则是放热，而吸热或放热的条件是热传递，所以物体不与周围环境存在温度差，就不会产生物态变化。所以，物态变化发生时一定是受到温度的影响，固态、液态和气态三种状态转换的依据主要是温度。

物体与周围环境存在温度差越大，物态变化越明显。当物体与周围环境存在温度差太大时，甚至会出现不同的物态变化。如炎热的夏天，从冰柜中取出的冰棒会出现两种现象，一是在冰棒上会出现“白粉”，二是在冰棒的上方会向下冒“白气”。两种现象其实是两种不同的物态变化，前者是凝华现象，由于冰棒与周围空气的温度差比较大，空气中的水蒸气遇到温度比较低的冰棒凝华成固态小冰晶，后者是液化现象，冰棒上方与周围空气也存在温度差，但是这个温度差比前者要小，因此，空气中的水蒸气在冰棒上方遇冷液化成液态的小水珠。可见，温度差的大小影响了物态变化的结果。

温度不仅影响物态变化的结果，也影响物态变化的快慢。我们知道，升华和蒸发两种物态变化可以在任何温度下进行，但不是说升华和蒸发与温度无关，恰恰相反，温度对升华和蒸发影响较大，如温度越高，升华就会越快。在蒸发快慢的影响因素中温度的高低对蒸发影响也是最明显的。

让我们再从分子动理论角度认识温度对物态变化的影响。有的物质是由原子直接构成，如金属；有的物质是由原子组成的分子构成的，如水、冰。不管是由原子直接构成，还是由原子组成的分子构成，其原子与原子之间，分子与分子之间，都有力的作用（即所谓的束缚力），所以要使得分子间的引力和斥力的作用减小，就要对物质不断加热，当温度升高时，原子（或分子）吸收能量，自身运动速率加快，会克服原来周围力的作用，这时它的活动范围加大，让热量用来“帮助”分子解脱束缚，使有的分子能较为自由地“游动”，呈现出了流动性，固体就熔化成了液体。因此，分子之间的距离决定了物态，结合的最紧密的时候是固态，稍微松一些是液态，间距再大一些是气态。当物体是固态时，分子力很大，各个分子之间相互束缚，所以固体有固定体积和形状。当温度升高到某一值时，由于物体内能增加，分子动能更大，分子可以脱离原先的位置自由流动，这就是液体。当温度再升高，分子的动能很大，分子就脱离了集体，而由于分子力是一个短程力，距离大到一定值时就不显力了，所以此时分子力几乎为0，分子可达到任何地方，此时就是气体了。下图可以形象地说明不同物态下分子排列情况。

甲图是固态，分子的排列规则；乙图是液态，分子可以移动；丙图是气态，分子几乎不受力的作用。

有些物体发生物态变化时，需要在一定的温度下才能发生，如晶体的熔化、液体的沸腾，而还有些物体可以在任何温度下发生物态变化，如液化的蒸发，碘、冰、干冰及樟脑等的升华。有些物体温度升高时不一定会发生物态变化，物体温度升高时，只要物体的体积不发生变化，就不会影响到分子势能，增加的只是分子动能，进而影响内能。

作者：许璟