物理作為一門探究自然規(guī)律的學(xué)科，不僅關(guān)乎理論知識的傳授，還注重對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)際問題解決能力的培養(yǎng)。初中階段的物理學(xué)習(xí)是學(xué)生接觸自然科學(xué)的重要起點(diǎn)，其中“熔化和凝固”主題作為熱學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，與日常生活密切相關(guān)，既具備直觀性，又蘊(yùn)含豐富的物理規(guī)律，因而成為教學(xué)中不可忽視的重點(diǎn)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式以其注重情境創(chuàng)設(shè)、任務(wù)驅(qū)動和協(xié)作探究的特點(diǎn)，為優(yōu)化物理教學(xué)提供了新思路。通過讓學(xué)生主動參與真實(shí)情境中的問題解決，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)不僅有助于他們加深對知識的理解，還能提升其綜合能力，為其未來的科學(xué)探究之路奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

一、教材分析

“熔化和凝固”是初中物理熱學(xué)部分的核心內(nèi)容，主要講述物質(zhì)由一種物態(tài)向另一種物態(tài)轉(zhuǎn)變的基本規(guī)律。該部分知識在課程體系中承上啟下，既是學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)三態(tài)變化的基礎(chǔ)，又為后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)能、熱量等內(nèi)容奠定理論依據(jù)。教材通過具體的實(shí)例和實(shí)驗(yàn)展示熔化與凝固的現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識熔化和凝固過程中的能量轉(zhuǎn)移及溫度變化規(guī)律。教材強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的直觀性與知識的嚴(yán)謹(jǐn)性，為學(xué)生理解抽象概念提供了實(shí)踐平臺，同時(shí)通過問題引導(dǎo)和知識點(diǎn)的層層遞進(jìn)，使學(xué)生能夠從理論上掌握熱學(xué)規(guī)律。教材中融入實(shí)踐操作與思維訓(xùn)練的要求，體現(xiàn)了理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)理念，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的重要環(huán)節(jié)。

二、學(xué)情分析

初中生對物質(zhì)的狀態(tài)變化有感性認(rèn)知，但對熔化和凝固的微觀機(jī)理缺乏理解。初中生的抽象思維能力尚在發(fā)展階段，容易在理解溫度與能量關(guān)系、物態(tài)變化規(guī)律等方面出現(xiàn)偏差。初中生實(shí)驗(yàn)操作能力較為基礎(chǔ)，可能在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范或分析不準(zhǔn)確的問題。部分學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣較高，能積極參與課堂活動，但也有部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中表現(xiàn)為被動接受，缺乏主動探究的意識和能力。教師合理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，將理論知識與日?，F(xiàn)象相結(jié)合，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，解決學(xué)生理解上的困難。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能夠充分調(diào)動學(xué)生實(shí)踐的積極性，引導(dǎo)他們在真實(shí)任務(wù)中完成知識的探究與建構(gòu)，有助于提升學(xué)習(xí)效果與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

三、教學(xué)目標(biāo)

物理觀念目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生理解熔化和凝固過程中溫度變化的基本規(guī)律，掌握熔點(diǎn)的概念及其影響因素，形成對物質(zhì)狀態(tài)變化的初步科學(xué)認(rèn)知。通過實(shí)驗(yàn)觀察和現(xiàn)象總結(jié)，學(xué)生能夠認(rèn)識到能量在物態(tài)變化中的重要作用，逐步建立基于物理規(guī)律的系統(tǒng)化認(rèn)知框架。

科學(xué)思維目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生從現(xiàn)象中抽象規(guī)律的科學(xué)思維能力，通過分析熔化與凝固過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，理解潛熱現(xiàn)象的物理本質(zhì)。學(xué)生能夠在數(shù)據(jù)分析中運(yùn)用邏輯推理方法，將定性描述與定量分析相結(jié)合，逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)推理能力。

科學(xué)探究目標(biāo)：通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式，引導(dǎo)學(xué)生主動設(shè)計(jì)并實(shí)施熔化與凝固實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)其獨(dú)立開展科學(xué)探究的能力。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠合理分工，觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，歸納規(guī)律，并通過討論驗(yàn)證自己的假設(shè)，提高科學(xué)探究與合作探究能力。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任目標(biāo)：在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生能夠感受到物理知識與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)探索自然規(guī)律的興趣與熱情。在合作中學(xué)會尊重他人、分工協(xié)作，逐步培養(yǎng)科學(xué)交流意識和團(tuán)隊(duì)責(zé)任感。通過認(rèn)識自然現(xiàn)象的規(guī)律性與科學(xué)應(yīng)用的廣泛性，學(xué)生能夠樹立尊重科學(xué)、探究創(chuàng)新的態(tài)度，增強(qiáng)對自然與社會的責(zé)任感。

四、教學(xué)過程

（一）情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生興趣

師：同學(xué)們，老師今天帶來一個(gè)很有趣的實(shí)驗(yàn)道具。你們看，這里有一塊冰塊和一根蠟燭。仔細(xì)觀察，你能發(fā)現(xiàn)它們有什么共同點(diǎn)嗎？

生：它們都是固體。

生：它們在加熱條件下都會變成液體，比如，冰會熔化成水，蠟燭會熔化為蠟油。

師：很好！那你們想過沒有，這些變化的背后到底有什么科學(xué)規(guī)律呢？比如，冰塊從固體變成液體的過程中，它的溫度是怎樣變化的呢？

生：溫度會升高。

生：可能溫度會一直升高到完全融化。

師：這些猜想都很有趣。那么，如果蠟燭冷卻凝固的時(shí)候，它的溫度變化又會是怎樣的呢？你們覺得和冰塊的變化有沒有相似的地方？

生：我覺得差不多，溫度應(yīng)該會慢慢降低。

師：很好，這些問題需要我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。接下來，老師會分小組給大家提供實(shí)驗(yàn)器材，包括溫度計(jì)、燒杯和熱水器。你們的任務(wù)是觀察冰塊在熔化過程中溫度的變化，并記錄數(shù)據(jù)，之后我們再對蠟燭的凝固過程進(jìn)行類似的觀察。實(shí)驗(yàn)開始前，我還有個(gè)問題：如果冰塊熔化的過程中，溫度并沒有像你們想的那樣一直升高，會是什么原因呢？

生：熔化的過程中，可能熱量被消耗了。

師：非常接近了！帶著這個(gè)問題，待會兒你們可以仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和溫度變化規(guī)律，相信會有更多發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在，讓我們開始實(shí)驗(yàn)吧！

（二）小組合作，促進(jìn)探索學(xué)習(xí)

師：同學(xué)們，剛剛我們通過討論提出一些猜想，現(xiàn)在到了驗(yàn)證的時(shí)候了。每個(gè)小組都有一塊冰塊、一根蠟燭、一個(gè)燒杯、一支溫度計(jì)，還有一張數(shù)據(jù)記錄表。你們的任務(wù)是觀察冰塊在熔化過程中的溫度變化，并將數(shù)據(jù)記錄在表格上。需要注意的是，實(shí)驗(yàn)過程中，每隔30秒測量一次溫度，并準(zhǔn)確記錄完整數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，小組內(nèi)分工明確后就可以開始實(shí)驗(yàn)了。如果有問題，隨時(shí)舉手示意。

學(xué)生迅速分組，開始實(shí)驗(yàn)操作。一組的學(xué)生正在忙碌地測量冰塊的溫度并記錄數(shù)據(jù)。

生1：冰塊的溫度現(xiàn)在是0℃，真奇怪，溫度一直沒有變化。

生2：明明它正在熔化啊，溫度為什么不升高？

師：這是一個(gè)很好的觀察點(diǎn)，你們覺得冰塊在熔化的時(shí)候，熱量去了哪里？

生1：是不是冰塊吸收了熱量，但這些熱量沒有讓溫度升高？

師：非常接近！這種現(xiàn)象被稱為“潛熱”，也就是說冰塊在熔化過程中吸收了熱量，但熱量被用來克服分子間的作用力，所以溫度沒有升高。這一點(diǎn)你們可以在實(shí)驗(yàn)后繼續(xù)討論?，F(xiàn)在繼續(xù)觀察，看看下一階段的溫度變化有什么規(guī)律。

隨后，教師指導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)記錄在表1中。

另一組學(xué)生正在測量蠟燭冷卻、凝固的過程。

生3：老師，蠟燭在冷卻過程中溫度一直下降，但到一定時(shí)間后，溫度下降得慢了。

師：觀察得很好！你們的記錄表上有體現(xiàn)這一現(xiàn)象嗎？

生4：有，溫度在20℃左右下降得很慢，我們猜測這可能是蠟燭開始凝固了。

師：很好，這說明你們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的，后面可以結(jié)合冰塊熔化的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，找出二者的異同點(diǎn)。

學(xué)生通過分工合作完成數(shù)據(jù)記錄和現(xiàn)象描述，表1中的數(shù)據(jù)為他們總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律提供了重要依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，師生一起整理數(shù)據(jù)，為下一步的總結(jié)分析做好了準(zhǔn)備。

（三）設(shè)計(jì)任務(wù)，強(qiáng)化問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)

探究一：冰塊熔化溫度的變化規(guī)律

師：同學(xué)們，我們剛剛記錄了冰塊熔化時(shí)的溫度變化?，F(xiàn)在來看一個(gè)問題：冰塊在熔化過程中溫度為什么一直保持在0℃，而不是像你們想象的那樣升高？

生1：因?yàn)楸鶋K吸收的熱量沒有用來升高溫度。

生2：應(yīng)該是吸收的熱量被用來讓冰塊從固體變成液體了。

師：回答得很好，這種現(xiàn)象叫做“潛熱”。潛熱的存在說明物質(zhì)在改變狀態(tài)時(shí)需要吸收或釋放能量，而不是簡單地升高或降低溫度。那你們能不能試著推測，熔化后，水的溫度會發(fā)生怎樣的變化？

生3：水的溫度應(yīng)該會逐漸升高。

師：很好，這一點(diǎn)我們已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中驗(yàn)證了。接下來，我們要探討的是為什么熔化的過程中溫度保持不變，這和分子之間的作用力有什么關(guān)系？

探究二：蠟燭凝固過程的溫度變化

師：接下來，我們看蠟燭凝固的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。誰能告訴我，在蠟燭凝固的過程中溫度變化有什么特點(diǎn)？

生4：溫度一開始快速下降，但后來溫度變化緩慢。

師：很好！當(dāng)溫度下降到某個(gè)范圍時(shí)，溫度變化變慢，這表明什么？

生5：可能是蠟燭正在凝固，釋放了熱量。

師：完全正確。物質(zhì)在凝固過程中會釋放潛熱，這種熱量會抵消部分溫度的下降。所以，蠟燭凝固時(shí)的溫度變化不像冷卻液體那樣均勻。現(xiàn)在大家思考一下，蠟燭的凝固和冰塊的熔化，溫度變化規(guī)律是不是有相似之處？

生6：它們都和潛熱有關(guān)，熔化時(shí)吸收潛熱，凝固時(shí)釋放潛熱。

師：很好！記住，物質(zhì)的狀態(tài)變化不僅是溫度變化，還是能量的吸收和釋放。

（四）多媒體輔助，強(qiáng)化概念理解

師：同學(xué)們，我們剛剛通過實(shí)驗(yàn)和討論，了解了冰塊熔化和蠟燭凝固的溫度變化規(guī)律，但這些現(xiàn)象的本質(zhì)是什么呢？比如，為什么在熔化或凝固過程中會出現(xiàn)溫度不變的現(xiàn)象？

生1：是不是和分子運(yùn)動有關(guān)？

師：回答得很接近！我們來看一個(gè)動畫，這段動畫展示了物質(zhì)在熔化和凝固時(shí)分子之間的變化情況。請大家仔細(xì)觀察分子運(yùn)動的狀態(tài)和它們的排列方式，然后思考它們和溫度變化的關(guān)系。

（教師播放一段多媒體動畫，內(nèi)容為冰塊在熔化過程中分子由規(guī)則排列逐漸變?yōu)闊o規(guī)則運(yùn)動，以及蠟燭冷卻凝固時(shí)分子逐漸排列整齊的過程。）

師：動畫中你們發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？

生2：冰塊熔化的時(shí)候，分子從有序排列變成無序運(yùn)動，好像需要很多能量。

生3：蠟燭凝固的時(shí)候，分子重新排列整齊，看起來釋放了能量。

師：非常棒！這說明在固體熔化過程中，熱量被用來克服分子之間的作用力，使固體變成液體，而不是用來升高溫度。同樣，在凝固過程中，分子重新排列，釋放了熱量，溫度會一段時(shí)間內(nèi)保持不變。

生4：原來溫度不變是因?yàn)槟芰勘挥脕砀淖兎肿娱g的排列方式，而不是直接改變分子運(yùn)動速度。

師：你總結(jié)得很好。通過多媒體的輔助，我們可以直觀地看到這些微觀變化，幫助大家深刻理解物態(tài)變化的本質(zhì)。接下來我們看一個(gè)視頻，講述生活中更多關(guān)于熔化和凝固的應(yīng)用，如金屬的熔煉和冰凍食品的保存。大家看完后試著分析這些現(xiàn)象是否符合剛剛學(xué)到的規(guī)律。

（播放相關(guān)視頻后，學(xué)生進(jìn)行討論，進(jìn)一步理解概念）

師：最后，我們來總結(jié)一下，通過今天的多媒體學(xué)習(xí)，你們理解了哪些知識，解決了哪些困惑？

生5：我明白了為什么溫度會保持不變，也學(xué)會用分子運(yùn)動解釋熔化和凝固。

生6：多媒體演示讓我更容易理解分子間的作用力和能量變化。

師：很好，多媒體工具可以幫助我們更直觀地理解復(fù)雜的概念?，F(xiàn)在我們來看一下課堂學(xué)習(xí)的成效，大家看看自己的進(jìn)步（見表2）。

（五）課堂總結(jié)，促進(jìn)知識內(nèi)化

師：同學(xué)們，今天我們通過實(shí)驗(yàn)、動畫和討論，一起探究了熔化和凝固的規(guī)律，并理解了物態(tài)變化過程中溫度變化的原因。誰能總結(jié)一下，我們學(xué)習(xí)到了哪些關(guān)鍵知識？

生1：我學(xué)會了物質(zhì)在熔化和凝固時(shí)溫度可能保持不變的原因是吸收或釋放潛熱。

生2：我知道了分子運(yùn)動狀態(tài)和排列方式的變化是熔化和凝固現(xiàn)象的本質(zhì)。

生3：我還學(xué)會了如何通過實(shí)驗(yàn)和多媒體直觀地理解物理概念。

師：大家總結(jié)得非常到位！這節(jié)課的學(xué)習(xí)不僅幫助我們掌握了熔化和凝固的基本規(guī)律，還讓我們通過探究方法培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力。為了進(jìn)一步鞏固今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)開闊視野，老師給大家布置了兩個(gè)作業(yè)。

作業(yè)一：

根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制冰塊熔化過程的溫度變化圖和蠟燭凝固過程的溫度變化圖。用自己的語言總結(jié)二者在溫度變化規(guī)律上的異同，并解釋其背后的原因。

作業(yè)二：

觀察生活中常見的物態(tài)變化現(xiàn)象，例如，冰箱中結(jié)的霜、冬天池塘表面結(jié)的冰、蠟燭燃燒后的凝固等，用今天學(xué)到的知識嘗試解釋這些現(xiàn)象，并拍照或繪制簡圖進(jìn)行記錄，完成一份簡短的觀察報(bào)告。

師：這些作業(yè)不僅可以幫助大家鞏固課堂所學(xué)，還能帶著我們走出課堂，看到物理知識在實(shí)際生活和社會中的廣泛應(yīng)用。希望同學(xué)們通過實(shí)踐與拓展，進(jìn)一步感受物理的魅力。

五、教學(xué)反思

在“熔化和凝固”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式的引入有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提升了他們的實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力。在課堂中，通過情境創(chuàng)設(shè)、小組合作、實(shí)驗(yàn)探究和多媒體輔助，學(xué)生不僅掌握了物態(tài)變化的基本規(guī)律，還在實(shí)際操作和任務(wù)完成的過程中體驗(yàn)了科學(xué)探究的過程。學(xué)生在小組討論中能夠提出有價(jià)值的見解，并通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證自己的猜想，表現(xiàn)出較強(qiáng)的合作意識和思考能力。

通過多媒體技術(shù)的輔助，課堂教學(xué)更具直觀性和趣味性，特別是在解釋熔化和凝固過程中分子運(yùn)動與能量關(guān)系時(shí)，動畫和視頻的呈現(xiàn)幫助學(xué)生更好地理解了抽象概念，為學(xué)生構(gòu)建完整的物理知識體系奠定了良好基礎(chǔ)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)與任務(wù)的設(shè)計(jì)將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作緊密結(jié)合，學(xué)生在觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)和分析規(guī)律的過程中深化了對知識的理解，并感受到物理學(xué)與日常生活的密切聯(lián)系。

盡管教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成，但本課仍存在需要改進(jìn)的地方。部分學(xué)生在小組合作中分工不夠明確，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中有些數(shù)據(jù)記錄不夠規(guī)范，后續(xù)的分析環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差。對于實(shí)驗(yàn)操作不熟練的學(xué)生，教師在引導(dǎo)過程中也需要提供更多的個(gè)性化支持，幫助他們完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。此外，部分學(xué)生的回答較為表面化，對問題本質(zhì)的理解仍顯不足。這反映出教師在課堂提問和引導(dǎo)環(huán)節(jié)需要進(jìn)一步優(yōu)化，尤其是在激發(fā)學(xué)生深層次思考方面，應(yīng)設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的問題。

總之，這次教學(xué)嘗試為學(xué)生提供了更多自主探究和合作學(xué)習(xí)的機(jī)會，教學(xué)效果顯著，使學(xué)生對物態(tài)變化規(guī)律的掌握較為扎實(shí)，同時(shí)提升了他們在學(xué)習(xí)中的主體性和參與度。未來教學(xué)中，我將進(jìn)一步完善任務(wù)設(shè)計(jì)與引導(dǎo)策略，注重個(gè)體差異，幫助學(xué)生充分發(fā)揮潛力，確保知識與能力的共同提升。

（作者單位：甘肅省慶陽市慶化學(xué)校）

編輯：溫雪蓮