作為一位杰出的老師，常常需要準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì)，借助教學(xué)設(shè)計(jì)可以更大幅度地提高學(xué)生各方面的能力，從而使學(xué)生獲得良好的發(fā)展。教學(xué)設(shè)計(jì)要怎么寫呢？
關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例 1
1.教學(xué)目標(biāo)
1.1知識(shí)與技能
(1)知道什么是等溫變化；
(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式；知道定律的適用條件。
(3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義，增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力；
1.2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程，體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象，注重物理表象的形成；用心感悟科學(xué)探索的基本思路，形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2.教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn)：讓學(xué)生經(jīng)歷一次探索未知規(guī)律的過程，掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，理解p-V圖象的物理意義。
難點(diǎn)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)處理。
3.教具：
塑料管，乒乓球、熱水，氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī)，u型管，注射器，壓力計(jì)。
4.設(shè)計(jì)思路
學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念，生活中也有熱脹冷縮的概念，但對(duì)于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們，課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡單的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系；然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作，數(shù)據(jù)的處理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論，最后簡單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.教學(xué)流程：(略)
6.教學(xué)過程
6.l課題引入
演示實(shí)驗(yàn)：變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的溫度升高，氣體的壓強(qiáng)就隨著增大，同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對(duì)于氣體來說，壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài)，叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí)，我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài)；當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化，我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題：第八章氣體
師問：同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系，我們要用什么方法呢？請(qǐng)舉例說明。
生：控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，需要保持質(zhì)量和溫度不變，再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系，需要保持質(zhì)量和體積不變。
師：我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題：
第一節(jié)氣體的等溫變化
6.2新課進(jìn)行
一、實(shí)驗(yàn)探究
1.學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn)：每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣，然后用手去壓臉頰，你會(huì)怎么樣，思考為什么？
小組體驗(yàn)：每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn)：一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體，另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體，體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺，說明什么呢？反之當(dāng)我們拉動(dòng)活塞增大氣體體積時(shí)，手指有什么感覺，說明什么呢？要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體，體積減小，壓強(qiáng)增大；反之，體積增大壓強(qiáng)減小)
2.猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想：我們猜想：在一般情況下，一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢？
學(xué)生：壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡單的定量關(guān)系做起)
師：一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系，需要我們進(jìn)一步研究。這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
首先，要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恳欢ㄙ|(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系。
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材，思考試驗(yàn)方案，并思考以下幾個(gè)問題：
問題1：本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么？如何取一定質(zhì)量的氣體？實(shí)驗(yàn)條件是什么？如何實(shí)現(xiàn)這一條件？
學(xué)生討論回答：研究對(duì)象是一定質(zhì)量的氣體，用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取，實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變，氣體溫度不變；活塞加油增加密閉性，推拉活塞改變體積和壓強(qiáng)；不用手握注射器；緩慢推拉活塞，穩(wěn)定后再讀數(shù)。
(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問題2：數(shù)據(jù)收集本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)？用什么方法測量？
學(xué)生：要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積，用氣壓計(jì)可以測量壓強(qiáng)，注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3：數(shù)據(jù)處理怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢？(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生：常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法，圖象法等。
老師：能不能說得更具體一點(diǎn)呢？
學(xué)生：就是先把V和P乘起來，看看各組的乘積是否相等(或者近似相等)，從而得到結(jié)論；圖像法就是以V為橫坐標(biāo)，P為縱坐標(biāo)，在用描點(diǎn)作圖法，把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中，再連線，看圖像的特點(diǎn)，從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再復(fù)述一次，然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過程：
師生共同完成實(shí)驗(yàn)：老師推、拉活塞，一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù)，另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理：①簡單計(jì)算找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
②學(xué)生描繪圖象(提示作P-V圖像)能否得出結(jié)論？
總結(jié)提問：各小組是如何處理數(shù)據(jù)的，結(jié)論如何？(實(shí)物投影展示)
問題4：若P—V圖象為雙曲線的一支，則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢？(還是猜測)我們怎樣進(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢？
教師：有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線，那么P—1/V圖象是什么樣子？(過原點(diǎn)的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧！
(師)計(jì)算機(jī)擬合：把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點(diǎn)的直線，表明壓強(qiáng)與體積成反比。
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師：大家看到我們作出來的這條直線，還不是很準(zhǔn)確，大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差？
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因。
早在17世紀(jì)，英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特分別通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個(gè)結(jié)論，被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、公式：PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和P2V2分別為氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、圖象：P—1/V圖象：過原點(diǎn)的直線——等溫線
P—V圖象：雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5：在同一溫度下，取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對(duì)象，PV乘積C一樣嗎？即對(duì)不同的`氣體，C是一個(gè)普適常量嗎？(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問：怎樣才能得到正確的結(jié)果呢？(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生：改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測量，測量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中，通過簡單的計(jì)算就能得到結(jié)果。
結(jié)論：不一樣。質(zhì)量越大，PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)，P—1/V圖象斜率越大。
問題6：取相同質(zhì)量的同種氣體，在不同溫度下，作出的P—V圖象是否一樣？(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論：不一樣。溫度較高時(shí)，PV乘積較大，P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)，P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋：
問題一：氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問題二：小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞，當(dāng)蓋子打開時(shí)水會(huì)噴出，然后合上蓋子則水就不會(huì)持續(xù)地流出了。
解釋：蓋子打開時(shí)，小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng)，所以水會(huì)噴出，當(dāng)蓋子蓋上時(shí)，水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)有水流出后，瓶中空氣的體積變大，根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小，當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時(shí)，水就流不出去了。
五。課堂小結(jié)
1.方法①研究多變量問題時(shí)用控制變量法
②實(shí)驗(yàn)探究方法：猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2.知識(shí)玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六。教學(xué)后記：
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開始，充分參與科學(xué)探究的全過程，熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程，并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù)，從而得出簡潔的物理學(xué)規(guī)律的過程，讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn)，以使學(xué)生真正掌握，并且多給時(shí)間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律，以提高學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像與應(yīng)用圖像分析問題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)的有效性。
4.物理來源于社會(huì)生活實(shí)踐，反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象，有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生。也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。