环节一 新课引入:日常生活界面现象 | 1. 展示肥皂泡、露珠、莲花上的水珠等界面现象图片 2. 重温《爱莲说》诗词,提出莲叶出淤泥而不染的原因,引发学生思考 | 借助文学作品《爱莲说》中所描述的莲出淤泥而不染的自然现象,隐喻公正廉洁的传统美德,弘扬中华优秀传统文化,坚定文化自信 |
环节二 概念构建:界面定义及其类型 | 1. 引导学生分析沸腾的水可能存在的界面,进而总结界面的定义、类型 2. 引导学生讨论荷叶上的露珠接近球形的原因,分析液体表面层分子与液体内部分子的受力差异 | 通过探究水滴接近球形的本质原因,渗透认识事物应从宏观到微观、从现象到本质的科学方法,培养科学探究精神 |
环节三 本质探析:从力、表面功、表面吉布斯函数角度研究表面张力 | 引导学生分析液膜收缩实验,并从力、表面功、表面吉布斯函数三个方面分析表面张力,并自主推导表面张力的三种表达形式 | 从三个既相互区别、又相互联系的方面系统地研究表面张力,渗透对立统一的辩证唯物主义思想 |
环节四 本质探析:从热力学角度深入分析表面张力 | 1. 借助已学的单相多组分系统的热力学基本公式推导表面热力学基本公式 2. 引导学生进一步讨论自然界中气泡、露珠接近球形的原因 3. 学生查阅资料,探究莲能出淤泥而不染的原因 | 根据已有知识,推导表面吉布斯函数表达式,培养逻辑思维能力和科学探究精神 |
环节五 前沿拓展:借助思政素材开展科技前沿拓展 | 1. 展示我国宇航员在天宫一号内所做的表面张力水膜实验,引导学生小组讨论水膜在地面和在太空中形状差异的原因 2. 展示我国科学家江雷院士制备的新型界面材料,以及国内外界面领域前沿科技,思考其中的原理和规律,了解界面现象原理和规律的应用 | 1. 展示我国在航天领域的成就以及我国科学家的先进成果,增强道路自信,厚植爱国情怀 2. 展示中、外界面材料科研成果,培养学生的国际视野,引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观,培养学习兴趣和科学精神 |
环节六 总结及任务:知识小结与作业布置 | 1. 教师思政引导,学生课堂小结 2. 布置作业:学生收集和搜索与界面现象相关的最新科技成果、日常界面现象,撰写一篇800字左右的小论文,小组间交流互评 | 通过自主查找界面相关研究成果和日常生活中界面现象,探究现象本质,了解最新科研成果,培养科学探究精神 |