(教学设计)第3章 主题提升课(2) 热力学定律2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019).docxVIP

(教学设计)第3章主题提升课(2)热力学定律2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教学内容

本节课的教学内容来自于2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019），具体为第3章“主题提升课(2)热力学定律”。本节课的主要内容包括：

1.热力学第一定律：能量守恒定律，即系统内能的改变等于外界对系统做的功和系统吸收的热量的和。

2.热力学第二定律：熵增原理，即在自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。

3.热力学第三定律：绝对零度的不可达到性，即在温度趋近于绝对零度时，熵趋近于一个常数。

4.热力学定律在实际应用中的例子，如热机、制冷机等。

本节课将结合课本内容和实际例子，帮助学生深入理解热力学定律，提高他们的物理思维能力和实际应用能力。

二、核心素养目标

本节课的核心素养目标包括：

1.物理观念：通过学习热力学定律，使学生建立和加深对能量守恒、熵增、绝对零度等基本物理概念的理解。

2.科学思维：培养学生运用热力学定律分析和解决实际问题的能力，提高他们的逻辑思维和创新思维。

3.科学探究：通过小组讨论、实验演示等方式，培养学生的合作精神和探究能力，使他们能够主动探索和发现热力学定律的内在联系。

4.科学态度与价值观：通过学习热力学定律在实际应用中的例子，使学生认识到物理学的实用性和价值，增强他们对物理学科的兴趣和热情。

三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：在进行本节课的学习之前，学生应该已经掌握了基本的物理概念，如能量、功、热量等；同时，学生应该对之前学习过的力学、电磁学等知识有一定的了解。此外，学生应该已经学习过热力学第一定律，对能量守恒定律有一定的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据对学生的了解，发现他们对生活中的物理现象感兴趣，善于通过实验和观察来理解物理概念。大部分学生的逻辑思维能力较强，能够通过推理和计算来解决问题。在学习风格上，学生更倾向于通过实践和互动来学习，对小组讨论和实验演示等教学方式较为适应。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习热力学第二定律和第三定律时，学生可能会对熵增原理和绝对零度的概念产生困惑，难以理解熵增与热力学过程的关系，以及为什么绝对零度不可达到。此外，将热力学定律应用于实际问题解决时，学生可能会遇到如何选取合适的物理量、如何建立合理的物理模型等挑战。

四、教学资源

1.软硬件资源：多媒体教室、物理实验室、白板、投影仪、计算器、实验器材（如温度计、热源等）。

2.课程平台：人教版2019年新教材高中物理选择性必修第三册。

3.信息化资源：相关热力学定律的图文资料、视频教程、在线习题库。

4.教学手段：小组讨论、实验演示、问题引导、案例分析、互动提问。

五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对热力学定律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道热力学定律是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于热力学定律的应用场景，如汽车发动机、空调等，让学生初步感受热力学定律的魅力和重要性。

简短介绍热力学定律的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.热力学定律基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解热力学定律的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解热力学定律的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍热力学定律的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.热力学定律案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解热力学定律的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的热力学定律案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解热力学定律的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用热力学定律解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论热力学定律的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与热力学定律相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对热力学定律的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调热力学定律的重要性和意义。

过程