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3.5 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题
教学环节 教师活动
教学目标 （一）物理观念 学生能理解物态变化的基本概念，包括熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华，清晰阐述每种变化过程中物质状态及吸放热特点，例知晓冰熔化吸热，水凝固放热。 能用物态变化知识解释厨房常见现象，像烧水时的汽化、冬天窗户上的冰花形成，构建起生活与物理紧密相连的观念，明白物理规律贯穿日常细节。 （二）科学思维 通过对厨房复杂情境分析，蒸笼多层蒸制食物时物态变化异同，能抽离关键要素，简化物理模型，锻炼逻辑思维，归纳出影响物态变化因素及规律。 针对新奇厨房现象，自热火锅发热包遇水反应致周边水汽变化，敢于质疑常规认知，大胆猜想背后物态转换成因，设计简易观察实验验证想法，培养创新与探究思维。 （三）科学探究 熟练掌握观察、记录厨房物态变化实验现象方法，观察冰块融化速率与环境温度关系，精准记录数据，绘制变化曲线，提升数据处理能力。 能依据探究目的自主设计厨房小实验，像探究不同浓度盐水凝固点差异，合理选择器材、规划步骤，在实践中磨炼操作与规划技能，体会控制变量法核心要义。 （四）科学态度与责任 厨房实验中面对失败结果，制冰实验未达预期结冰效果，不气馁、能反思，秉持严谨态度排查器材、步骤漏洞，养成实事求是科学作风。 深刻认识到节约能源与物理知识关联，理解合理利用物态变化节能原理，像冰箱制冷利用汽化吸热，树立节能意识，承担环保责任，关注物理对生活可持续发展影响。
教学重难点 （一）教学重点 系统掌握六种物态变化本质特征，清晰区分汽化中蒸发与沸腾不同条件及现象，凝固时晶体非晶体差异，确保对基础概念深度理解，为应用奠基。 精准剖析厨房典型物态变化实例，炒菜时菜香四溢是分子扩散伴随汽化，明确微观粒子运动与宏观物态联动，将抽象知识具象化。 （二）教学难点 灵活运用物态变化及热传递原理，解决复杂厨房综合问题，计算加热食物至特定熟度热量传递与物态转化联合问题，整合多知识点，提升知识迁移运用能力。
教学过程 （一）趣味导入 同学们，今天咱们不按常规套路开启物理课，老师先给大家出个谜语：“白白胖胖，溜溜圆圆，放进锅里，一煮就变。” 猜猜这是什么食材？（谜底：汤圆）那大家想想，煮汤圆过程里，汤圆从硬邦邦生的状态，到软糯香甜，这里面藏着好多物理奥秘呢！像汤圆外皮糯米粉原本是固态，下锅遇热水就慢慢变软、变黏糊，这里面物质状态悄咪咪在变，其实就是咱们物理世界超神奇的物态变化在 “作祟”，厨房可到处是这样好玩的变化，这节课就跟着老师一头扎进厨房物理小天地！ （二）厨房初探索：观察与发现 分组进厨房 “寻宝”：把大家分成若干小组，每个小组拿到一张 “厨房现象清单”，像热水壶烧水冒白气、从冰箱拿出饮料瓶外壁有水珠、刚出锅馒头冒热气，限时 10 分钟，在厨房仔细观察、记录现象，看哪个组找得多又准，重点留意物质初始和最终状态分别啥样。 小组汇报大比拼：各小组回教室，依次派代表上台，用简单图示和精炼语言描述观察成果，比甲组展示烧水壶图片，画出壶嘴白气上升箭头，标注 “水（液态）→水蒸气（气态）遇冷液化”，其他组可提问补充，老师借机梳理物态变化初步分类，引出熔化、凝固术语，纠正错误认知，让大家初步明晰厨房物态变化多样轮廓。 （三）深度剖析：实验揭秘常见物态变化 冰与火的魔术 —— 熔化和凝固实验：给每组发小冰块、酒精灯、温度计、试管、铁架台。先把冰块敲碎放试管，悬于温水中，用温度计测水温同时观察冰状态，记录冰开始熔化温度、熔化全程时长及水温变化，绘制温度 - 时间图；接着倒出部分熔化水，移开温水，让试管自然冷却，看水凝固，留意凝固点表现，对比冰熔化凝固曲线，探讨晶体特性，分析热量进出对物态左右，类比思考巧克力在口袋融化、冬天池塘结冰生活片段。 沸腾的秘密 —— 探究水的汽化：架好酒精灯、石棉网，烧装有适量水的烧瓶，水中插温度计，观察水温攀升及气泡从底部生成、上升变化，到水沸腾时密集气泡、温度恒定读数，记录沸腾前后关键数据，拓展讨论高压锅煮饭快原理，联系海拔高度对水沸点影响，像西藏高原烧水难开却易熟饭的趣事，深挖汽化本质及影响因素，强化知识理解深度。 （四）难题攻坚：复杂厨房情境求解 蒸鱼谜题：展示蒸鱼图片，设疑 “蒸鱼时锅盖内壁大量水珠，鱼从生变熟历经哪些物态变化及热传递旅程？” 小组讨论，绘制鱼、水蒸气、锅盖间热量流向及物态转换图，上台讲解，明晰水蒸气遇冷锅盖液化、鱼吸热升温煮熟中热传导、对流综合作用，归纳含物态变化热传递一般解题思路。 自制冰棍挑战：给出自制冰棍任务，提供模具、果汁、盐、冰箱，要求计算让果汁冻成冰棍需冰箱制冷多久（已知冰箱功率、制冷效率、果汁比热容参数），考虑加盐降低熔点加速凝固，全程小组自主设计方案、计算预估、实践操作，解决过程遭遇制冷量与热量交换平衡、物态转变临界温度把控难题，老师巡回引导公式运用、实验纠偏，升华知识运用实战高度。 （五）创意拓展：设计节能厨房小妙招 头脑风暴会：抛出 “厨房耗能大户电器（烤箱、微波炉）怎样利用物态变化节能” 话题，小组脑洞大开，有人提烤箱余热烤干果干（利用烘干汽化余热），有人说微波炉解冻后水收集冷凝浇花（回收液化水），畅所欲言激发创意。 方案设计赛：每组将妙招细化成图文并茂方案，含原理、装置改良、节能预期，给冰箱冷凝管外接小型储水箱收集液化水冲厕，评选最优颁发 “创意节能之星”，强化物理与环保融合意识，拓宽知识应用视野，培育社会责任感。 （六）总结升华 回顾全程，从厨房初印象到复杂难题拆解、创意迸发，梳理物态变化核心知识脉络，强调微观理解重要，像分子动能决定物态能量层级，呼应开头汤圆谜题，重温各实验关键数据结论，展望物理在智能家居、绿色生活更多可能，激励课后继续探索，留小作业 “找家中 5 处新奇物态变化并写原理”，巩固所学，延续探究热情。

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