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第5节　跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
物理观念:通过观察生活中的物态变化现象进一步认识熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华概念及其相互间的联系。
科学思维:培养观察和实验能力,培养科学思维和解决问题的能力。
科学探究:能基于所学的知识,通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事实的信息。能基于所学的知识,采用不同的表述方式,如科学小论文、调查报告等方式,呈现探究的过程与结论;能基于证据质疑并评价别人的探究报告。
科学态度与责任:能接受别人的批评意见,反思、调整自己的探究;在进行多人合作时,愿意沟通交流,综合考虑小组各成员的意见,形成集体的观点。通过对生活和生产技术中的物态变化的学习,体会物理与生活的密切关系。养成用所学知识去认识生活、解决实际问题,利用已有知识去学习和掌握新知识,在真实的情境中分析、解决从来没有遇到的新问题,培养创新精神。
教学重点:利用物态变化知识解决厨房中的实际问题。
教学难点:利用所学知识去认识生活、解释实际问题,利用已有知识去学习和掌握新知识。
教师准备:课件、照相机(或手机)。
学生准备:提前搜集的厨房物态变化的信息。
教学环节 设计意图
一、项目提出 教师:厨房不仅是加工食材的场所,也是物态变化的“实验室”,烹饪的过程中涉及很多的物态变化。请同学们思考,你在厨房中做饭或观察爸爸妈妈做饭的过程中,看到了哪些物态变化 学生1:煲汤的时候,水先发生汽化,打开盖子后盖子上有水珠,水蒸气又发生液化。 学生2:红烧排骨,熬糖的时候,白糖熔化。 学生3:速冻水饺放入热水后,水饺中的冰在热水中熔化。 学生4:炒菜时水滴入温度高的油中发出声音,水发生汽化现象。 …… 教师:看来,厨房中发生的物态变化真多,这些变化是烹饪过程中的自然现象,也是我们掌握烹饪技巧,提高烹饪效率、提升食物品质的关键,我们在烹饪的过程中也要认真观察、仔细思考,提高厨艺。 我们可以从物理学角度观察、分析这些现象,并提出一些改进建议。 讨论交流厨房中的物态变化,体现“从生活走向物理”,提出研究项目
二、项目分析 我们首先要观察厨房中都有哪些现象与物态变化有关,分析这些现象中的物理问题。具体任务如下。 1.观察厨房中的物态变化,分析这些物态变化对烹饪的影响。 2.从物理学的视角,对烹饪过程中发现的问题提出一些改进建议或总结认识体会。 3.实施改进建议,描述实施后的情况,并评估其效果。
三、项目实施 1.观察厨房中发生的物态变化,描述物态变化发生的条件、过程和结果。分析物态变化的有关规律或相关参数对烹饪的影响。 请同学们根据提前搜集的厨房物态变化的信息进行小组讨论,共同寻找厨房中发生的物态变化现象。 将讨论后的结果填写在课本的表格中。教师巡视指导,拍照收集学生的成果。 小组展示:各小组进行展示,教师选取有代表性的问题进行投影。 小组1:为了煮熟饺子,要持续烧水一段时间。烧水过程中,不断加热,水沸腾后温度稳定在100 ℃左右,部分水由液态变为气态,发生汽化现象。 小组2:蒸馒头时,锅内会出现大量“白气”,馒头变熟。蒸馒头时锅内的水由液态变为气态,发生汽化现象;水蒸气遇到温度低的馒头发生液化现象,液化放热,馒头变热变熟。 小组3:水沸腾后打开锅盖,会出现大量“白雾”,水蒸气从周围冷空气或低温物体吸收热量,会液化成小水滴。 小组4:打开冰箱门,会看到冒“白气”,空气中的水蒸气遇冷放热,液化成小水滴。 小组5:冻肉从冰箱拿出一段时间后变软了,冻肉吸热后熔化;而且冻肉的表面会像“出汗”一样,这是空气中的水蒸气遇到冷的冻肉液化形成的。 小组6:水烧开时在壶嘴处几乎看不到“白气”,而壶嘴上方能看到大量“白气”。这是因为壶嘴处温度较高,水蒸气无法发生液化,而壶嘴上方温度较低,水蒸气遇冷发生液化形成大量“白气”。 小组7:厨房师傅在拿刚出笼的馒头前,要在手上先沾点水。水在高温下发生汽化吸收大量的热,使手不会被烫伤。 小组8:带叶的蔬菜容易萎蔫,水吸热汽化。 小组9:水滴进热油里会飞溅,这是因为油的沸点远高于水,水滴入热油后因发生剧烈的汽化现象——沸腾而变成水蒸气,油被水蒸气带着飞溅起来。 …… 2.从物理学角度找出这些现象对烹饪的影响,对烹饪过程中可能存在的问题提出改进建议,如何进行优化,解释其中的科学依据,并且写出观察报告。 请同学们小组间讨论:厨房中的物态变化对烹饪的影响。 学生讨论后,小组间进行展示,其他小组进行补充。 鉴于学生的认知水平,教师再补充一些厨房中的物态变化现象,如: 1.炒菜为什么要先热锅 是为了使沾在锅内的水汽化,防止溅油。一般炒菜前,都会清洗一下铁锅,如果洗完就放油,水的沸点低于油的沸点,加热时水先发生沸腾,发生溅油,可能会被烫伤,而且还会弄脏灶台,增加厨房的清洁负担。 2.蔬菜为什么要爆炒(火力开到最大) 减小烹饪时间,从而减少蔬菜内水分的蒸发,最大程度使蔬菜保持新鲜,同时也可以减少营养成分的流失。 明确项目研究的目的,确定研究方向 小组合作学习,培养合作学习意识 为学生提供展示交流的机会,“从生活走向物理” 展示厨房中更多的与物态变化有关的现象,拓宽学生视野,为学生提供更多的研究项目 培养学生利用物理知识解决生活中的问题的能力,“从物理走向生活”
3.蔬菜出锅后就蔫了,如何改进 先放入少量水,翻炒几十秒后,再加盐,全程大火,减少水分流失,口感更脆嫩。 4.煮速冻水饺时,怎样不容易粘锅、破皮、露馅 速冻水饺解冻后,会因冰熔化成水而使水饺粘在一起,所以不能解冻。冷水煮的时间长,开水受热快,饺子都容易破皮,最好的方法是热水下锅。锅里倒水,开大火加热,当锅底开始冒泡时就可以下锅了,此时水温在60 ℃左右,不用担心冻饺子膨胀开裂,而且能让饺子皮快速定型,就不容易破皮了。 5.炒菜时怎么减少溅起的热油 从烹饪方面:热油的时候用小火,等菜放进锅里的时候再转大火。不要让锅里的油都热过头冒烟了才下菜去炒。而在食材下锅前,尽量去除表面的水分,可以用沥干、厨房用纸擦干等方式,这样就可以减少热油溅起的概率。 6.做西红柿鸡蛋汤时,为什么要关火后再加入鸡蛋液 7.做水煮肉片时,为什么要给肉片“挂浆”(上一层薄薄的淀粉糊) 8.煲汤时,汤沸腾后为什么要转小火 9.存放蔬菜时,如何使带叶的蔬菜不容易萎蔫 …… 请同学们选择一个或几个改进建议,在家人帮助下,在厨房中进行实际操作,检验效果。操作时要注意有成年人在场,保证安全,避免烫伤。 学生自己主持交流,为学生提供展示舞台。对学生的表现加以认可和鼓励有利于调动学生的积极性
四、展示交流 请同学们整理汇总自己的发现、所学到的知识、提出的改进建议和实施后的效果等,用拍照、记录或视频等形式进行记录,完成后进行汇报交流,小组间相互评价,共同提高。交流会由同学们自己主持,相互评价。评选出优秀小组或同学,设立最佳成果奖、最佳合作奖等。
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
第5节　跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题
一、项目提出:厨房中的物态变化问题
二、项目分析
1.从物理学角度,对烹饪过程中发现的问题提出改进建议或总结认识体会。
2.实施改进建议,描述实施后的情况,并评估改进后的效果。
三、项目实施
四、展示交流
将经同学讨论后的改进措施,再次在厨房中进行实际操作,检验效果,并将措施分享给爸爸妈妈。
　　本次跨学科实践具体细化为四个环节:项目提出、项目分析、项目实施和展示交流。本节课主要
从项目的提出、项目的分析等两个环节进行,具体项目的实施由于受条件所限要放在家庭厨房中进行,学生在家人的帮助下完成项目实施,交流展示要放到下节课进行。
　　跨学科实践学习倡导跨学科学习方式,以项目学习、问题解决为导向,将科学、技术、工程、材料、数学等有机融为一体,有利于培养学生的创新能力与综合素养。
　　本节重点是要让学生通过对厨房中的物态变化的观察,发现和提出对应问题的解决方法,体会物理与生活的密切关系,使学生在活动中逐步提高发现问题和解决问题的能力。在实验分享和讨论环节,要引导学生提出问题和发表观点,促进学生之间的互动和交流。在教学过程中,要充分发挥学生的主动性和探究精神,培养其科学思维和解决问题的能力。

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