2.2 气体的等温变化 教学设计（表格式）

基本信息 课程题目 气体的等温变化 课程类型 实验课 授课时间 2025.04 授课课时 1课时 一、教学内容分析 本节为人教版（2019年版）高中物理选择性必修第三册第二章第2节的内容。气体实验定律是热学部分的核心内容之一，而等温变化是学生理解气体状态变化规律的基础。通过探究气体在等温条件下的压强与体积关系，学生能够初步掌握控制变量法和实验数据分析的科学方法。 深刻理解玻意耳定律，将为后续学习等容变化、等压变化以及理想气体状态方程奠定基础。此外，该部分内容与热力学第一定律、能量守恒等知识紧密联系，有助于学生构建完整的热学知识体系。 二、学生学情分析 知识层面 在初中阶段，学生已经学习了气体的基本性质，如压强、体积、温度的概念，并初步了解它们之间的定性关系。高中，学生已经具备一定的力学基础，能够理解气体压强产生的微观机制（分子碰撞），并具备运用数学工具（如函数图像、比例关系）分析物理问题的能力。 思维特点 学生在日常生活中对气体的行为有一定的感性认识，为本节课的抽象概念提供了直观经验。此外，高二学生已具备一定的逻辑推理能力和数学建模能力，能够结合实验数据进行分析，并尝试运用数学表达式描述物理规律。 思维障碍 可能因数学工具运用不熟练而产生困难。部分学生在控制变量（确保温度恒定）、数据处理分析等方面缺乏系统性思维。 三、学习目标分析 课程标准2.1.3 理解气体的等温变化规律，掌握玻意耳定律的内容及表达式，并能运用其分析实际问题。 核心素养 物理观念通过实验探究气体等温变化的规律，建立“压强与体积成反比”的物理观念；理解玻意耳定律的适用条件，形成科学的物质观。 科学思维通过实验数据的分析，提升归纳推理能力；利用图像法分析气体状态变化，培养数形结合的科学思维。科学探究 能利用注射器、压强传感器等器材设计方案，探究气体等温变化规律；通过图像绘制分析，得出实验结论。科学态度与责任通过实验探究培养严谨求实的科学态度；结合生活实例（海姆立克急救法）认识气体等温变化的应用价值，增强社会责任感。 重点难点 方案设计中，气体质量如何不漏气、温度如何控制不变，进而理解控制变量法； 数据处理中，理解图像法（p-V图、p-1/V图）的点、斜率的含义，理解反比关系，进而提升数形结合能力。 四、方法策略设计 学法课前：独立预习 课中：探究学习、合作学习 课后：独立完成、交流合作信息化 手段及 教学资源视频： 《海姆立克急救法》 教具： 模拟模型、温度传感器、压强传感器 多媒体：希沃白板投屏、Excel软件、Ai工具 五、学习活动设计 流程设计： 2.环节设计： 课前导学学习情境教师活动学生活动设计意图教材《2.气体的等温变化》布置任务，发放学习任务单。预习书本，完成课前任务。预习书本内容，帮助学生有目的地听取上课内容，提高课堂效率。 课中探究学习情境教师活动学生活动设计意图课堂导入（4分钟） 真实事件 （海姆立克急救法） 简易模拟海姆立克急救法教师播放真实事件视频。 这个过程与肺部气体状态变化有关。 回顾热力学系统的状态参量有哪些？ 当我们研究几个物理量的关系时，可以采用怎样的研究方法？ 学生体验：用简易模型进行模拟施救。 学生一起回答填空。 学生一起回答。 通过真实事件的播放和真实事件的模拟体验，引入本节课的探究背景。 唤起学生有关气体状态参量的知识储备和研究方法。 任务一：探究气体等温变化规律（26分钟）实验器材 1.情景引入，提出问题 1）问题：等温变化的规律？（海姆立克急救法） 2.设计方案，收集证据（16分钟） 2）思路：测量一定质量气体在温度不变下，不同体积时的压强，再分析两者关系。（7分钟） 先明确实验目标，接着按照连接顺序介绍实验器材。 小组讨论以下三个问题，并分享 ... ...