渗透德育的教学案例

渗透德育的教学案例——热力学第一定律能量守恒定律一、教学背景在素质教育的形势下，德育的外延扩大了，德育与其他各项教育活动的联系更密切了。德育工作要寓于各学科教学之中，贯穿于教育教学的各个环节。离开了德育，教师的教和学生的学就不可能有正确的方向和强大的动力，学科教学也就不可能真正搞好。脱离了各科教学这一主渠道，德育工作就丧失了主阵地，也容易形成空对空，失去实效性。在物理教学中就可以渗透德育教育，下面我举一例说明。能量守恒是很重要的物理思想，是19世纪自然科学中最伟大的三大发现之一，在物理教学中占有重要的位置，《能的转化和守恒定律》是人们经过实践、思考、凝炼出来的，经历了一个漫长而曲折的认识过程，它体现了物理学方法论思想，体现了物理学的基本观点及物理学发展的基本规律和基本模式。所以本节课我准备把人们认识过程展现给学生，以便学生更深入地领会热力学第一定律及能量守恒定律。二、案例内容（一）引入新课我们在前面学习了改变内能的两种方式：做功和热传递，即通过对物体做功或者经过热传递的过程都能改变物体内能，那么它们之间有什么数量关系呢？以前我们还学习过电能、化学能等各中形式的能，它们在相互转化的过程中遵守什么样的规律呢？今天我们就来研究这些问题。（二）新课教学1、热力学第一定律让同学们观看柴油机模型，活塞压缩气体，活塞对气体做功，由于时间很短，散热可以不计，机械能转化为气体的内能，温度升高，达到柴油燃点，可“点燃”柴油。引起学生思考：功、热量、内能改变之间的关系。同学们带着下列问题看书讨论（看教材第80页,共4段）多媒体展示问题：（1）一个物体，如果它跟外界不发生热交换，那么外界对它做功与物体对外做功，会引起物体内能怎样的变化？（2）一个物体，如果外界与物体之间没有做功，那么物体吸热与放热会引起物体内能的怎样的变化？（3）如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，W、Q、△U的正负号如何确定？（4）W、Q、△U三者都有正负，它们的关系怎样？同学交流，老师点拨讲评，认识达成共识。答案：（多媒体给出）这就是热力学第一定律，它表示了功、热量跟内能改变之间的定量关系。请同学们用热力学第一定律解释柴油机正常工作时压燃的原理。2、能量的转化守恒定律做功和热传递都能使物体的内能改变，能量在转化的过程中守恒，不仅机械能，其它形式的能也可以与内能相互转化，如电流通过电炉子发热，电能转化为内能（演示电炉子）；燃料燃烧生热，化学能转化为内能。实验证明：在这些转化过程中，能量都是守恒的，由此引发了我们更深刻的思考。再看一段录象：风力发电，电镀，电动机带动水泵抽水，汽车在公路上行驶，水电站，植物生长，风云雷电等，再观看准备的教具及学生带来的玩具。多媒体再次打出讨论的题目：（1）能量守恒定律的内容是什么？（2）各种机器的作用是什么？（3）风力发电是什么能转化成什么能？（4）化学上电解食盐的过程，是什么能转化成什么能？（5）为什么说能量守恒定律是伟大的运动基本规律？（6）第一类永动机为什么不能成功？（7）举出一些生活中能量守恒的实例请同学讨论交流，代表自己小组发言，老师给以点拨，得出正确结论。答案：（多媒体给出）3、简介能的转化和守恒定律发现过程各种自然现象是普遍联系的。能的转化和守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的。从16世纪到18世纪，经过伽俐略、牛顿、惠更斯等人研究，力学得到了较大的发展，机械能的转化和守恒思想，在这一时期已经萌芽。18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间的联系相继被发现。1800年发明伏打电池不久，又发现了电流的热效应、磁效应、化学效应。在生物界，证明了动物维持体温和机械活动的能量跟摄取的食物的化学能有关，太阳能的一部分被植物叶子吸收，通过光合作用，生成各种有机物，转化成植物的化学能，植物作为食物被动物吃掉，植物的化学能又转化成为动物的化学能。人们以动、植物为食物，从中获得了维持生命活动的能量。这些自然科学的成就，为建立能的转化和守恒定律作了必要的准备。能的转化和守恒定律的最后确定是在19世纪中叶由焦耳、迈尔和亥姆霍兹等人完成。简介焦耳、迈尔工作。4、永动机不可能制成这部分采用研究性学习方式，让学生分组研究，分组汇报，展示收集的有关永动机的材料，并运用所学知识说明永动机是不可能的，教师点评，各组互评，评委小组为各组打分。三、教学设计说明：1．教学流程：本节先由学生温故知新，从改变物体内能的两种方式引出热力学第一定律及其数学表达式，在此基础上学生结合以往的知识总结出能量守恒定律，然后教师介绍能量守恒定律的发现过程，最后学生通过探究活动明确永动机是不可能的．2．难点的处理：建立能量守恒的意识是很重要的物理思想，也是教学难点。采用在物理教学中引入物理学史的方式，把人们的认识过程象一幕幕戏剧似地介绍给学生，不仅可以使学生的学习变得兴趣盎然，而且能使学生更好地了解物理概念是在什么背景下提出和发展起来的，从而使学生更全面、更深入地理解基本概念、基本定律和基本理论的产生、形成和发展的过程，以便学生能灵活地运用它们。物理学的发展既有量的积累，又有质的变革，是丰富多彩的。从当前教学需要来看有很多益处：首先，增强物理教学的历史责任感，培养学生的创新能力。我们教师要善于用生动的物理事实来进行某些章节的教学，用科学探索过程中的欢乐痛苦、困惑来感染学生，培养学生的物理意识。讲物理学史是给学生以智慧，是给学生以知识，是培养学生的创新能力。其次，物理学史教育有利于学生人文素质、科学素质、创造素质、思想品德素质的提高，是当前素质教育所必须的。优秀的教师，总是把教书和育人和谐地统一、融合在一起，既使学生很好地掌握了学科知识，又对学生人生志向的形成、思想品德的发展、政治素质的提高产生重要的影响。