13.2 熔化与凝固 （课时1）教学设计 2025-2026学年沪科版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦《熔化与凝固》核心内容，通过瑶药药膏与药液的物态变化情境导入，探究晶体（海波）与非晶体（石蜡）的熔化特点，承接温度测量实验技能，为后续物态变化学习奠定基础。 特色在于跨学科融合瑶药文化情境（科学态度与责任），通过分组对比实验绘制温度-时间曲线（科学探究、科学思维），直观突破“温度不变仍吸热”难点，多元评价提升学生探究能力与文化认同，助力教师高效教学。

《熔化与凝固》教学设计 一、课题：《熔化与凝固》——瑶药药膏药液变形记 二、第 1 学时 三、教学内容分析 本课选自新沪科版九年级全一册第十三章《温度与物态变化》第二节，属于课程标准“物质 ”一级主题下的“物质的形态和变化 ”的内容。在单元知识体系中，本节承接第一节“测量：温度 ”的实验技能，开启对物态变化规律的探究，同时为后续“汽化与液化 ”“升华与凝华 ”等物态变化学习奠定认知基础，具有承前启后的作用。 从核心素养发展视角，本课通过晶体（海波）与非晶体（石蜡）的对比实验，引导学生观察熔化过程中温度与物态的关联性变化，重点培育的核心素养如下： 物理观念建构：依托“药液变形记 ”的瑶医药文化情境，引导学生理解熔化、凝固的概念，理解晶体与非晶体的熔化特点，通过"科学书屋""拓展一步"让学生了解影响熔点的因素和熔化的机理； 科学思维进阶：通过绘制熔化温度-时间曲线，训练图像分析、模型建构能力，引导学生依据实验证据归纳晶体熔化时“温度不变仍需吸热 ”的规律，转变认知冲突； 四、学情分析 本课授课对象为初三中等水平学生，其认知发展正处于形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键阶段。在知识储备方面，学生已掌握温度计的正确使用方法，能区分固态、液态等基本物态类别，但对物态变化的动态规律及能量转化本质缺乏探究经验，尤其对晶体、非晶体的差异认知模糊。能力发展上，学生具备操作酒精灯、温度计等基础实验器材的技能，能完成简单的数据记录任务，但科学推理能力仍显薄弱，且普遍存在“温度不变则无需吸热 ”等前概念迷思，需要通过证据论证破除认知冲突。 情感态度层面，学生对“药液变形 ”等生活化情境表现出强烈好奇，尤其对动手探究海波、石蜡熔化过程有较高参与热情，这种具身实践倾向为落实“做中学 ”理念提供有利条件。然而，学生从实验现象归纳物理本质的抽象能力较弱，难以自主建立关联模型，需通过可视化策略降低理解门槛。 基于上述分析，学生发展需求如下： 认知进阶需求：从宏观现象观察（如药膏形态变化）向微观本质解释，构建完整的物态变化认知模型； 能力跃迁需求：提升图像分析、变量控制、质疑反思等高阶思维品质； 素养融合需求：在跨学科情境中培养“技术应用应服务社会发展 ”的责任意识。 学习本课可能面临的主要困难包括： 概念建构困难：晶体熔化时“温度不变却持续吸热 ”与 日常经验认知冲突； 实验操作盲点：水浴法加热的控温稳定性、温度计放置位置对数据准确性的影响； 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 五、教学目标 物理观念： 通过对比海波与石蜡熔化实验， 明确熔化过程吸热本质及凝固放热原理， 区分晶体与非晶体的温度变化特征，了解物态变化过程中的吸热和放热现象。应用熔化吸热原理解释“药膏熔化成药液 ”“冰块熔化降温饮料 ”等生活现象，实现从概念理解到实践迁移的观念内化。 科学思维： 依据实验绘制的熔化温度-时间曲线，运用图像分析法推断未知物质类型，发展模型建构与科学推理能力。通过分析“海波熔化时温度不变 ”现象，解释晶体熔化时“ 吸热不升温 ”，打破“温度变化必因吸放热 ”的认知误区，强化证据论证思维。 科学探究： 设计“可视化吸热 ”创新实验（如用热成像仪观测熔化过程的热量分布），制订控制变量方案，规范记录温度与物态变化数据。 通过小组协作完成海波/石蜡熔化实验，归纳晶体与非晶体的熔化规律，撰写实验报告并评估误差来源，形成基于证据的科学解释能力。 科学态度与责任： 结合瑶药药液、药膏工艺中的物理智慧，感悟中华传统医药文化中的科学思想，增强科技服务社会的责任意识。 六、教学重点、难点 重点：探究不同固体熔化的特点。 难点：探究不同固体熔化的特点、理解晶体熔化时“温度不变仍需吸热 ”的微观本质。 七、评价设计 诊断性评价 课前提问：“药液→药膏属于哪种物态变化？ ” 过程性评价 实验记录表、小组讨论度、图像分析逻辑性。 表现性评价 课堂训练题、安全操作规范观察。 激励性评价 展示优秀熔化曲线图，评选“最佳探究小组 ”。 八、教学过程活动设计 环节名称 教师活动 学生活动 设计意图 时间 【环节一】创设情境 展示瑶药药膏（固态）与药液（液态） 图片： 提问：“药液和药膏之间的物态发生了什么变化？ ” 生活中还有哪些类似的例子？预设回答 ： “要降温 ”“像水结冰一样 ” 总结：物质由固态变为液态的过程 观察图片，联系生活经验讨论。 以瑶药制作为真实情境，激发兴趣，引出凝固概念。 3 分钟 第 2 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 称为熔化。 物质由液态变为固态的过程称为凝固。 思考：熔化与溶化有什么不同？ 【环节二】探究归纳建构新知 今天我们用两种材料模拟药液与药膏间的物态变化，首先探究熔化的奥秘。” 做中学：探究海波、石蜡熔化的特点 问题 1：为了探究冰和石蜡在熔化过程中温度和状态有什么不同，你如何设计实验记录表格？ 教师引导：将温度计插入试管后，待温度升至 40 °C 左右 开始，每隔大约 1 min 记 录一次温度；在海 波 或 者 蜡 完 全 熔 化 后 再 记 录4 ～ 5 次。 问题2：你会按照图片给出的装置，按照什么顺序进行安装？安装实验装置时，是否需要点燃酒精灯？ 问题 3：为什么不直接对试管进行加热，而是将试管放进烧杯中加热呢？ 活动：用图像分析的方法总结海波和石蜡熔化时的温度变化规律 组织学生实验： 1、2、3、4 组探究海波熔化特点； 5、6、7、8 组探究石蜡熔化特点；记录数据，绘制图像，完成实验报告。 【评估】 回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？ 进行论证的根据充分吗？实验结果可靠 吗？ 与同学进行交流自己的结果和别的同学的结果是不是相同 ？ 如果不同，怎样解释？ 【成果展示】 分别选择 2—3 组同学将海波或石蜡熔化图像投影在黑板上。 活动:教师点评总结固体的熔化特点：（结合图像讲解）海波在熔化 过程中，虽然继续吸热， 但温度保持不变，有固 定的熔化温度。石蜡在 操作仪器，每 1 分钟记录数据； 绘制图像，对比晶体（海波）与非晶体（石蜡）差异。 学生分组完成探究 学生自主完 成绘图 学生交流、 讨论总结 通过实验观察海波和石蜡的熔化过程，掌握晶体与非晶体的温度变化规律，学会绘制图像分析数据，理解熔点概念，培养科学探究能力。 25 分钟 第 3 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 熔化过程中，继续吸热， 温度不断上升，没有固 定的熔化温度。 1、固体有确定的熔化温度，称为晶体； 固体没 有固定的熔化温度，称 为非晶体。 2、物理学中将晶体熔化 时的温度叫做熔点。 常见晶体的熔点晶体熔化必须满足的两个条件：一是温度必须达到熔点，二是持续吸热。 4、固体分晶体和非晶体，5.晶体和非晶体的区别。 结合自主学 习做好笔记 学生回顾思考 【环节三】理解应用 1.夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几块冰，而不是直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块在熔化成水的过程中吸热，从而可以使饮料的温度下降得更多。 2.俗话讲“下雪不冷化雪冷 ” 中的“化雪冷 ”就包含了熔化吸热的道理。化雪是熔化过程，熔化是吸热过程，从周围的空气吸热，导致空气温度降低，人们感到寒冷。 结合饮料加冰、化雪案例讨论熔化吸热原理，分析其对温度的影响，解释生活中的热学现象 通过饮料加冰和化雪现象，引导学生理解熔化吸热原理，学会用物理知识解释生活现象，培养观察和分析能力。 4 分钟 【环节四】课堂训练 1.在 0℃的环境下，把装有碎冰块的试管插入装有碎冰块的烧杯里，然后对烧杯底部缓缓加热， 当烧杯内的冰块熔化一半时，试管里的冰块将 ( ) A . 全 部 熔 化 B ． 不 熔 化C ．熔化一半 D ．开始熔化2. “奋斗者 ”号载人潜水器的壳体使用了我国自主研发的新型高强、高韧钛合金.金属钛是一种晶体，其熔化时温度随时间变化的图像为如图所示的 ( ) 3.如图所示，工艺师吹制玻璃工艺品的过程中，需不断给玻璃加热使玻璃处于比较软的状态，在对玻璃加热的过程中，玻璃的温度不断升高，但没有确定的熔化温度. 由此可推断玻璃是___________（选填“ 晶体 ”或“非晶体 ”）。 独立思考完成，个别回答。 巩固内化所学知识。 5 分钟 第 4 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 【环节五】课堂小结 谈谈这节课你的收获？ 自主归纳、个别回答,教师补充。 总结知识，联系实际，提升应用能力。 3 分钟 九、板书设计 十、作业设计 必做题： 1.教材 P12 第 4 题; 2.查阅资料了解药液如何变成药膏的？ 选做题：教材 P12 第 5、6 题 十一、教学反思和改进 （一）实践成效总结 1.跨学科情境激发文化认同 瑶药药膏固态→药液液态转化的生活情境，有效贯穿物理知识与中医药文化，学生能主动关联“ 膏方凝固 ”等传统技艺，强化了“科技传承文明 ”的文化自信。绝大部分学生认为该情境能帮助理解物理知识，增强对传统文化的兴趣。 2.实验探究突破认知难点 分组对比海波、石蜡熔化实验，通过绘制温度-时间曲线，直观呈现晶体熔化特征。图像分析环节中，85%学生能准确指出“海波 48℃温度不变仍持续吸热 ”的关键点，成功纠正“加热必升温 ”的认知误区。 3.社会责任教育自然渗透 结合瑶药药液、药膏工艺中的物理智慧，感悟中华传统医药文化中的科学思想，增强科技服务社会的责任意识。 （二）教学改进方向 增补误差分析：针对学生实验中温度计放置位置偏差，导致数据波动的问题，增设误差分析讨论，提升证据可靠性。 优化记录工具：设计双栏式实验记录表，引导学生实时标注操作异常点。 动态模型演示：引入 3D 粒子运动动画，动态展示晶体熔化时“粒子振动加剧→ 晶格瓦解→势能增大 ”的过程，突破“吸热不升温 ”的抽象难点。 跨学科类比：借用生物学科“酶活性温度曲线 ”类比晶体熔化曲线，帮助学生理解“温度平台期 ”的普遍性。 第 5 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 晶体熔化时“温度不变却持续吸热 ”与 日常经验认知冲突，可通过热成像实验等直观手段突破难点； （三）教学启示 具象化抽象概念是突破认知瓶颈的关键；微粒动画与热成像技术，可显著降低理解难度；误差分析应作为科学探究的必备环节，培养学生“质疑-验证 ”的实证精神；案例广度决定素养深度，金属铸造（物理+历史）、冷链物流（物理+工程）等案例能激活跨学科思维（物理学与社会发展）。 （四）改进方案实施路径，误差分析→嵌入下节课实验设计环节；微粒动画→制作微课视频上传班级群；案例库→开发《物态变化与现代科技》主题手册。 第 6 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $