第一，立足教材难点，注重教学价值。
对人性的认识是从宏观到微观的，如何打开两者之间的大门充分体现了科学家的智慧和创造力。他们根据对宏观世界的认识，为微观世界建立了一个与宏观世界相似的物理模型，并利用测得的宏观量计算出微观值，这是物理学研究中一个非常重要的突破。教师应重视这种研究方法的优势，这对培养学生的科学思想、方法和态度具有重要意义。分析隐藏在宏观现象中的微观本质，在“油膜法估算分子直径”实验中得到了充分体现。做好这个实验将有助于学生探索微观世界，这对他们今后学习物理非常重要。
二、围绕重点内容，设计发人深省的实验方案。
老师之间各怀鬼胎，磨研课是达到最佳效果的最好方法。
第一位老师的课堂处理:首先提出三个方面来证明物体是由大量分子组成的。一个是阿伏伽德罗常数，让学生利用化学课上的一些数据，在课堂上计算分子的大小。物体分为固体、液体和气体，其中固体和液体的分子模型为球形，而气体分子由于其较大的空间隙而不能忽略，所以我们只能计算分子所占据的空之间的体积，为立方模型。学生在高一接触过这些内容，基本印象相当深刻。老师和学生一起算出结果，发现固体和液体分子的直径是10-10m，气体分子占据的空的平均体积是10-9m。由此得出分子直径的数量级，也明确了气体分子之间的距离真的很大，超过了分子力的范围。然后，计算分子质量，分子质量也很小。接下来老师问:“这么小的分子直径怎么用实验测出来？”老师开始介绍实验——“油膜法粗略测量分子大小”。这个实验的思路很巧妙，在老师的引导下，学生们抓住了实验的本质。第一个理论“物体是由大量分子组成的”讲座结束后，给出了第二个理论“分子永远不会停止做随机热运动”。第二个理论里有很多有趣的演示实验，同学们听了都很开心。
经验教训:教学衔接起来，没有一句废话，比较适合优生。缺点是节奏太快，可以换一个理论观点，把观点说清楚，把实验思想理解透彻，给学生更多思考的时间。
第二个老师的教学顺序完全相反。老师建议把“油膜法估算分子大小”的实验转移到前面，然后讨论阿伏伽德罗常数的应用。与第一位老师的教学相比，实验更加细致，常数的应用更加具体。第二个理论，“分子永远不会停止做无规热运动”，没时间解释。老师一节课只讲一个理论。
你想先说还是等会再说？怎样讲实验才能让学生顺利从宏观世界进入微观世界？教学没有固定的方法，每个人都有自己的理解。教学不应该模仿别人，而应该有自己的理解和灵魂。教学序列的处理实际上存在“乌云”:无论是实验还是阿伏伽德罗常数的提出都过于刻意，学生被动接受较多，缺乏思考的氛围。
注入思维的维度，让思维活跃起来。
1.新课程介绍
老师介绍物理学史:“自古以来，人们就在研究物质的组成。500年前，古希腊的德谟克利特认为物质是由不可分的原子组成的。从本章开始学习热力学，研究与热现象有关的东西，研究热现象的规律，从宏观内能和微观分子运动理论两个方面讨论热现象。两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。随着科学的发展，这个猜想得到了证实。构成物质的单位有很多种，如原子、离子、分子，在热学中统称为分子。”
设计:从古代的研究到现在的科技发展，人类的智慧攻克了很多谜团。这个过程凝聚了很多科学家的汗水，激发了学生的荣誉感。
2.新课程教学
老师解释什么是热力学中的分子:“因为热力学中的质子、离子或分子在热运动时遵循相同的规律，所以统称为分子。”物体是由大量分子组成的。“老师提醒:”在‘一切物体都是由大量分子组成’这句话中，我们需要注意哪些词语？”师生之间的共同分析表明，“大量”的解释元素是非常少的。那么它有多小呢？我们如何得到这样一个小分子的大小？激发学生的学习兴趣。让学生感受分子有多小:“分子是看不见的，用光学显微镜是看不见的。但是随着科学的发展，科学家发明了电子显微镜和扫描隧道显微镜，通过它们我们可以间接看到一些分子的大小。”老师用幻灯片给出了碳原子的放大图，并用纳米技术将铁原子排列在“老师”二字中，引起了学生的兴趣，问“我们怎么得到这么小分子的大小？”
设计:教师要从肉眼可见的大物体的测量入手，物体从大到小的测量方法是不一样的。以宏观现象为引子，教师要打开微观世界的大门，层层推进，激发学生的思考。
介绍了大物体“乒乓球”的直径测量。用刻度尺测量，误差小，有同学回答用游标卡尺。其实他们也可以用游标卡尺，只是略显大材小用。
设计意图:从最简单的大物体测量开始，更容易让学生从熟悉的事物中接受新的知识，同时会引起学生的思考，避免形而上学的思维习惯。
介绍了小物体“小米”的直径测量。
方法一:由于小米体积小，使用秤的误差太大。可以用游标卡尺，可以读出小米的直径在1.2mm左右
设计意图:从大物体测量到小物体测量，物体由大变小，由小变小，慢慢激发学生的学习兴趣。
方法二:学生自己想不出这个方法，教师要适当提醒，启发学生思考，感受这个方法的巧妙之处。老师给了三张图片，分别是一个盛有小米的量筒，一个挨着一个的正方形一层的小米，还有一个秤，让学生根据图片猜测它的用途。通过对学生图片的提醒，得出以下估算方法:①量取体积V:用注射器量取1mL小米；(2)布置面积S:将1mL小米铺在一个正方形的本子上，单层排列，测量边长，计算小米的面积；③计算:d = v/s。
设计意图:人的眼睛首先看到的是肉眼可见的物体，测量物体的大小也是从可见的物体开始。老师的设计是从一个较大的物体慢慢过渡到一个较小的物体，这就引出了估算方法。
学生的困惑:担心小米的空差距会影响计算的结果。老师解释道，“首先，差距确实影响测量的准确性，所以小米要安排在小米旁边。其次，粒子越小，物体空间隙越小，测量越精确。”再看看小米的估算结果，和游泳卡尺读到的差不多。老师强调测量的注意事项:“小米一定要单层，挨着。”
设计意图:抓住主要因素，忽略次要因素。因为小物体之间的间隙很小，所以小颗粒之间间隙的影响可以忽略。
问题:“目前测量分子大小比较困难——常用的测量工具太大，分子太小，无法直接测量。我们可以用上面的估算方法来估算分子大小吗？”在解决这个问题之前，我们要思考一件事:“分子到底是什么样子的？”由于分子的大小是肉眼看不到的，所以我们要先建立一个分子模型，可以根据题型的需要有不同的模型。一般一个物体的分子模型在热力学中是这样想象的:固体和液体分子之间的距离很小，一般认为它们是挨着排列的，每个分子都是球形的。气体分子之间的距离很大，气体分子之间的间隙不可忽略。把每个气体分子所占的平均空想象成一个小立方体。根据这个微观模型，气体分子之间的距离等于一个小立方体的边长d。
设计:教师提出模型，指出固体、液体、气体分子距离的区别，让学生形成完整的物质结构概念，避免刻板思维。
实验室估算分子大小:用单分子油膜法测量分子直径。老师直接给出油膜法测量分子大小的具体方法:在水面上滴一滴稀释的油酸，油酸在水面上散开，形成单分子油膜。如果把分子看成一个球体，单分子油膜的厚度可以看成等于油膜分子的直径。问问题:“为什么要稀释油酸？为什么选择油酸？我怎么知道油酸的体积？怎么知道油膜面积？”之后老师解释了用单分子油膜法估算分子大小的过程和原因:“由于油酸未经稀释太稠，铺展面积太大，在实验室无法实现单分子油膜。油酸分子一部分亲水，一部分疏水，这样它就可以立在水面上形成单分子油腻。”老师用细针吸入1mL的醇油酸溶液，每滴约250滴，那么一滴油酸分子的体积V=油酸总滴数体积×油酸醇浓度。
老师介绍一种求不规则区域的方法——补法，即通过坐标纸上的方块数来计算。少于一半的丢弃，超过一半的算一个。老师总结:“用宏观量测量微观量的实验方法是科学研究的重要方法之一。”
设计:老师直接用油酸乙醇溶液做实验，因为学生在这方面的经验有限，老师重点引导学生思考为什么要做实验，以及实验过程中遇到的详细处理问题。之后老师播放了实验视频，让学生再次感受到实验的精心设计和操作难度，体会到科学实验的奇妙。
第三，鼓励动手实验，享受实验过程。
由于课时有限，该班实验操作首先要解决细节问题，有条件的学校要安排学生分组实验。师生动手做演示实验也很奇妙，可以让学生再次感受到实验的精心设计和操作的难度，体会到科学实验的奇妙。这个实验最可贵的精神是先测量宏观物理量，再计算微观物理量，从而巧妙地把宏观和微观联系起来。这种思维方法具有划时代的意义，值得学习和分享。同时，在动手实验的过程中会遇到很多问题，细节往往决定成败。一个实验的成功是由无数个细节组成的，这对培养学生的科学思维和动手能力有很大的帮助。
比如在动手实验的过程中，经常会遇到一个现象:痱子粉撒得不均匀，以至于油酸酒精溶液推开时呈现锯齿形，不容易计算面积。经过多次实验，作者一直无法攻克这个难题。看似简单的过程，只有动手操作才能知道需要足够的耐心和细心。本课提出一个又一个问题，让学生掌握为什么这样做，如何解决问题。油膜法的理解和实验过程是本课的难点和重点。细节令人惊讶，其巧妙的设计令人叹息。同时，利用化学课上学到的一些数值，引出阿伏伽德罗常数的用处，让学生了解物理和化学的联系和区别，即化学课的研究方向和物理课的研究方向不同。
物理教学的载体是实验。教学过程中的实验不仅起到再现物理现象、揭示物理概念和规律的作用，而且在实验教学过程中能有效培养学生的科学探究能力和精神。在高中物理教学过程中，如何有效地将教书育人体现为培养学生良好的生活习惯，应作为教学思路和方法的重点进行新的探索。利用物理教学的教育功能培养学生的道德品质是新时期赋予教师的使命。教师要结合实际教材，有目的、有针对性地培养和引导。
经过几节老师的磨课，这节课的设计思路落地了。本课在传统教学方法的基础上，跳出了新的思路，避免了单一物理量的枯燥教学，使整个知识传递流畅自然，学生求知欲强，以常规方式感受实验设计认识微观世界的美好。一堂课的教学效果没有绝对的评价标准。物理在任何时候都是一门发人深省的学科。教师在教学过程中要充分发掘各种素材，以调动学生思维为主要任务，化被动为主动，避免“填鸭式”这种看似高效实则无效的模式。在教学设计中，教师间的磨课无疑是提高教学能力、优化教学模式的高效途径。
