热胀冷缩教学设计

热胀冷缩教学设计广州市天河区龙口西小学曹宁一、教材简析：《物体的热胀冷缩》是教科版小学《科学》三年级下册第六单元“冷与热”的第二课。热胀冷缩现象与我们日常生活的联系非常密切，也是热学知识的开篇教材。编者安排在学生学习了热水上浮的原因：（热水与冷水的沉浮是水的体积变化所引起的）的基础上进行教学的。文本安排了“水的体积变化的观察”和“其它液体也能热胀冷缩吗”两个教学环节。通过让学生观察、研究冷水受热后水面上升不明显，从而引导学生想办法改进实验装置，在实验中观察到水受热体积膨胀，受冷体积缩小的现象，从而得出：水具有热胀冷缩的性质。再联系学生的生活经验，引导学生探究饮料、牛奶、食用油、醋等液体是否也具有热胀冷缩的性质。让学生通过实验得出：许多液体都有热胀冷缩的性质。再进而继续研究气体、固体也具有热胀冷缩的性质。二、教学对象分析：三年级的学生对空气和水的热胀冷缩的知识已经有了不少了解，所以教学重点不放在这个知识上，而是让学生通过自己设计的实验来进一步验证和感知水、其他液体、空气、固体的热胀冷缩现象，培养学生用实验与推理的科学方法来研究物体和认识物体和培养学生归纳概括、发现其规律的思维能力。学生学习了《沉和浮》，知道了同体积热水比冷水轻；同重量热水比冷水多，热水上浮，冷水下沉，这种变化的原因是由于水受热后体积增大所至。这为进一步研究“液体的热胀冷缩”现象做好了铺垫。对水、饮料等液体具有热胀冷缩的现象，他们是经历过的，只不过平时没有注意而已。而空气跟固体的热胀冷缩，他们很少会留意到。学生对科学的探究欲望是强烈的，兴趣也是浓的，但在课堂上还没有经历过一个比较严谨的探究过程，很难独立完成设计实验方案的任务。因此，教师还是要适当“扶一扶”。三年级学生动手操作能力还不是很好，特别是在实验过程中，玻璃器材的使用，倒热水等都需要老师给予提醒，注意安全，对小组合作操作实验，虽然不是第一次，但对他们如何合理分工、记录实验现象等老师还是要“关注”的。三、教学设计的基本思路：教材共4页，由3个活动组成。活动一：1.水的体积变化的观察这个活动是引导学生探索水的热胀冷缩性质。这部分内容分为3层。（1）冷水变成热水后，水面会是怎样的？问题的提出是对上节课实验观察的回顾，教材上方的插图和对话提示了在观察水的体积变化中观察到的现象。观察活动是观察水在受热时的体积变化。（2）研究怎样能够清楚地观察到水在受热后的体积变化？将学生的注意力引向热胀冷缩实验装置的细玻璃管。观察活动是观察水在受冷时的体积变化。（3）教材下方以文字和插图对学生的想法施加了影响。提示学生在做水的体积变化的实验时应注意的几个问题。观察活动是从水的体积变化推测水的冷热。这部分内容需要组织学生进行小组讨论，并对观察结果进行综合分析。玻璃管内水面的升降，说明烧瓶内水的体积有了变化，而不是水的多少有了变化。因为烧瓶是密封的，外面的水进不去，里面的水也出不来。由于以上变化是在冷热不同的条件下发生的，由此推测水的体积变化与冷热条件有关系，受热体积膨胀，受冷体积收缩。对“膨胀”“收缩”两个词要加以解释。教材64页热胀冷缩的概念表述不是简单的结论，而是对学生探究活动结果的一种提炼。2.其他液体也热胀冷缩吗这个活动的目的是把学生的探究活动向着更广阔的方向拓展，同时是对严谨的科学态度的培养。要充分让学生用已掌握的方法去实践。教材64页以3个问题对学生们的研究施加影响。教师可多准备一些液体供他们研究，如酒精、醋、食油、豆奶和饮料等。活动二：空气是否热胀冷缩教材用学生提出的问题作为探究的内容，以两点建议给学生的探究提供帮助：1．想办法把空气装起来；2．想办法看到空气的体积变化。这些帮助本身不是教学重点。这个活动的重点在于尽可能地启发、指导学生动脑筋想出自己的观察办法来。例如：①用什么容器装空气。可以用烧瓶、试管、玻璃瓶、软塑料瓶、软包装饮料盒、易拉罐……无论什么容器都要设法密封。密封的材料有胶带纸、橡皮泥、黄泥球等。②用什么方法使空气受热或受冷。最简单的方法就是用热水和冷水，使用烧瓶只要用手捂就可以看到明显的效果。③怎样观察空气体积的变化。常用的几种方法是：通过容器的鼓凹来发现。空气总是充满容器的空间，当容器凹时，说明空气体积变小。当容器鼓时，说明空气体积变大。这种方法适于用软塑料瓶、软包装饮料盒及易拉罐。借助其他能鼓凹的物体来发现。教材65页的插图给学生提示：可以在烧瓶口上套小气球。用红墨水封口的液体热胀冷缩装置，观察空气受热或受冷时红墨水的移动情况。无论学生们想出的方法是否合理可行，都要让他们在不断的试验中获得成功的喜悦。与水相比，空气的热胀冷缩有什么特别的地方？这个问题是鼓励学生通过比较有新的发现。例如：空气的体积变化比水明显。对学生们的这类发现应给予肯定，给他们充分的机会交流、探讨，这个活动不可忽视。活动三：观察固体的热胀冷缩学生在认识了液体、气体都具有热胀冷缩的性质后会很自然地想到另一个问题：固体会不会也热胀冷缩呢？教材以铜球的热胀冷缩实验作为典型的观察材料。在这个活动中，要强调使用酒精灯的安全，禁止学生触摸加热后的铜球，防止烫伤。可以考虑由教师进行演示实验。以上的活动内容和对观察结果的分析、归纳和概括，在学生的头脑中建立起水、空气及铜球有热胀冷缩的性质，许多物体都有热胀冷缩性质的概念。教材这里的结论蕴涵着两层含义：一是强调科学探究中严谨的科学态度，仅仅靠一两个事实材料就下定义是不严谨的；二是为学生的课后探究提出了空间，省略号所涵盖的探究活动会接连不断地出现，这也正是我们所期望的。四、教学目标：1.认知目标：指导学生能用感官判断物体的特征，认识液体、固体有热胀冷缩的性质。2.能力目标：（1）培养学生实验操作的技能；培养学生归纳概括同类现象的共同点，发现其规律的思维能力。（2）了解通过加热或冷却可以使物体的形状或大小发生变化，列举常见的热胀冷缩现象。情感态度价值观：使学生乐于对周围生活和学习中的各种现象提出问题，并积极解决问题。体验探究的乐趣。五、教学重点和难点：知道通过加热或冷却可以使物体的形状或大小发生变化化培养学生归纳概括、发现其规律的思维能力；训练学生实验操作的技能。六、教学准备：（1）为学生每组准备：液体热胀冷缩实验装置（锥形瓶、细玻璃管、胶塞）、烧杯（2个）、烧瓶、气球、水、红墨水、橙汁、醋、牛奶、油、热水瓶（两组一瓶，内装热水）。（2）教师准备：液体热胀冷缩实验装置、固体热胀冷缩实验装置（金属球、金属环等）、酒精灯、火柴、乒乓球、气球、大烧杯、热水瓶（内装热水）、制作课件。七、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图活动一：水会热胀冷缩；其他液体1、师：出示课件在体育馆里面，彬彬和波波正在打乒乓球，波波发现乒乓球瘪了，不能用了，而彬彬认为把它放到热水里，它就能鼓起来。贝贝认为这样行吗？2、教师启发学生：为什么乒乓球会鼓起来呢?可能是什么原因?对于学生的假设，教师不要给予肯定或否定的答复，可以问学生有什么方法来证明自己的想法，要求学生设计实验。3、同时，教师要根据学生的设计思想，逐步引导他们想到事先准备的实验方法上。如向学生介绍实验装置的名称和作用时，要告诉学生为了便于观察，教师在瓶子里装的是红色的水，并在玻璃细管液面处作上记号。然后要求学生仔细观察玻璃细管内液学生结合自身的实际经历情况说一说。结合学生的回答，提出本课的探究活动。在教师的帮助、启发下，学生自己设计简单的实验来研究一些常见的自然现象。三年级的学生可能会回答烧瓶里的水比原来“多”了。这时，教师让学生回忆实验过程并指出：实验中没有往瓶中加过水。学生可以得出结论：一般情况下，水受热体积会胀大。学生解释。在从这些日常现象入手，通过实实在在的探究活动更能激起学生的探究欲望，以更大的热情投入探究活动中。面的高度是否变化(上升)，并想一想“为什么”?4、在排除水量多的假设基础上，告诉学生：水受热后体积比原来大，即体积膨胀了，烧瓶里容纳不下，就顺着玻璃细管上升了。教师提出：“水受热体积会胀大，如果水受冷，体积又会怎样呢?”分小组进行其他液体的实验学生根据已有知识明白：由于水受热会膨胀，水面会上升。学生讨论。学生根据实验的结果，概括出科学结论：水在一般情况下具有热胀和冷缩的性质。学生实验的结果，概括出科学结论：液体在一般情况下具有热胀和冷缩的性质。并填写表格。从实验现象，尝试概括结论形成初步的概念亲身经历以探究为主的学习活动，从实践中自己发现问题，解决问题，获得知识。活动二：设计实验证明空气会热胀冷缩1、教师问：“液体有热胀冷缩的性质，其他物体是否也有这样的性质呢?例如我们周围的空气?”2、由于空气是无色透明的，不能直接观察，这一点上，教师应该启发学生如何观察空气体积的变化。引导学生发现可以将空气装在密闭的可形变的透明容器内来帮助观察。分析各种加热或冷却的方法。3、教师就可以提供大量有结构的材料（塑料瓶、大针筒、保温瓶、气球、塑料袋等），让学生选用。学生自己推测，让他们模仿刚才的实验去设计新的实验来验证自己的推测。设计实验。学生模仿研究水的热胀冷缩的方法进行空气是否有冷缩性质的实验，验证自己推测的结论。4、实验时教师加强巡视指导。5、教师小结，并重点指出空气的热胀冷缩比水大的多。教师进行倒喷泉实验。充分利用这个实验，积极引导学生人人参与推理，巩固已经学过的科学知识。教师出示倒喷泉实验装置后，要求学生仔细观察，推测该怎么做，会发生什么现象。教师实验，验证学生推测的结论。学生实验以后，学生汇报实验结果，共同议论得出结论：空气也有热胀冷缩的性质。活动三：设计实验证明固体的热胀冷缩1、教师出示实验装置以及酒精灯，解释操作过程，然后进行演示（或课件演示）。一边操作一边强调：注意安全使用酒精灯；禁止触摸加热后的铜球，以免烫伤。2、组织学生交流观察到的现象，并对现象作出解释，引导学生得出结论，教师板书：铜球有热胀冷缩的性质。3、全课总结（出示课件）学生看老师做实验，验证自己推测的结论。学生观看实验以后，学生交流实验结果，共同议论得出结论：固体也有热胀冷缩的性质。课后延伸并申领课题，解决问题1、师：物体热胀冷缩的性质在生产、生活中有广泛的应用。你周围有哪些现象是由于物体的热胀冷缩引起的？出示图片（热胀冷缩带来的危害1、玻璃杯爆裂。2、烧水溢出。3、电线设计。4、路面设计。5、桥梁设计。6、铁轨设计。）我们该如何防止这些现象给我们带来的危害呢？学生举例。例如：1、瓶子盖拧不下来，用热水把瓶盖烫一烫就能拧下来；2、夏季，自行车轮胎的气不能充得太足，否则轮胎内的空气受热膨胀，就会爆胎。3、商店里卖的成瓶的啤酒或酱油，为什么不装满？4、冬天，假如你的钢笔帽拧不开了，你想怎样解决？5、早晨泡了一杯饮料放到冰箱了，下午放学回家发现少了一些。每个小组申报一个课题，解决问题。联系实际，拓展思维，培养学生严谨的科学态度八、板书设计热胀冷缩水、红墨水、橙汁、醋、牛奶、油（液体）-----有热胀冷缩的性质空气（气体）-----有热胀冷缩的性质铜球（固体）-----有热胀冷缩的性质......许多物体都有热胀冷缩的性质附录：记录表热胀冷缩组别：记录人：年月日这些物体有热胀冷缩吗？把你的研究过程用图画或文字记录下来。观察对象我这样做受热的现象受冷的现象结论水、红墨水、橙汁、醋、牛奶、油烧瓶里装满水（红墨水、橙汁、醋、牛奶、油），分别放入热水槽和冷水细管里红水（红墨水、橙汁、醋、牛奶、油）上升细管里红水（红墨水、橙汁、醋、牛奶、油）下降液体受热时体积膨胀受冷时体缩小，液体有热胀冷缩的性质。槽空气铜球