《空气的热胀冷缩》教学设计

《空气的热胀冷缩》教学设计一、【教学目标】1、科学概念：①、气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小；②、通过模拟“微粒”运动的游戏明白：热膨胀、冷收缩现象与物体内部微粒的运动有关。2、过程与方法：①、用多种方法观察空气的热胀冷缩现象；②、用文字或图画进行描述和交流；③、尝试用“模型”解释现象；④、经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。3、情感、态度、价值观：①、能积极与其他同学交流并合作完成探究活动，体验合作的愉快；②、在实验中，获得注重获取证据，用证据证明观点的体验，对热现象产生更浓的探究兴趣；③、体验科学就在我们身边的乐趣。二、【教学重点】①、用多种方法观察空气的热胀冷缩现象；②、经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。三、【教学难点】①、设计观察空气体积变化的方法；②、用“模型”解释热胀冷缩现象；③、能够按照实验要求，规范地操作实验，做好探究活动。四、【教学准备】量杯、烧瓶、玻璃管；热水、常温水、冰水；锥形瓶、气球、气球皮、橡皮筋。实验记录单一、实验记录单二；PPT课件资料五、【教学过程】（一）、复习旧知，引出主题教师出示一个装有红墨水和玻璃细管的装置师：这个装置老师在研究什么问题中用过呢？预——生：液体\水的热胀冷缩。【设计意图：这个导入很简单，但却能够唤起学生的“热胀冷缩”知识，这既是对旧知识的复习，也为探究“空气的热胀冷缩”性质埋下伏笔。】师：如果我把水倒掉，并擦干瓶子（教师演示），似乎这个瓶子是空的，其实里面还装着满满的一瓶东西，你们知道是什么吗？预——生：空气师：老师就知道这个问题肯定难不倒大家，的确，这个瓶子里面还有空气。请问，你觉得空气也像水之类的液体一样也具有热胀冷缩的现象吗？板书——空气的热胀冷缩预——生：有！【设计意图：从“液体的热胀冷缩”性质自然过渡到探究“空气的热胀冷缩”性质，让学生能够自然迁移所习得的知识。】师：你能把你的猜测说得具体一点吗？（多叫几位学生回答）师：今天这节课，我们就一起来研究“空气的热胀冷缩”，到底空气有没有热胀冷缩的现象呢，刚才同学们都进行了大胆的猜测，那我们要用什么方法来证实我们的猜测呢？师：可是空气是流动的，又是看不见的，我们该如何设计实验才能清楚地看到空气受热、受冷后体积的变化情况呢？请同学们看大屏幕，我们要解决三个问题——课件出示：（1）、准备借助哪些材料帮助我们“观察”空气的体积有没有发生变化；（2）、准备用什么方法让空气受热、受冷；（3）、猜测可能产生的现象。【设计意图：“空气是看不见的，我们怎么知道它的体积有没有变化呢？”通过一个个小问题引导学生设计实验方案，给学生足够的思考空间，有利于拓展思维，以及实验方法的指导，在猜测的基础上进行实验验证，鼓励学生开动脑筋，设计实验，以事实说话。】（二）、观察空气是否热胀冷缩1、设计实验探究方案师：请同学们根据屏幕上的三个提示，先自己静静地思考1分钟，我们再交流。（思考1分钟）师：有没有谁能大胆地将自己的想法和大家一起分享呢？生回答。师：还有其他想法吗？【】设计意图：“你有一个苹果，我有一个苹果，我们彼此交换，每人还是一个苹果；你有一种思想，我有一种思想，我们彼此交换，每人可拥有两种思想。”虽然让孩子们思考的时间只有一分钟，但是仅仅在这一分钟的时间里，孩子们会全神贯注地思考，调动已有的知识库。2、小组合作，进入实验探究师：同学们想的办法真多，那这节课我们先来试一种方法。出示准备好的量杯，热水（红色）、冰水；气球、空矿泉水瓶、筷子、毛巾实验记录单一“让学生在空烧瓶上画气球的变化”；实验记录单二“让学生画想象中的空气微粒的变化”师：同学们能利用这些材料，动手实验来验证空气是否有热胀冷缩的现象吗？生回答，教师做适当提示。课件出示实验温馨提示：分工合作、注意安全；细心操作、仔细观察；认真思考、及时记录。师：接下来，请同学们小组合作，一边实验，一边将观察到的实验现象记录到实验记录单一。学生动手实验，教师巡视指导。【设计意图：把课堂还给学生，让学生切身感受实验带来的乐趣以及成功的喜悦，体现学生的小组自主探究精神。】展示实验记录单一。师：通过小组合作实验，你们发现了什么？师（小结）：通过实验我们发现——空气受热以后体积会膨胀，受冷以后体积会缩小，说明空气也具有热胀冷缩的现象。（齐读）板书——空受热后（体积膨胀）气受冷后（体积缩小）【设计意图：交流汇报是为了展示本小组的学习成果，有利于取长补短，学会与他人交流思维的过程和结果，提升学生的逻辑思维能力、倾听能力。】（三）、比较水和空气的热胀冷缩现象，解释热胀冷缩的原因师：通过实验，我们发现，空气也和水一样，也具有热胀冷缩的现象。既然水和空气都有热胀冷缩的本领，请问，它们两个谁的本领大？演示实验……预——生：空气热胀冷缩的本领比水强得多\空气的热胀冷缩现象比水的热胀冷缩现象要明显。【设计意图：这个问题是鼓励学生大胆比较，有比较才有新的发现，也为解释“喷泉”现象做好铺垫，给学生们一个缓冲的机会。】师：温度变了，水和空气的体积都会发生，这是怎么回事呢？你能解释水和空气的热胀冷缩现象吗？同学回答。师：科学家经过研究后，给出了关于“热胀冷缩现象”更科学的解释。请同学们自学课本P35。教师作简单的解释。常见的物体都是由微粒组成的，而微粒总在哪里不断地运动着。物体的热胀冷缩和微粒运动有关；当物体吸热升温以后，微粒加快了运动，微粒之间的距离增大，物体就膨胀了；当物体受冷后，微粒的运动减慢，微粒的运动减慢，微粒之间的距离缩小，物体就收缩了。板书——微粒运动加速且微粒间距离增大减慢且变小师：填写实验记录单二“画想象中的空气微粒的变化”同学们，现在你们能不能像小小科学家一样，解释“热胀冷缩现象”吗？【设计意图：体现由具体到抽象的教学原则，充分挖掘学生的原有知识，构建新的知识体系，让难点知识“微粒”假说通过多媒体演示能够迎刃而解。】（四）、课堂巩固、拓展挑战一：1、为什么踩瘪的乒乓球在热水中一泡就能复原？2、为什么夏天的自行车车胎不能把气打得太足？挑战二：奇妙的“喷泉”教师演示：喷泉师：“喷泉”是如何形成的呢？你有办法让“喷泉”喷得更高、更美吗？【设计意图：科学课取材于生活应用于生活，指导学生把课堂中学到的知识如何在生活中运用，也是科学课的重要任务之一。挑战一、二、三的设计体现了分层原则，让每一位学生都能够觉得自己在学习中都是有收获的，增强学习的乐趣。“喷泉”实验是综合了水和空气的热胀冷缩现象，教师没有将答案告诉学生，这是让我们的课堂能够延伸到课外，给孩子们更广阔的学习空间。】七、【板书设计】空气的热胀冷缩受热后（体积膨胀）←——微粒运动加速且微粒间距离增大空气受冷后（体积缩小）←——微粒运动减慢且微粒间距离变小