四年级《加热和冷却》教学设计

1 / 12 四年级加热和冷却教学设计 四年级加热和冷却教学设计 【教材简析】 加热和冷却是苏教版小学科学四年级上册第二单元冷和热中的第三课，热胀冷缩是热学的基本现象，加热和冷却课是学生进一步理解冷和热的动手实践课程。本课结合学生的认知规律从现象质疑，通过学生活动，得出热胀冷缩的结论，揭示生活中常见现象的本质，再联系身边的实际应用达到学以致用的目的。同时为水在加热和冷却后的学习奠定了良好的基础。 【学情分析】 学生在三年级下册认识液体的基础上又学习了本章前两节，初步理解了冷、热和温 度等概念，但对常见的热学现象不能给出科学的解释，仍然处于感性认识阶段，对生活中常见的热胀冷缩基本原理以及实践操作还不甚以解。而这些问题恰好为本课的教学设计提供了切入点，在教学中通过激发学生的探究兴趣，达到培养学生观察、分析、解决问题的能力的目的，逐步树立 “ 做中学 ” 的学习意识。 【设计理念】 加热和冷却本单元承上启下的一课，热胀冷缩现象是物体的基本性质，结合学生学情以及小学科学的探究式学习特点，这一课我通过 “ 观察瓶装液体的共同点进行探究质疑 ”2 / 12 来导入，旨在激发学生探究科学现象的兴趣；进而引导学生分组实践 操作 “ 探究加热和冷却对液体体积的影响 ” 实验，培养学生在实验中进行分工、合作与交流的学习习惯；再次鼓励小组自主设计 “ 探究加热和冷却对固体和气体体积的影响 ” 的实验，逐步确立以学生为主的探究式学习，体现由帮扶到放手的转变，并培养学生在做中学的意识。通过探究让事实说话、让学生感受到物体在加热与冷却时体积的变化，讨论总结出热胀冷缩的原理，养成通过实验现象形成科学态度的学习习惯。最后引导学生认识到事物都具有两面性，从而达到扬长避短、合理利用、 “ 学以致用 ” 的目的。 【教学目标】 （一）知识与技能： 1.认识到加热和 冷却会改变物体的体积。 2.知道大多数液体、固体、气体具有热胀冷缩的性质。 3.会利用热胀冷缩解释生活中的现象，并能为生活生产服务。 （二）过程与方法： 1.能够通过模仿实验，体验液体具有热胀冷缩的性质。 2.能够通过设计实验，认识固体、气体的热胀冷缩现象。 （三）情感、态度与价值观： 1.通过自主探究活动初步学会合作交流，树立 “ 做中学 ” 的意识。 3 / 12 2.学会理论联系实际的基本方法。 3.理解事物都有两面性的道理，学会扬长避短。 【教学重难点】 重点：固体、液体、气体具有热胀冷缩的性质。 难点：生活中的热胀冷缩的现象以及利用。 【教学准备】（各 8 组） 1.液体热胀冷缩实验装置：锥形瓶 8 个、玻璃管 8 根、单孔橡皮塞 8 个、杯子 16 个、红墨水若干、酱油若干、牛奶若干、果汁若干、冷水若干、热水若干 2.固体热胀冷缩实验装置（一二三四组）：铜球铁圈 4 套、酒精灯 4 个、打火机 4 个、杯子 8 个、冷水若干 3.气体热胀冷缩实验装置（五六七八组）：矿泉水瓶子 4 个、气球 4 个、杯子 8 个、热水若干、冷水若干 4.多媒体课件、实验记录表、自制热胀冷缩教具（加热后铜丝膨胀接通电路，灯泡亮）、 “ 老干妈 ” 带盖玻璃瓶一 个 【教学过程】 一 .提出问题，导入新课（第一张幻灯片：标题） 师：在日常生活中，有许多现象都是大家司空见惯的，但并不被我们所关注。可是往往在平常的现象中，却蕴含着丰富的科学道理。同学们看这两瓶水，用眼睛看能发现什么区别吗？ 生：一瓶满，一瓶不满。 4 / 12 师：是的，这个同学观察得非常仔细，微小的差别也没有逃过大家的眼睛。满的这瓶是老师自己装的，没满的这瓶是刚在商店买的，那为什么商家不把水装满呢？是不是仅仅这一瓶有问题呢？其他的呢？（第二张幻灯片：不同品牌的瓶装液体图片） 生：（学生观察并讨论）同学们都 长着一双雪亮的眼睛，观察都很仔细，但是我们不仅要勤观察，更要善于思考。 师：如果说一瓶有问题，可能是偶然，不可能所有的商家都有问题。任何现象的背后一定有他的科学道理，今天老师就带领大家一起去探个究竟，揭开商家的小秘密。老师喜欢勤动脑、勤动手、守纪律的孩子，你们能做到吗？ 生：能。 师：那就让我们一起出发，走进今天的课堂。 【板书】加热和冷却 (设计意图：从生活中实例入手，通过对各种瓶装液体的观察，激发学生兴趣，引发探究欲望，使学生带着疑问走进课堂，明确探究目的。） 二 .合作探究、归纳结论 1.加热和冷却对液体体积的影响 师：（介绍实验，学生领读加强全体学生注意）（第三张幻灯片：加热和冷却对液体的影响，实验材料、实验步骤、实验要求） 5 / 12 【学生探究一】 实验材料：锥形瓶、玻璃管、橡皮塞、杯子、红墨水（一二组）、酱油（三四组）、牛奶（五六组）、果汁（七八组）、冷水、热水 实验步骤： .在玻璃管上标记液面位置。 .把锥形瓶放在杯子中用开水加热，液面稳定后标记位置。 .把锥形瓶放在冷水杯子中冷却，液面稳定后标记液面位置。 实验要求： .音乐停，实验停。认真填写试验记录单，得出结 论。 .小心不要被热水烫着，玻璃仪器要轻拿轻放。 （学生实验、科学实验小助理为每组加热水，老师巡视指导，大约 10 分钟音乐停） 【板书】液体 师：动手动脑！ 生：静静思考！ 师：我们一起看看哪一组的实验记录比较有特点。（老师收三组实验记录在投影仪上展示，评价后下发。） 师：我们发现液面有升有降，液面上升说明液体的什么发生了变化？（第四张幻灯片： 1.液体受热和冷却的动画图片） 生：体积。 6 / 12 师：对，体积增大（在科学上我们叫做 “ 膨胀 ” ），所以液面上升。体积减小（在科学上我们叫做 “ 收缩 ” ），所以液面下降。那么液体在什么条件下膨胀，什么条件下收缩呢？ 生：加热时膨胀，冷却时收缩。 师：总结得非常好。那谁能给这种现象取个好听的名字呢？ 生：热胀冷缩。（第四张幻灯片： 2.热胀冷缩定义）（全体朗读定义：绝大多数的物体在受热时，体积会膨胀；冷却时体积会收缩，这种现象叫做热胀冷缩。） 【板书】热胀冷缩 师：为什么商家不把矿泉水装满呢？是偷工减料吗？ 生：不是，是为了防止热胀冷缩把瓶子胀破。 师：非常好，这个同学能灵活运用所学的知识。 （设计意图：通过学生合作探究不同液体受热和冷却时的体积变化，总结出液体的热胀冷缩结论，揭密生活常见现象背后所隐藏的科学原理，既培养学生动手操作能力，又培养学生善于观察勤于思考的良好学习态度。） 2.加热和冷却对固体、气体体积的影响 师：那是不是只有液体才能热胀冷缩呢？老师列举几个生活中的现象大家解释一下敢不敢？ 生：敢。 师： 为什么夏天电杆上的电线总是弯弯的呢，工人为什么不把电线拉直呢？（第五张幻灯片： 1.电线图） 7 / 12 小明不小心把乒乓球踩扁了急得直哭，姐姐帮他想了一个好办法？乒乓球为什么很快鼓起 来了呢？（第五张幻灯片：2.扁的乒乓球在热水中鼓起来） 生 1：因为电线太重了。 师：不对。电线的确比较重，但通过工具完全可以将电线拉得很直。工人叔叔为什么不那么做呢？ 生 2：因为加热使乒乓球鼓了起来。 师：想的很好，但是讲的不是很具体。老师给南边四组和北边四组提供了不同的实验材料，大家试着根据提供的材料来设计实验，探究固体和气体是不是也有热胀冷缩的性质呢。 师：（介绍实验，学生领读加强全体学生注意）（第六张幻灯片：探究二：加热和冷却对固体与气体的影响，实验材料、实验步骤、实验要求） 【学生探究二 】 实验材料： （一二三四组）铜球、铁圈、酒精灯、打火机、杯子、冷水 （五六七八组）瓶子、气球、杯子、热水、冷水 实验要求： 音乐停，实验停。边实验边认真填写记录单。 老师喜欢安安静静思考的孩子，谁的纪律好动手快，一会让谁给咱们汇报实验。 （学生实验、助理为北边每组加热水，老师巡视指导，大约8 / 12 5 分钟音乐停） 【板书】固体 气体 【学生活动】（学生汇报实验设计步骤，学生相互评价，老师评价） (设计意图：分组实验既扩大了实验探究及实验结论的受众面，又培养了学生自己设计实验、解决问题的能力 。 ) 师：由刚才你们小组的实验你知道了什么呢？（第七张幻灯片：固体和气体热胀冷缩的动画图） 生 1：固体也能热胀冷缩。 生 2：气体也能热胀冷缩。 师：今天大家的表现让老师非常吃惊，非常满意。现在谁可以解释一下为什么夏天电杆上的电线总是弯弯的，冬天却是直的的呢？ 生 1：因为夏天温度升高时电线的体积增大会变长，所以总比较松；冬天温度降低时体积缩小会变短，所以会绷紧。 生 2：要是夏天就拉直的话，那么冬天就可能会断。 师：非常好，理解得的很到位。为什么扁了的乒乓球放在开水中可以鼓起来呢？ 生：因为气体 的热胀冷缩。 师：非常好，言简意赅，一语中的。听说咱们班的学生平时非常爱动手创新，根据今天所学老师也做了一件小发明。想9 / 12 不想看看？ 生：想。 师：（展示教具）谁能讲讲这件教具有什么特点？ 生： （设计意图：逐步确立以学生为主的探究式学习方式，体现由 “ 扶 ” 到 “ 放 ” 的课标理念，并培养学生在 “ 做中学 ” 的意识。在分工与合作中明确实验目的，通过交流得出结论的科学学习方法。） 三自制教具，应用演示 实验材料：酒精灯、打火机、固体加热教具。 实验过程： 1.用酒精灯加热铜丝，灯亮。 注意事项：实验 前一定要检查装置是否完好。 师：谁能解释一下刚才看到的实验现象呢？ 生：灯亮。 师：为什么灯会亮。 生：铜丝的热胀冷缩。 师：（总结演示实验）通过前面的探究，我们知道无论是固体、液体还是气体，都有热胀冷缩的性质。 （设计意图：通过展示自制教具，激发学生动手制作兴趣，把所学知识应用于创新小发明，使创新的目标明确化、具体化，使所学知识得到应用。） 10 / 12 四联系实际、学以致用 师：但极个别的物体（金属锑、 0-4 摄氏度的水）却与此相反，所以在总结规律时不能以偏概全，要遵循严谨的科学态度。（第八张幻灯片： 热胀冷缩定义） 生：（再次朗读定义：绝大多数的物体在受热时，体积会膨胀；冷却时体积会收缩，这种现象叫做热胀冷缩。） 师：（介绍温度计）温度计的刻度是这样标出的：在一个标准大气压下，纯水结冰时的温度定为 0 ，沸腾时的温度定为 100 ，平均分成 100 等份，每一份为 1 。（拿出 “ 老干妈 ” 玻璃瓶）老师想把这瓶 “ 老干妈 ” 打开，谁能想出更好的办法呢？可以来试试。 生 1： 生 2： 师：科学要为生活服务，大家能不能举出几个生活中利用热胀冷缩带来便利的例子呢？（老师及时评价） 生 1： 生 2： 生 3： . （第九张幻灯片：篮球放在太阳下晒、轴承加工、古代修路火烧开石、加热螺帽） 11 / 12 师：热胀冷缩在生活中是不是处处都造福人类呢？ 生 1： 生 2： （第十张幻灯片：生活中热胀冷缩的危害：水管爆裂、路面鼓起和断裂、夏天汽车爆胎） 师：可见任何事都有两面性，有利有弊。微小的变化我们不经意，但是大量的微小变化聚集到一起，量变达到质变就会给我们的生活带来危害甚至灾难，我们一定要用科学知识来改变生活造福人类。 (设计意图：通过讨论让学生认识到热胀冷缩在生活中的广泛应用，意识到 “ 生活中处处有科学 ” 的道理，认识到事物都有两面性学会扬长避短，树立 “ 学科学用科学 的意识。） 五课堂总结 师：通过这节课你知道了什么？ 生 1： 生 2： 师：本节课我们学习了加热和冷却，知道了大多数的物体都有热胀冷缩的性质，当给一个物体加热或者冷却时体积就会发生变化，或许咱们用肉眼看不见，但它却真实的存在，看不见的东西不一定不存在，存在的东西不一定看得见。为了让我们看的更远，看得更清，一定要用知识不断武装自己的