人教鄂教版（2024秋）小学科学四年级上册39空气的热胀冷缩 教案

人教鄂教版（2024秋）小学科学四年级上册3.9空气

的热胀冷缩教案

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教学内容分析

本节课的主要教学内容为人教鄂教版（2024秋）小学科学四年级上册3.9空气的

热胀冷缩。具体内容包括：

1.让学生通过实验观察空气的热胀冷缩现象，了解温度对空气体积的影响。

2.引导学生运用科学知识解释现象，培养学生的科学思维能力。

3.培养学生合作探究、动手操作的能力。

教学内容与学生已有知识的联系：

1.回顾三年级上学期的《空气》一章，学生已了解到空气的存在和空气的怛质,

为本节课的空气热胀冷缩现象的学习奠定了基础。

2.结合学生在生活中的经验，如热天气体膨胀、冷天气体收缩等，引导学生理

解空气的热胀冷缩现象。

核心素养目标

本节课的核心素养目标包括：

1.科学探究：通过观察、实验、分析等科学方法，让学生掌握空气热胀冷缩现

象，培养学生的观察能力和实验操作能力。

2.科学思维：引导学生运用已有的知识解释现象，培养学生的逻辑思维和科学

解释能力。

3.科学态度：培养学生合作探究、积极思考的科学态度，增强学生对科学的兴

趣和好奇心。

4.科学应用：通过生活实例，让学生了解空气热胀冷缩现象在生活中的应用，

提高学生的科学应用能力。

学情分析

小学四年级的学生在知识层面上，已经掌握了基础的自然科学知识，对于观察和

实验也有了一定的经验。他们对于空气这个概念已经有了初步的认识，知道空气

是无处不在的，并且在生活中有许多与空气相关的现象。这为学习本节课的空气

热胀冷缩现象打下了一定的基础。

在能力层面上，四年级的学生具备了一定的观察能力和实验操作能力。他们能够

通过观察和实验来发现和探索问题，并且能够进行简单的数据分析然而，学生

的实验操作能力参差不齐，有的学生可能对实验操作不够熟练，需要在课堂上进

行个别指导。此外，学生的逻辑思维和科学解释能力还有待提高，需要通过课堂

上的引导和训练。

在素质方面，四年级的学生普遍具有较强的学习兴趣和好奇心，他们喜欢通过实

践和动手来学习。大部分学生愿意参与到课堂讨论和小组合作中，能够主动提出

问题和解决问题。然而，部分学生可能在学习上存在一定的依赖性，需要教师的

引导和鼓励。此外，学生的行为习惯也影响到课程学习的效果，需要教师在课堂

上进行适当的引导和管理。

对于本节课的学习，学生的知识基础和能力水平决定了他们能够理解和掌握空气

热胀冷缩现象的程度。学生的学习兴趣和好奇心将激发他们对课程的积极参与和

探索。然而，学生的依赖性和行为习惯可能影响到他们的学习效果，需要教师在

课堂上进行个别指导和行为管理。因此，教师需要根据学生的实际情况，制定合

适的教学策略和方法，以促进学生的有效学习。

教学方法与手段

教学方法：

1.实验法：通过设计实验，让学生观察和体验空气的热胀冷缩现象，激发学生

的兴趣，培养学生的观察能力和实验操作能力。

2.讨论法：引导学生分组讨论，分享实验观察结果，培养学生合作探究和交流

表达的能力。

3.讲授法：教师通过讲解实验原理和解释空气热胀冷缩现象，引导学生运用科

学知识，培养学生的科学思维能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件和视频，形象地展示空气热胀冷缩现象的原理

和实验过程，提高学生的理解能力和学习兴趣。

2.教学软件：运用互动教学软件，进行实时问答和问题讨论，激发学生的思考

和主动性，提升课堂教学效果。

3.实验器材：准备实验所需的器材和材料，让学生亲自动手操作，观察实验现

象，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。

教学流程

一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《空气的热胀冷缩》这一章节。在开始之前，我

想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过夏天自行车轮胎容易爆裂,

冬天轮胎又变得很硬的情况？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过

这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索空气热胀冷缩

的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解空气热胀冷缩的基本概念。空气热胀冷缩是空气

在温度变化时体积发生变化的现象。当温度升高时，空气体积膨胀；当温度降低

时，空气体积收缩。

2.案例分析•：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了空气热胀冷缩

在实际中的应用，比如汽车轮胎的充气调节。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调温度对空气体积的影响和空气热

胀冷缩的原理。对于这个难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与空气热胀冷缩相关的实际

问题，如家居生活中的应用。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示

空气热胀冷缩的基本原理，比如用气球来观察体很变化。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“空气热胀冷缩在实际生活中的应用''这一主题展开讨

论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析

问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考，如“空气热胀

冷缩在生活中有哪些实际应用？”

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记

录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了空气热胀冷缩的基本概念、重要性和应用。同时，我们

也通过实践活动和小组讨论加深了对空气热胀冷缩的理解。我希望大家能够掌握

这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方,

请随时向我提问。

拓展与延伸

1.拓展阅读材料：

-《气体物理学》：介绍了气体分子的运动规律和气体的性质，深入解释了空气

热胀冷缩的原理。

-《生活中的科学》：收录了与空气热胀冷缩相关的日常生活中的实例，如自行

车轮胎、汽车发动机等。

-《科学实验手册》：提供了多个与空气热胀冷缩相关的实验项目，供学生课后

实践操作。

2.课后自主学习和探究：

-学生可以在家中进行简单的实验，如用气球观察空气的热胀冷缩现象，并记录

实验结果。

-学生可以调查身边的物品，了解哪些物品受到了空气热胀冷缩的影响，并探究

其原因。

-学生可以尝试查阅资料•，了解空气热胀冷缩在其他领域的应用，如航空航天、

工业生产等。

-学生可以进行小组讨论，分享自己的学习和探究成果，互相启发和交流。

教学反思与总结

教学反思：

回顾今天的课堂，我觉得在教学方法上，我尝试了实验法和讨论法，让学生通过

实际操作和合作交流来理解空气的热胀冷缩现象。这种方法在一定程度上激发了

学生的兴趣和主动性，但也发现有些学生在实验操作上还不够熟练，需要我在今

后的教学中更多地给予个别指导。

在教学策略上，我注重了理论与实际的结合，通过生活中的实例让学生感受到科

学知识的实用性。同时，我也意识到了学生之间的差异，尽量让每个学生都能参

与到课堂讨论中，让他们的想法得到充分的表达。

在教学管理方面，我尽量保持课堂秩序，让每个学生都有机会参与到活动中来。

但我也发现，有些学生在小组讨论中过于活跃，影响了其他学生的发言。下次我

会更加注意调整课堂纪律，让每个学生都能有良好的学习环境。

教学总结：

综合来看，我觉得本节课的教学效果还是不错的。学生们通过实验和讨论，对空

气的热胀冷缩有了更直观的认识，他们在知识上得到了巩固，在技能上也得到了

提升。同时，学生们在合作交流中培养了团队精神，在解决问题中提升了思维能

力。

然而，我也发现了一些问题，如部分学生在实验操作上的不熟练，以及在小组讨

论中的纪律问题。针对这些问题，我会在今后的教学中进行改进。例如，我可以

提前对学生进行实验操作的指导，让他们在课堂上能够更好地进行实睑。同时•，

我也会加强对小组讨论的纪律管理，让每个学生都能在有序的环境中学习和交

流。

教学评价与反馈

1.课堂表现：学生们在课堂上总体上表现积极，能够认真听讲，主动参与实验

和讨论。大部分学生在实验操作上表现熟练，能够准确观察和记录实验现象。在

小组讨论中，学生们能够积极发表自己的观点，并与同伴进行交流。

2.小组讨论成果展示：各小组在讨论中都能提出一些有见地的观点，如在生活

中空气热胀冷缩的应用，以及如何利用这一现象改进某些产品。学生们能够通过

PPT或口头报告的形式，清晰地展示自己的讨论成果，并与其他小组进行互动和

评价。

3.随堂测试：在课程结束后，我进行了随堂测试，以检验学生们对空气热胀冷

缩的理解和掌握程度。结果显示，大部分学生能够正确回答问题，展示出对课程

内容的理解。但也有一小部分学生在一些细节问题上存在疑惑，需要进一步指导

和复习。

4.学生自我评价：学生们在课后进行了自我评价，他们普遍认为对本节课的内

容有了更深入的理解，特别是在实验操作和小组讨论中，他们感到自己的观察能

力和团队合作能力得到了提升。学生们也意识到自己在某些方面还有待改进，如

在实验操作的准确性上，以及在小组讨论中的纪律性。

5.教师评价与反馈：针对学生们在课堂上的表现和随堂测试的结果，我认为学

生们在空气热胀冷缩的知识点上已经取得了较好的掌握。实验操作和小组讨论的

环节，让学生们在实践中学习和思考，提高了他们的实际操作能力和团队协作能

力。然而，我也注意到部分学生在细节理解上还存在不足，我将针对这些问题在

今后的教学中进行针双性的指导和复习。此外,我也会加强对小组讨论的纪律管

理，确保每个学生都能在有序的环境中学习和交流。

板书设计

①重点知识点：空气热胀冷缩的原理、影响因素、实验操作步骤。

②关键词：温度、体积、膨胀、收缩、实验。

③句：空气热胀冷缩是一种气体在温度变化时体积发生变化的物理现象。

艺术性和趣味性：

①设计：将空气热胀冷缩的原理和实验操作步骤以图文并茂的形式展现，使用色

彩鲜明的粉笔和图形，增加板书的吸引力。

②互动：在板书上留出空白区域，让学生在课堂上参与填充和补充相关知识点，

增加学生的参与感和兴趣。

③趣味元素：加入一些与空气热胀冷缩相关的趣味性图片或小故事，如气球爆炸

的插图，以激发学生的学习兴趣和主动性。

这样的板书设计能够帮助学生更好地理解和记忆空气热胀冷缩的知识点，同时通

过艺术性和趣味性元素激发学生的学习兴趣和主动性，促进学生的积极参与和互

动。

典型例题讲解

例题1：请描述空气热胀冷缩的现象，并解释其原因。

答案：空气热胀冷缩的现象是空气在温度变化时体积发生变化的现象。当温度升

高时，空气体积膨胀；当温度降低时，空气体积收缩。这是因为空气是由分子组

成的，分子在高温时运动得更快，占据更大的空间，导致体积膨胀。在低温时，

分子运动变慢，占据较小的空间，导致体积收缩。

例题2：请设计一个实验来证明空气热胀冷缩的现象。

答案：可以设计一个简单的实验来证明空气热胀冷缩的现象。实验步骤如下：

1.准备一个气球和一人玻璃杯。

2.将气球吹胀后，将其口部塞入玻璃杯中，确保气球内部充满空气。

3.将气球和玻璃杯放在热水中，观察气球的变化。

4.将气球和玻璃杯放在冷水中，观察气球的变化。

例题3：请解释为什么自行车轮胎在夏天容易爆裂，冬天又变得很硬。

答案：自行车轮胎在夏天容易爆裂，冬天又变得很硬，是因为空气热胀冷缩的现

象。夏天温度较高，空气体积膨胀，导致轮胎内的压力增大。当压力超过轮胎的

承受能力时，轮胎就会爆裂。冬天温度较低，空气体积收缩，导致轮胎内的压力

减小，轮胎就会变得很硬。

例题4：请描述空气热胀冷缩在生活中的应用。

答案：空气热胀冷缩在生活中的应用非常广泛，以下是一些例子：

1.汽车轮胎的充气调节：通过调节轮胎内的空气压力，可以保证轮胎在不同的

温度下保持合适的硬度，提高行驶的安全性。

2.热水瓶保温：热水瓶利用空气热胀冷缩的原理，通过真空隔热层，减少