2025 小学四年级科学上册霜与露的形成课件

一、开篇引入：自然馈赠的"晨之精灵"演讲人CONTENTS开篇引入：自然馈赠的"晨之精灵"现象观察：从"是什么"到"为什么"科学原理：水的相变与环境的"协作"生活关联：自然现象中的科学智慧探究实践：做自然现象的"小侦探"总结升华：自然现象中的"小规律，大道理"目录2025小学四年级科学上册霜与露的形成课件01开篇引入：自然馈赠的"晨之精灵"开篇引入：自然馈赠的"晨之精灵"清晨的校园里，草叶尖挂着晶亮的水珠，像撒落的星星；而在深秋或寒冬的早晨，有些叶子上却披着一层白霜，像被谁轻轻撒了把细盐。这些常见的自然现象，是地球大气与地表互动的"微型剧场"。作为科学教师，我常带着学生蹲在花坛边观察这些"晨之精灵"——露与霜，听它们讲述水在自然界的奇妙旅程。今天，我们就一起揭开露与霜的形成之谜，用科学的视角重新认识这些熟悉的自然现象。02现象观察：从"是什么"到"为什么"1露与霜的直观特征对比要探究形成原理，首先需要明确露与霜的基本特征。通过长期观察记录（这是我连续三年带学生做的"晨露观察日记"积累的经验），我们可以总结出以下对比表：|特征维度|露|霜||----------------|-----------------------------|-----------------------------||状态|液态小水滴（直径约0.05-1mm）|固态冰晶（呈针状、片状或颗粒状）||颜色|透明或半透明|白色或灰白色||出现时间|春、夏、秋三季的清晨（尤其雨后转晴夜）|秋末至初春的晴朗清晨|1露与霜的直观特征对比|附着物体|草叶、花瓣、农作物叶片、石块等表面|同上，但更易出现在导热性差的物体上（如稻草、木栏）||触感|湿润、清凉|干燥、略扎手（冰晶结构）|记得去年9月的一个清晨，我们班的"自然观察小组"在操场边发现：同样一片草地，金属栏杆上几乎没有露珠，而旁边的狗尾草叶尖却挂着串串水珠。这一现象已经暗示了露的形成与物体的导热性有关——这正是我们后续要深入探究的关键点。2学生常见疑问的梳理与解答在教学实践中，四年级学生常提出以下问题，这些问题恰好构成了探究的逻辑链：在右侧编辑区输入内容（1）"为什么露珠只在早晨出现？晚上有没有？"在右侧编辑区输入内容（2）"霜是不是冻住的露？"在右侧编辑区输入内容（3）"为什么有些地方有霜，有些地方没有？"在右侧编辑区输入内容（4）"露和霜对植物有好处还是坏处？"这些问题像一把把钥匙，引导我们从现象层面向原理层面深入。03科学原理：水的相变与环境的"协作"科学原理：水的相变与环境的"协作"3.1露的形成：水蒸气的"冷却变身"要理解露的形成，必须先回顾水的三态变化知识。我们知道，空气中含有看不见的水蒸气（比如烧水时壶口冒出的"白气"，其实是水蒸气遇冷液化成的小水滴）。当空气中的水蒸气遇到较冷的物体表面时，会放出热量，从气态变为液态，这就是"液化"现象。而露，正是这种液化现象的典型表现。具体形成条件与过程（结合我在实验室模拟的"露的制造"实验）：（1）充足的水蒸气来源：前一晚空气湿度大（如雨后、湖泊附近），空气中水蒸气含量高。例如，我家住在河边，夏季清晨草坪上的露珠明显比干燥的小区广场更多，这就是因为河面蒸发提供了充足的水汽。科学原理：水的相变与环境的"协作"（2）地表物体温度低于"露点"："露点"是空气中水蒸气凝结为水的临界温度。当夜晚地表物体（如草叶）因辐射散热（没有阳光照射，物体向太空散失热量）温度下降，且低于露点时，水蒸气就会在其表面液化成小水滴。（3）晴朗无风的夜晚：云层像一床"被子"，会反射地表辐射的热量；风则会加速空气流动，使温度不易降低。因此，露最常出现在晴朗、微风或无风的夜晚——这也是为什么阴雨天的清晨很少见到露珠。去年春天，我带学生用两个相同的金属杯做实验：一个杯内装冰水（模拟低温物体），另一个装常温自来水。10分钟后，装冰水的杯子外壁出现了密集的小水滴，而另一个杯子没有。这个实验完美模拟了露的形成——低温物体使周围水蒸气液化。学生们兴奋地说："原来露就是空气里的水在'冷杯子'上的'小聚会'！"科学原理：水的相变与环境的"协作"3.2霜的形成：跳过液态的"直接变身"霜的形成与露有相似之处，但关键区别在于温度条件。当夜晚地表物体温度降至0℃以下时，空气中的水蒸气不再经过液化成水的阶段，而是直接从气态变为固态的冰晶，这种现象叫做"凝华"。霜的形成条件解析（结合2023年12月我带学生观察校园霜景的记录）：（1）温度低于0℃的地表物体：这是霜与露的本质区别。例如，2023年12月5日清晨，我们测量到草叶表面温度为-2℃，而旁边的水泥地面温度为0.5℃，结果草叶上有霜，水泥地面没有。这说明只有物体表面温度足够低（低于0℃），才能满足凝华条件。（2）空气中有足够的水蒸气：即使温度低，若空气干燥（如我国西北沙漠地区），也难以形成霜。我曾在新疆支教时观察到，冬季夜间气温常达-20℃，但因空气极度干燥，清晨很少见到霜，这印证了"水汽是霜形成的物质基础"。科学原理：水的相变与环境的"协作"（3）同样需要晴朗无风的夜晚：与露的形成类似，云层和大风会阻碍地表降温。2022年12月的一个阴雨天，尽管气温已降至-1℃，但因云层厚，次日清晨并未出现霜；而三天后的晴朗夜晚，气温-3℃，校园里的枯枝、瓦楞上都结了一层薄霜。学生们曾疑惑："霜是不是露冻成的？"我们通过对比实验解答了这个问题：取两片草叶，一片在0℃以上环境中形成露，然后放入冰箱冷冻室（模拟低温），结果露结冰后是透明的冰珠；另一片在-2℃环境中直接形成霜，是白色冰晶。这说明霜是水蒸气直接凝华的结果，而非露的冻结——这是两者最本质的区别。3露与霜的"孪生关系"：环境的"温度开关"从原理上看，露与霜是同一"家族"的不同成员，它们的形成都依赖于空气中的水蒸气和地表物体的降温，区别仅在于物体表面温度是否低于0℃。可以说，环境温度是决定"露"还是"霜"的"开关"：当温度在0℃以上且低于露点时，形成露；当温度在0℃以下时，水蒸气直接凝华成霜。04生活关联：自然现象中的科学智慧1露与农业生产："天然灌溉"与"病害预警"（1）对植物的积极作用：清晨的露水能湿润叶片，帮助植物通过气孔吸收水分（尤其在干旱地区，露水是某些植物的重要水分来源）。我曾在农村调研时，听老农民说："春旱时，草叶上的露水能让玉米苗多撑三天。"（2）潜在的负面影响：持续的露水环境会使植物叶片长时间湿润，为病菌（如霜霉病）的繁殖提供条件。因此，农业上会通过合理密植（增加通风）、调整灌溉时间（避免傍晚浇水）等方式减少叶面结露。2霜与农业："考验"与"保护"（1）霜冻的危害：霜的形成会伴随"冻害"——当植物细胞内的水分结冰时，冰晶会涨破细胞，导致植物枯萎（如未成熟的柑橘遭遇霜冻会变黑腐烂）。2021年贵州的一次晚霜冻，导致当地猕猴桃减产30%，这让学生们深刻认识到"霜不一定都是美丽的"。（2）防御措施中的科学：农民伯伯有很多"防霜妙招"，比如：①熏烟法：燃烧秸秆、杂草产生烟雾，相当于给地表盖一层"保温被"，减少热量散失；②覆盖法：用草帘、地膜覆盖农作物，阻挡地表辐射降温；③灌溉法：傍晚给农田浇水，水在夜间结冰时会释放热量（凝固放热），提高近地面温度。这些方法背后，都是对"霜形成条件"的针对性干预——要么提升地表温度，要么减少水蒸气含量，要么阻碍热量散失。3露与霜的文化意涵：从诗词到生活露与霜不仅是科学现象，更承载着丰富的文化内涵。例如：古诗中的"露"："青青园中葵，朝露待日晞"（《长歌行》）描绘了露的易逝；"露似真珠月似弓"（白居易）则突出了露的晶莹。古诗中的"霜"："月落乌啼霜满天"（张继）传递了秋夜的寒凉；"霜叶红于二月花"（杜牧）则赋予霜景以美感。这些诗句能帮助学生建立"科学与人文"的联结，让他们感受到自然现象的多面性。05探究实践：做自然现象的"小侦探"1家庭观察任务设计（适合课后完成）为了让学生更深入地理解露与霜的形成，我设计了以下观察任务（已在2024年秋季学期实践，效果良好）：（1）连续一周记录"露的日记"：每天清晨7:00观察小区或阳台的植物，记录：①是否有露珠；②当天前一晚的天气（晴/阴/雨）；③测量草叶表面温度（可用电子测温枪）；④记录露珠最多的物体（如金属栏杆/塑料花盆/树叶）。（2）霜的对比观察（冬季进行）：选择一个有霜的清晨，观察不同物体上的霜（如水泥地/木板/玻璃），记录它们的分布密度，并尝试用学过的知识解释原因（提示：导热性不同的物体降温速度不同）。学生们的观察记录中，有个有趣的发现：塑料花盆上的露珠比金属栏杆多。结合课堂知识，他们得出结论：塑料导热性差，夜间降温更快，更容易达到露点，所以露珠更多——这正是对"物体导热性影响露形成"的生动验证。2课堂模拟实验（可分组操作）（1）露的形成模拟：材料为金属杯、冰块、自来水、湿度计。步骤：①向杯中加入冰块和自来水（制成冰水混合物）；②静置5分钟，观察杯外壁的变化；③用湿度计测量杯周围空气湿度的变化。（2）霜的形成模拟：材料为易拉罐、冰块、食盐（降低温度）、干毛巾。步骤：①向易拉罐中加入冰块和食盐（比例约3:1），用干毛巾包裹外壁；②静置10分钟，观察罐外壁是否有白色冰晶（霜）形成；③用温度计测量罐内温度（会降至0℃以下）。这些实验能让学生在动手操作中直观感受"降温→达到露点/0℃以下→水蒸气相变"的过程，比单纯讲解更有记忆点。06总结升华：自然现象中的"小规律，大道理"总结升华：自然现象中的"小规律，大道理"回顾整节课的内容，我们从观察露与霜的特征出发，探究了它们的形成原理（液化与凝华），分析了与环境温度、湿度、物体导热性的关系，最后联系了生活实际与文化意涵。可以说，露与霜是自然界的"微型气象站"——它们的出现与否、多少，无声地诉说着夜晚的温度、湿度和天气状况。作为科学学习者，我们不仅要记住"露是水蒸气液化形成的"、"霜是水蒸气凝华形成的"这些结论，更要学会用"观察-提问-实验-总结"