2025-2026学年人教鄂教版（新教材）小学科学三年级下册《固体也会热胀冷缩吗》教学设计

2025-2026学年人教鄂教版（新教材）小学科学三年级下册《固体也会热胀冷缩吗》教学设计教材分析《固体也会热胀冷缩吗》是人教鄂教版小学科学三年级下册第四单元《加热与冷却》的课文，承接“液体的热胀冷缩”相关知识，既是对热胀冷缩现象的延伸与拓展，也是后续学习“气体热胀冷缩”“热胀冷缩的应用”的重要基础。教材贴合新教材“做中学、学中思、学用结合”的核心理念，以生活中常见的固体物品为探究对象，采用“提出问题—猜想假设—实验探究—得出结论—应用拓展”的探究流程，通过图文结合的方式，直观呈现实验器材、实验步骤和现象，注重引导学生通过动手实验、观察分析、合作交流，验证“固体是否会热胀冷缩”的猜想，培养科学探究能力。教材内容贴近三年级学生生活实际，选取铁钉、铜球、钢尺等易获取、易操作的固体材料，兼顾知识性与实践性，既落实科学核心素养要求，又渗透“从现象到本质”的科学思维方法，让学生体会科学与生活的密切联系，符合新教材对小学中段科学教学“启蒙性、探究性、生活化”的定位。核心素养教学目标科学观念知道固体在受热时会膨胀、遇冷时会收缩，明确固体也具有热胀冷缩的性质。能结合生活实例，了解固体热胀冷缩现象在生活中的简单应用，建立“物质受热、遇冷会发生变化”的基础认知。科学思维能根据已有的“液体热胀冷缩”知识，猜想固体是否会热胀冷缩，培养初步的猜想与假设能力。能通过观察实验现象、分析实验数据，归纳出固体热胀冷缩的性质，尝试解释生活中的固体热胀冷缩现象，培养初步的观察分析、归纳推理能力。科学探究能在教师指导下，规范完成铜球热胀冷缩、钢尺热胀冷缩等实验操作，学会使用酒精灯、烧杯、三脚架等简单实验器材。能主动参与小组合作探究，积极思考、大胆提问，如实记录实验现象，体验科学探究的基本过程，学会合作交流与分享。态度责任激发对热现象的好奇心和探究兴趣，培养认真观察、如实记录、严谨细致的科学态度，体会科学探究的乐趣。认识到科学知识源于生活、用于生活，愿意关注生活中的科学现象，主动思考科学现象背后的原理，培养运用科学知识解决实际问题的意识，树立“科学服务于人类”的观念。教学重难点教学重点通过实验探究，认识到固体具有热胀冷缩的性质。能规范完成铜球热胀冷缩、钢尺热胀冷缩的实验操作，如实观察并记录实验现象。教学难点理解固体热胀冷缩现象的本质，能结合实验现象归纳出固体热胀冷缩的性质。能联系生活实际，解释常见的固体热胀冷缩现象，将科学知识与生活应用结合起来。教学过程导入新课：情境激趣，提出问题情境呈现：教师出示提前准备好的实验器材（铜球、铁圈、酒精灯、钢尺），以及教材封面和内页的固体热胀冷缩相关图片，提问：“同学们，上节课我们学习了液体的热胀冷缩，知道水、牛奶等液体受热会膨胀、遇冷会收缩。那我们身边的固体，比如铁钉、铜球、钢尺，它们受热或遇冷时，会不会也发生类似的变化呢？我们今天就一起走进科学课堂，探究《固体也会热胀冷缩吗》这个问题。”师生互动：师：“上节课我们观察到，水受热时水面会上升，遇冷时水面会下降，这是液体的热胀冷缩现象。那大家猜想一下，固体会不会也有这样的现象？”生自由发言（预设：会，因为冬天的水管会冻裂，可能是水结冰体积变大，但固体不知道；不会，固体看起来很硬，受热遇冷应该不会变；可能有的固体有，有的没有）。师：“大家的猜想都很有道理！科学讲究证据，要知道固体到底会不会热胀冷缩，我们不能只靠猜想，还需要通过实验来验证。今天我们就通过两个简单的实验，一起来寻找答案。”设计意图：结合上节课“液体热胀冷缩”的知识，通过情境提问、猜想假设，调动学生已有的知识经验，自然引出本节课的核心问题；激发学生的探究兴趣，引导学生树立“猜想需要实验验证”的科学观念，为后续实验探究铺垫。探究新知一：实验探究一——铜球的热胀冷缩教材内容讲解：引导学生打开教材，观察教材中“铜球热胀冷缩实验”的图文内容，明确实验目的的是验证铜球（固体）是否会热胀冷缩，实验器材包括铜球、铁圈、酒精灯、三脚架、石棉网、冷水、烧杯，实验步骤分为三步：第一步，先将铜球放在铁圈上，观察铜球能否顺利通过铁圈；第二步，用酒精灯加热铜球，加热一段时间后，再将铜球放在铁圈上，观察铜球能否通过铁圈；第三步，将加热后的铜球放入冷水中冷却，冷却后再放在铁圈上，观察铜球能否通过铁圈。教材强调，加热时要注意安全，酒精灯使用要规范，实验过程中要认真观察、如实记录现象。师生互动：师：“请大家认真阅读教材中的实验步骤，和同桌一起讨论，这个实验我们要观察什么？每个步骤有什么注意事项？”生同桌讨论后，全班交流，教师结合教材内容逐一讲解注意事项，重点强调酒精灯的使用规范：“酒精灯要用火柴点燃，不能用燃着的酒精灯引燃另一个；加热时，要用酒精灯的外焰加热铜球，不能用手触摸加热后的铜球，以免烫伤；加热结束后，要用灯帽盖灭酒精灯，不能用嘴吹灭。”教师示范：结合教材步骤，现场示范实验操作，边示范边讲解，重点展示铜球加热前、加热后、冷却后能否通过铁圈的观察要点，提醒学生注意观察铜球的变化（肉眼虽看不到明显体积变化，但通过能否通过铁圈可以判断）。学生分组实验：生分组进行实验操作，每组发放一套实验器材，教师巡视指导，及时纠正不规范操作，如“用内焰加热”“用手触摸铜球”“酒精灯使用不当”等，对操作不熟练的学生进行个别指导，确保每位学生都能参与实验，认真观察实验现象。师：“请大家认真记录实验现象，填写下面的实验记录表（结合教材实验要求设计）：”实验步骤实验现象（铜球能否通过铁圈）我的发现加热前加热后冷却后实验交流：师：“谁来分享一下你们小组的实验现象和发现？”（预设：加热前，铜球能顺利通过铁圈；加热后，铜球不能通过铁圈；冷却后，铜球又能顺利通过铁圈）师：“为什么加热后的铜球不能通过铁圈，冷却后又能通过了呢？”（引导学生思考，教师补充讲解：铜球受热时，体积会变大，所以不能通过铁圈，这是“热胀”；铜球遇冷时，体积会变小，所以又能通过铁圈，这是“冷缩”，说明铜球具有热胀冷缩的性质）。设计意图：以教材实验为核心，通过“读教材—讨注意—看示范—动手做—交流总结”的流程，层层递进，帮助学生掌握实验操作方法；让学生在实验中观察、记录、思考，直观感受铜球的热胀冷缩现象，初步建立“固体具有热胀冷缩性质”的认知，同时培养学生的动手操作能力和严谨的科学态度，落实“科学探究”核心素养。探究新知二：实验探究二——钢尺的热胀冷缩教材内容讲解：引导学生阅读教材中“钢尺热胀冷缩实验”的图文内容，明确该实验的目的是进一步验证固体的热胀冷缩性质，实验器材包括钢尺、铁架台、酒精灯、石棉网、冷水、烧杯、细线，实验步骤分为三步：第一步，将钢尺用细线固定在铁架台上，让钢尺的一端悬空，在悬空端下方放一个小纸条（或小棋子），使钢尺的末端刚好接触纸条；第二步，用酒精灯加热钢尺的中间部分，观察纸条的变化；第三步，停止加热，用冷水喷洒钢尺，观察纸条的变化。教材提示，实验时要注意加热安全，观察时要集中注意力，重点关注钢尺的微小变化。师生互动：师：“刚才我们通过实验发现铜球具有热胀冷缩的性质，那其他固体也会这样吗？我们再用钢尺来做一个实验，进一步验证我们的发现。请大家结合教材步骤，说说这个实验的关键是什么？”生自由发言，教师总结：“这个实验的关键是观察加热和冷却时，钢尺的长度是否发生变化，而这种变化比较微小，我们可以通过纸条的移动来判断——如果钢尺变长，会推动纸条移动；如果钢尺变短，会离开纸条。”教师示范：结合教材步骤，现场示范实验操作，边示范边讲解，重点强调：“钢尺要固定牢固，悬空端要水平；加热时，酒精灯外焰要对准钢尺中间，不要集中在一点加热；观察时，要注意纸条的变化，及时记录。”学生分组实验：生分组进行实验操作，教师巡视指导，提醒学生注意安全，认真观察实验现象，如实填写实验记录表（结合教材要求设计）：实验步骤实验现象（纸条的变化）我的发现加热前钢尺末端刚好接触纸条钢尺长度不变加热时冷却后实验交流：师：“请大家分享一下你们的实验现象，加热时纸条发生了什么变化？冷却后又发生了什么变化？”（预设：加热时，纸条被钢尺推动，说明钢尺变长了；冷却后，纸条回到原来的位置，说明钢尺变短了）师：“这个实验现象和铜球实验的现象一样吗？这说明什么？”（引导学生回答：一样，说明钢尺也具有热胀冷缩的性质）师：“我们通过铜球和钢尺两个实验，都观察到了热胀冷缩的现象，那是不是所有的固体都会热胀冷缩呢？”（结合教材提示，简单补充：大多数固体都会热胀冷缩，但也有少数固体例外，比如锑和铋，它们受热时会收缩、遇冷时会膨胀，这是特殊情况，我们三年级暂时不需要深入研究）。设计意图：通过第二个实验，进一步验证固体的热胀冷缩性质，让学生感受到实验探究的严谨性——单一实验不能得出普遍结论，需要多次实验、多种材料验证；引导学生观察微小变化，培养学生细致的观察能力；同时补充特殊情况，拓宽学生的知识面，避免绝对化认知，落实“科学思维”核心素养。探究新知三：生活中的固体热胀冷缩现象教材内容讲解：引导学生观察教材中“生活中的固体热胀冷缩现象”的图文内容，教材呈现了三个典型实例：一是铁路钢轨之间的缝隙，二是桥梁上的伸缩缝，三是玻璃瓶盖打不开时，用热水烫一烫就能打开。教材通过这些实例，引导学生将实验探究得出的科学知识与生活实际结合起来，理解固体热胀冷缩现象的应用价值。师生互动：师：“请大家认真观察教材中的图片，结合我们今天学到的知识，说说这些图片展示的是什么现象？为什么会出现这样的现象？”生分组讨论，每组选择一个实例进行分析，教师巡视指导，引导学生结合固体热胀冷缩的性质进行解释。全班交流：师：“铁路钢轨之间为什么要留缝隙？”（引导学生回答：夏天温度高，钢轨受热会膨胀，如果不留缝隙，钢轨会相互挤压、变形，甚至弯曲；冬天温度低，钢轨遇冷会收缩，缝隙会变大，这样就能保护钢轨，防止损坏）。师：“桥梁上的伸缩缝有什么作用？和钢轨的缝隙原理一样吗？”（引导学生回答：原理一样，桥梁也是固体，受热会膨胀、遇冷会收缩，伸缩缝能给桥梁的膨胀和收缩留出空间，防止桥梁因热胀冷缩而损坏）。师：“玻璃瓶盖打不开时，用热水烫一烫就能打开，这是为什么？”（引导学生回答：玻璃瓶盖和瓶子都是固体，用热水烫一烫，瓶盖受热会膨胀，体积变大，就容易从瓶子上拧下来了）。案例拓展：师：“除了教材中的这些例子，大家在生活中还见过哪些固体热胀冷缩的现象？”（预设：冬天的水管冻裂，是因为水管里的水结冰体积变大，但水管是固体，遇冷收缩，承受不住冰的压力而破裂；夏天电线会变得下垂，是因为电线受热膨胀，长度变长；冬天钢笔里的墨水会冻住，是因为墨水遇冷收缩，同时钢笔外壳也会收缩，导致墨水无法流出）。师：“这些生活中的现象，都能用我们今天学到的‘固体热胀冷缩’的知识来解释，这说明科学知识就在我们身边，只要我们认真观察，就能发现更多科学奥秘。”设计意图：结合教材实例，引导学生将科学知识与生活实际结合起来，理解固体热胀冷缩现象的应用价值；通过案例拓展，调动学生的生活经验，让学生感受到科学与生活的密切联系，培养学生运用科学知识解释生活现象的能力，突破“知识应用”的教学难点，落实“科学观念”和“态度责任”核心素养。课堂巩固：回顾总结，强化应用师生互动：师：“今天我们学习了《固体也会热胀冷缩吗》，谁来说一说，我们通过哪两个实验验证了固体的热胀冷缩性质？实验现象分别是什么？”（生回顾回答，教师结合实验内容，简单补充，强化记忆）。师：“固体热胀冷缩的性质是什么？”（引导学生回答：固体受热时体积会膨胀，遇冷时体积会收缩）。师：“生活中有哪些固体热胀冷缩的现象？请举例说明，并解释原因。”（生自由发言，教师及时纠正和补充，帮助学生巩固知识应用）。小游戏：“判断对错，说明理由”，教师说出相关说法，学生举手判断对错，并说明理由：所有固体都会热胀冷缩。（错，大多数固体都会，少数固体例外，比如锑和铋）铜球加热后体积变大，冷却后体积变小，这是铜球的热胀冷缩现象。（对，符合固体热胀冷缩的性质）铁路钢轨之间不留缝隙，也不会损坏。（错，夏天钢轨受热膨胀，会相互挤压变形）用热水烫玻璃瓶盖，是利用了固体热胀冷缩的性质，让瓶盖更容易打开。（对，瓶盖受热膨胀，体积变大）设计意图：通过回顾提问、小游戏等形式，巩固本节课的核心知识点，强化学生对固体热胀冷缩性质的记忆；让学生在判断对错、说明理由的过程中，进一步理解知识点，提高知识应用能力，同时活跃课堂气氛，让学生在轻松的氛围中巩固所学。小结本节课我们结合人教鄂教版教材内容，学习了《固体也会热胀冷缩吗》的相关知识，通过铜球热胀冷缩、钢尺热胀冷缩两个实验，验证了“大多数固体具有热胀冷