小学科学三年级上册《温度的测量》教案

小学科学三年级上册《温度的测量》教案

一、教材与学情深度分析

（一）教材定位与跨学科关联

本课选自粤教粤科版小学科学三年级上册“天气与气候”单元。在单元知识脉络中，学生已经对天气现象有了初步的感知与描述，本课是引导学生从定性描述走向定量观测的关键转折点，是后续学习气温变化、天气测量及气候变化认知的科学基础。从跨学科视野审视，本课是学生首次在科学课堂上系统接触计量工具和计量单位，与数学学科的“测量”领域直接关联，是培养量感和数据分析能力的起点。同时，温度的感知与人体健康、日常生活（衣食住行）、工程技术（空调、保温）紧密相连，为技术与工程（ETS）思想的渗透提供了绝佳情境。

（二）核心素养培育指向

依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》，本课教学旨在培育以下核心素养：

1.科学观念：建构“温度是表示物体冷热程度的科学量，可以使用温度计进行精确测量”的核心概念；理解摄氏温标是国际通用的温度标准。

2.科学思维：通过观察、比较、归纳，发展从现象（冷热感觉）到本质（温度数值）的抽象思维；在测量实践和数据记录中，初步培养实证意识和严谨的逻辑思维。

3.探究实践：掌握实验室温度计的基本结构、原理与规范操作方法；能够独立、安全地完成对常见物体或环境温度的测量与记录。

4.态度责任：激发对科学测量工具的好奇心与探究欲；在合作测量中养成实事求是、细致严谨的科学态度；理解精确测量对科学研究与日常生活的重要价值。

（三）学情诊断

三年级学生处于具体运算思维阶段初期，其认知特点是：

1.前概念基础：学生对物体的“冷”与“热”有丰富的生活体验和直觉判断，但容易混淆主观感觉与客观测量，常认为“手感觉更冷的东西温度就更低”。

2.技能与认知挑战：这是学生首次正式使用有精细刻度、且涉及“零下”概念的测量工具。准确读数（特别是零下温度与分度值）、规范操作（如玻璃泡完全浸入、视线平齐）是技能习得的难点。从“感觉描述”到“数据描述”的思维转换也存在认知跨度。

3.兴趣与动机：学生对温度计这一“神奇”的工具本身抱有浓厚兴趣，乐于动手操作，但容易因操作新鲜感而忽视操作规范，需在探究乐趣与严谨训练间取得平衡。

二、教学目标与重难点

（一）教学目标

1.知识与技能：

1.2.知道温度是表示物体冷热程度的量，单位是摄氏度（℃）。

2.3.认识实验室温度计的基本结构（玻璃泡、液柱、刻度）。

3.4.理解温度计是利用液体热胀冷缩原理工作的。

4.5.学会正确使用实验室温度计测量水、空气等常见物体的温度，并能准确读写温度值（包括零下温度）。

6.过程与方法：

1.7.经历“感知冷热差异—引出测量需求—认识测量工具—学习测量方法—实践测量应用”的完整科学探究过程。

2.8.通过对比观察、动手操作、合作测量、数据分析等方法，掌握科学测量的基本程序。

9.情感、态度与价值观：

1.10.体验到科学工具使认知从模糊走向精确的力量，感受科学技术对生活的改善。

2.11.在测量活动中养成耐心、细致、实事求是的科学态度和合作意识。

3.12.初步建立定量研究的科学意识。

（二）教学重点与难点

1.教学重点：实验室温度计的正确使用方法。

2.教学难点：零下温度的读法；理解温度计液柱变化与冷热程度之间的因果关系；在探究活动中设计简单的对比测量方案。

三、教学准备

（一）实验器材（分组，4人一组）

1.主要测量工具：实验室温度计（-20℃~110℃，分度值1℃）每组2支。

2.测量对象：

1.3.三杯水：热水（约50℃，注意安全）、温水（约25℃）、冰水混合物（约0℃）。

2.4.空气温度测量卡（自制黑色吸热片）。

3.5.拓展可选：沙土、金属块、泡沫塑料片等不同材质物体。

6.辅助材料：毛巾或吸水纸、实验记录单、彩色记号笔、安全护目镜（可选）。

7.演示材料：大型温度计模型或实物投影、教学课件（含温度计工作原理动画、各种温度计图片、读数练习）、温度计发展史微视频。

（二）教学环境

科学实验室，配备实物投影仪及多媒体系统。课桌布局便于小组合作与实验操作。

四、教学过程实施

（一）情境激疑，引出课题（预计时间：8分钟）

1.教师活动：

1.2.呈现三杯外观完全相同的水，邀请两名学生志愿者上台，分别将左右手食指短暂浸入左侧（热水）和右侧（冰水混合物）杯中约10秒。

2.3.随后，要求两名学生立刻将刚才浸入水中的手指，同时放入中间（温水）杯中。

3.4.提问：“请两位同学分别描述，现在中间这杯水给你的感觉是怎样的？”（预设：一个说感觉凉，一个说感觉热）。

5.学生活动：

1.6.观察实验现象，倾听两位同学截然不同的描述。

2.7.思考并讨论：为什么对同一杯水，两个人的感觉会完全相反？我们如何能准确知道这杯水到底有多热或多冷？

8.设计意图：

1.9.通过经典的“冷热觉错觉”实验，制造强烈的认知冲突，瞬间瓦解学生“感觉即真实”的前概念，生动揭示依靠感官判断温度的不可靠性。

2.10.自然、有力地引出本课核心问题：我们需要一个客观、精确的标准和工具来测量温度。从“感觉”到“测量”的思维转折点由此确立。

（二）聚焦工具，探秘原理（预计时间：12分钟）

1.教师活动：

1.2.分发温度计至各组，提出观察任务：温度计由哪几部分构成？仔细观察液柱有什么特点？

2.3.利用实物投影或大模型，引导学生共同认识温度计的构造：玻璃泡、毛细管、液柱（红色或银色酒精/煤油）、刻度、单位符号“℃”。

3.4.播放“液体热胀冷缩”原理动画，并结合实物演示：将温度计玻璃泡先后靠近热源和冷源，让学生观察液柱的升降。

4.5.提问：“液柱为什么会上升或下降？这说明了什么？”引导学生总结：温度高，液体受热膨胀，液柱上升；温度低，液体遇冷收缩，液柱下降。温度计就是利用这个原理工作的。

5.6.简要介绍摄氏温标的由来：以冰水混合物的温度为0℃，标准大气压下沸水的温度为100℃，其间等分100份，每份为1摄氏度。

7.学生活动：

1.8.小组观察、触摸温度计，描述其结构。

2.9.观看动画与演示，直观理解热胀冷缩原理与温度计工作的因果关系。

3.10.跟读并书写单位“℃”。

11.设计意图：

1.12.将工具认识与原理探究相结合，避免机械记忆。学生不仅“知其然”（结构），更“知其所以然”（原理），这是科学思维深化的关键。

2.13.直观的动画和演示将微观的“热胀冷缩”过程宏观化、可视化，符合三年级学生的认知特点。

3.14.引入科学史（摄氏温标），渗透科学标准是人为约定且不断发展的观念。

（三）建模指导，掌握规范（预计时间：15分钟）

1.教师活动：

1.2.明确告知学生，温度计是玻璃仪器，使用不当易破裂且可能造成伤害，强调安全操作的重要性。

2.3.采用“IDo-WeDo-YouDo”的渐进式教学法，分步示范并讲解操作规范：

（1）选：根据测量对象选择合适的温度计（本节课统一使用实验室温度计）。

（2）拿：手持温度计的上端，保持直立。

（3）放：将温度计的玻璃泡完全浸入被测液体中，不要碰到容器底或壁。

（4）等：等待温度计内的液柱停止升降（约1-2分钟）。

（5）读：视线与温度计液柱的顶端（凸面或凹面最低点）保持水平。先读整十数，再读个位数，明确分度值是1℃。

（6）记：准确记录数值和单位。

（7）取：测量完毕，小心取出温度计，用毛巾擦干。

3.4.重点突破零下温度的读法：利用大模型，从0℃刻度向下指认，明确数值越大，温度越低，读作“零下…摄氏度”或“负…摄氏度”。

4.5.设计“找茬游戏”：课件展示几张温度计使用或读数的错误图片（如玻璃泡未浸没、视线倾斜、碰到杯底等），请学生找出错误并纠正。

6.学生活动：

1.7.跟随教师的示范，进行空手模拟练习，特别是“拿”、“放”、“读”的姿势。

2.8.积极参与“找茬游戏”，在辨析错误中内化正确操作规范。

3.9.进行读数专项练习（课件呈现多个温度计液柱位置，包括零上、零下、整刻度、非整刻度）。

10.设计意图：

1.11.将操作技能分解为清晰的、可模仿的步骤，通过教师精准示范和学生模拟练习，形成肌肉记忆。

2.12.“找茬游戏”将常见的错误前置化、显性化，让学生在批判性思考中深刻理解规范的必要性，比单纯正面强调效果更佳。

3.13.专项读数练习确保学生，特别是对零下温度读法这一难点，有充分的认知准备，为后续独立测量扫清障碍。

（四）实践探究，深化应用（预计时间：20分钟）

1.教师活动：

1.2.发布分层探究任务：

【基础任务】（必做）：测量并记录三杯水（热水、温水、冰水混合物）的温度。

【进阶任务】（选做）：选择教室不同地点（如向阳窗台、背阴墙角、地面、离地1.5米处）测量空气温度，比较是否有差异。

2.3.巡视指导，关注各组操作规范，特别是玻璃泡是否完全浸没、读数是否规范。对于选择进阶任务的小组，引导他们思考“为什么测空气温度时，温度计要避免阳光直射？为什么要在同一时间测量不同位置？”。

3.4.引导小组及时将测量数据记录在实验记录单的表格中。

5.学生活动：

1.6.小组分工合作，按照规范步骤，有序完成基础测量任务。

2.7.部分小组尝试进阶任务，体验在不同环境下进行测量的挑战。

3.8.真实记录数据，即使与预期不符也不随意修改。

9.设计意图：

1.10.分层任务设计尊重学生差异，让所有学生都能在完成基础技能训练的同时，为学有余力者提供更具挑战性和开放性的探究空间。

2.11.进阶任务引导学生将测量技能应用于更复杂、更贴近真实科研的情境（多点多因素测量），初步接触控制变量的思想。

3.12.教师的巡视指导是个性化教学的关键，能及时发现并纠正共性与个性问题，确保技能掌握的准确性。

（五）数据分析，建构概念（预计时间：10分钟）

1.教师活动：

1.2.邀请几个小组上台，利用实物投影展示他们的实验记录单，汇报测量数据。

2.3.组织全班讨论：

（1）“你们测出的三杯水的温度分别是多少？这个结果和你们最初用手感觉的判断一致吗？”（强化客观测量优于主观感觉）。

（2）“不同小组测量同一杯温水，数据完全一样吗？如果有微小差异，可能是什么原因造成的？”（引导学生思考测量误差，如读数偏差、温度计本身精度、环境干扰等，渗透测量的精确性与局限性思想）。

（3）（针对完成进阶任务的小组）“教室不同位置的空气温度一样吗？哪里高，哪里低？你能试着解释原因吗？”（将测量数据与热源、光照等科学原理建立联系）。

3.4.总结：温度是可以用数字精确表示的科学量。温度计是我们获取这些数据的可靠工具。科学测量能帮助我们更准确、更深入地认识世界。

5.学生活动：

1.6.展示数据，倾听同伴汇报。

2.7.参与讨论，对比数据，分析可能产生差异的原因。

3.8.在教师引导下，形成对“温度”、“测量”、“数据”的科学理解。

9.设计意图：

1.10.将学生的操作实践提升到思维层面。数据分析与讨论是科学探究的核心环节，使学生从“会操作”走向“懂思考”。

2.11.通过对比数据、探讨误差，让学生初次体验到科学数据的真实面貌——它并非总是完美一致，而是伴随着误差，对数据的审辨是科学态度的重要体现。

3.12.将测量结果与现象解释相结合，促进科学概念的深度建构和迁移应用。

（六）拓展延伸，联结生活（预计时间：10分钟）

1.教师活动：

1.2.播放短片，介绍温度计的发展简史：从伽利略的空气温度计到如今的数字体温计、红外测温仪等。

2.3.展示多种现代温度计的图片或实物（如体温计、电子温度计、红外线测温枪、温度传感器等），简要说明其适用场景。

3.4.布置课后实践任务：

（1）【必做】回家后，在家长指导下，尝试用体温计测量家人的体温，并判断是否正常。

（2）【选做】利用网络或书籍，查找资料：世界上最高和最低的自然温度记录分别在哪里？测量它们用了什么样的特殊温度计？

5.学生活动：

1.6.观看短片，了解科学工具的演进历程。

2.7.认识多种温度计，感受科技如何让温度测量变得更便捷、更精准、更多样。

3.8.记录课后任务。

9.设计意图：

1.10.渗透科学技术史（STS）教育，让学生认识到科学工具是不断革新和发展的，培养其科技演进观。

2.11.将课堂所学与日常生活、健康保健紧密联系，体现科学学习的实用价值，激发持续探究的兴趣。

3.12.开放性作业鼓励学生自主探究，拓宽视野，将学习从课堂延伸至课外。

五、板书设计

板书采用结构式与流程式相结合的设计，力求清晰、美观、突出重点，伴随教学进程动态生成。

温度的测量

——从感觉到数据，认识精准的科学世界

一、核心概念：温度→冷热程度→单位：摄氏度（℃）

二、科学工具：温度计

1.结构：玻璃泡、液柱、刻度

2.原理：液体热胀冷缩

（温度高→膨胀→液柱升；温度低→收缩→液柱降）

三、规范操作（七步法）：

选→拿（持上端）→放（泡浸没，不碰壁）

→等（液柱稳）→读（视线平，先整后个）

→记（数+单位）→取（擦干）

四、科学实践：

测量对象：水、空气……

我的数据：热水：__℃温水：__℃冰水：__℃

我的发现：测量比感觉更准确！科学工具真有用！

五、拓展视野：体温计、电子温度计、红外测温仪……

六、教学评价与反思

（一）多元评价设计

1.过程性评价：

1.2.观察评价：教师在小组探究环节，通过巡视观察，记录学生在“操作规范性”、“合作参与度”、“数据记录真实性”等方面的表现，使用简明的检核表进行即时评价。

2.3.问答评价：在讨论环节，通过学生的发言质量，评价其对核心概念（如热胀冷缩、摄氏温标）的理解深度和科学思维的活跃度。

3.4.作品评价：对学生的实验记录单进行评价，关注数据的完整性、单位的正确使用以及记录的整洁性。

5.总结性评价：

1.6.设计一份简短的课后测评题，包含选择题（如图示温度计读数）、判断题（如操作正误判断）、简答题（如解释为什么不能用体温计测开水温度），综合评估知识掌握与概念应用情况。

2.7.通过课后实践任务的完成与反馈，评价学生技能迁移与应用的能力。

（二）教学反思预设

本设计力图体现“学为中心”和“素养导向”。成功之处在于：

1.以认知冲突强烈的情境导入，有效激发了内在学习动机。

2.将工具使用技能的训练，置于“理解原理-掌握规范-实践应用-分析反思”的完整探究链中，避免了单纯的技能操练，实现了“技道合一”。

3.通过分层任务和进阶探究，兼顾了全体学生的基础达标与部分学生的能力拓展。

可能面临的挑战及应对思考：

1.挑战一：部分学生在读数，尤其是零下温度和非整刻度读数时仍会出错。

1.2.应对：在“建模指导”环节增加同桌互查、小组互读的练习机会；准备读数辅助卡（标有常见温度值的刻度条）供有困难的学生参考。

3.挑战二：小组合作中可能出现“能者多劳”，部分学生操作机会不足。

1.4.应对：明确小组内角色轮换（如操作员、读数员、记录员、安全员），确保每人都有核心任务；教师巡视时重点关注参与度低的学生，给予个别邀请和指导。

5.挑战三：20分钟的探究时间对于完成基础与进阶任务可能紧张。

1.6.应对：灵活调整，确保所有小组必须完成基础任务。进阶任务可作为“挑战赛”，鼓励课后或下节课继续完成，保持探究的延续性。

七、作业设计

（一）基础巩固作业（必做）

1.完成实验记录单的整理与数据分析部分的书写。

2.在科学笔记本上，用图文结合的方式，总结温度计的正确使用步骤。

3.完成课后测评练习卷。

（二）实践应用作业（必做，需家长协助）

在家中选择三个不同