5金属热胀冷缩吗教学设计小学科学浙教版2017五年级下册-浙教版

5金属热胀冷缩吗教学设计小学科学浙教版2017五年级下册-浙教版学科Xx年级册别Xx年级上册共1课时教材部编版授课类型新授课第1课时教材分析《5金属热胀冷缩吗教学设计小学科学浙教版2017五年级下册-浙教版》本章节内容围绕金属的热胀冷缩现象展开，通过实验探究，引导学生认识金属在不同温度下的体积变化，并了解热胀冷缩的原理。教学内容与课本紧密相连，旨在培养学生的科学探究能力和观察、分析问题的能力。核心素养目标分析重点难点及解决办法重点：金属热胀冷缩现象的观察与实验探究。

难点：理解金属热胀冷缩的原理，并能将其应用于实际生活中。

解决办法：

1.通过直观的实验演示，引导学生观察金属在不同温度下的变化，突破观察难点。

2.结合生活实例，让学生理解热胀冷缩原理，提高学生应用知识的能力。

3.采用小组合作探究的方式，鼓励学生提出假设、设计实验、分析数据，培养学生的科学探究能力。

4.通过对比不同材料的膨胀系数，引导学生深入理解热胀冷缩现象的普遍性，突破理解难点。教学资源-硬件资源：温度计、实验台、加热器、冷却器、金属样品（铜、铁、铝等）、放大镜、量筒、实验记录本。

-软件资源：浙教版小学科学教材五年级下册《金属热胀冷缩吗》相关内容。

-信息化资源：科学实验视频、在线科学教育资源网站链接。

-教学手段：多媒体教学课件、实物展示、小组合作学习工具包。教学流程1.导入新课

详细内容：教师通过展示生活中的金属制品图片，如锅、勺子、电线等，引导学生思考这些金属制品在温度变化时会发生什么变化。提问：“你们有没有注意到，当天气冷的时候，铁制的窗户框会变得很紧，而天气热的时候，它们又会变得松动？这是为什么？”以此激发学生的学习兴趣，引出本节课的主题“金属热胀冷缩”。

用时：5分钟

2.新课讲授

（1）讲授金属热胀冷缩现象

教师通过实验演示，展示金属在不同温度下的体积变化。首先展示室温下的金属样品，然后逐渐加热和冷却，让学生观察并记录金属样品的变化。引导学生得出金属在加热时体积膨胀，冷却时体积收缩的结论。

（2）解释热胀冷缩原理

教师简要介绍分子运动理论，解释金属热胀冷缩的原因。通过动画或图片展示分子在不同温度下的运动状态，帮助学生理解金属热胀冷缩的原理。

（3）比较不同材料的膨胀系数

教师展示不同材料的样品，如铜、铁、铝等，让学生观察并比较它们的膨胀情况。引导学生思考：为什么不同材料的膨胀系数不同？如何解释这种现象？

用时：10分钟

3.实践活动

（1）分组实验

将学生分成小组，每组提供一套实验器材。教师指导学生进行实验，观察不同金属样品在不同温度下的体积变化，并记录数据。

（2）数据分析

引导学生分析实验数据，比较不同金属样品的膨胀系数，并总结出金属热胀冷缩的一般规律。

（3）讨论应用

教师提出问题：“热胀冷缩现象在生活中有哪些应用？”引导学生思考并举例说明，如建筑中的伸缩缝、汽车发动机的散热器等。

用时：15分钟

4.学生小组讨论

（1）讨论金属热胀冷缩现象的原因

举例回答：金属热胀冷缩的原因是金属分子在温度变化时运动速度改变，导致分子间距发生变化。

（2）讨论不同材料的膨胀系数差异

举例回答：不同材料的膨胀系数差异是由于它们分子间相互作用力的不同。

（3）讨论热胀冷缩现象在生活中的应用

举例回答：热胀冷缩现象在生活中的应用有建筑中的伸缩缝、汽车发动机的散热器等。

用时：10分钟

5.总结回顾

教师总结本节课的学习内容，强调金属热胀冷缩现象的原理及其在生活中的应用。提问：“通过今天的学习，你们对金属热胀冷缩有了哪些新的认识？”鼓励学生分享自己的学习心得。

用时：5分钟

总计用时：45分钟拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

（1）阅读材料一：《生活中的热胀冷缩》

内容摘要：介绍日常生活中常见的热胀冷缩现象，如自来水管、铁路轨道、玻璃制品等，以及如何预防和解决这些问题。

（2）阅读材料二：《金属的热处理》

内容摘要：讲解金属的热处理过程，包括退火、正火、淬火等，以及这些过程如何影响金属的热胀冷缩性能。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

（1）探究不同金属的热膨胀系数

学生可以选择不同的金属，如铜、铝、钢等，进行实验测量它们的热膨胀系数，并比较它们之间的差异。

（2）研究温度对金属硬度的影响

学生可以通过实验观察不同温度下金属硬度的变化，探讨温度对金属硬度的影响机制。

（3）设计一个简单的热胀冷缩实验装置

学生可以设计并制作一个简单的实验装置，如使用热敏电阻测量不同温度下金属的长度变化，或使用水银温度计观察金属在温度变化时的膨胀情况。

-学生可以查阅相关的科普书籍或期刊，了解金属热胀冷缩的更多应用实例。

-组织学生参观当地的金属加工厂或实验室，实地观察金属的热处理过程。

-鼓励学生参与科学展览或科技创新活动，展示他们设计的实验装置或研究成果。

-学生可以尝试使用计算机模拟软件，如COMSOLMultiphysics或ANSYS，模拟金属在不同温度下的热胀冷缩行为。板书设计①金属热胀冷缩现象

-金属加热时体积膨胀

-金属冷却时体积收缩

-热胀冷缩与温度变化的关系

②热胀冷缩原理

-分子运动理论

-分子间距随温度变化

-热能转化为分子动能

③热膨胀系数

-定义：单位温度变化引起的体积相对变化

-计算公式：α=ΔV/(V*ΔT)

-不同金属的热膨胀系数

④热胀冷缩的应用

-建筑中的伸缩缝

-汽车发动机的散热器

-自来水管和铁路轨道的伸缩补偿

⑤实验步骤

-准备金属样品和实验器材

-测量金属样品在室温下的长度

-加热金属样品并记录温度变化

-冷却金属样品并记录温度变化

-分析实验数据，计算热膨胀系数教学反思与总结今天的课，我觉得整体上还是蛮顺利的。孩子们对于金属热胀冷缩这个话题，兴趣挺高的，实验环节大家也都挺投入。不过，反思一下，也有一些地方可以改进。

比如，在导入新课的时候，我可能可以更生动一点，用一些更直观的例子来吸引孩子们的注意力。比如说，我可以用一些生活中常见的现象，比如冬天窗户玻璃上的冰花，或者夏天冰棍周围的水汽，来引出今天的主题。

在讲授新课的时候，我发现有些孩子对于热胀冷缩的原理理解起来有点吃力。可能是因为这个概念比较抽象，我应该在讲解的时候，尽量结合实际的实验现象，让孩子们通过观察和操作来理解这个原理。比如，我可以在实验过程中，实时记录金属样品的变化，让孩子们直观地看到热胀冷缩的过程。

实践活动环节，我觉得孩子们的表现很积极，但是也有一些小组在实验过程中遇到了问题，比如实验器材的使用不熟练，或者实验数据记录不准确。这可能需要我在以后的教学中，更加细致地指导他们如何正确使用实验器材，以及如何准确记录实验数据。

当然，也存在一些不足。比如，个别学生在课堂上注意力不够集中，我需要找到更好的方法来维持课堂纪律。另外，对于一些理解有困难的学生，我可能需要更多的个别辅导。课后作业1.实验报告：

完成本节课实验报告，记录实验步骤、实验数据（包括不同温度下金属样品的长度变化），并分析实验结果，计算金属样品的热膨胀系数。

答案示例：

实验步骤：将金属样品加热至不同温度，测量并记录其长度变化。

实验数据：

温度（℃）|长度（mm）

--------|--------

20|100

30|102

40|104

50|106

60|108

热膨胀系数计算：α=(ΔL/L0)/ΔT=(108-100)/100/(60-20)=0.001

2.应用题：

假设一根铁轨的长度为100米，气温从20℃升高到40℃，铁轨会发生多长的膨胀？

答案示例：

膨胀长度=铁轨长度×热膨胀系数×温度变化

膨胀长度=100m×0.0000118/℃×(40℃-20℃)=0.118m

3.选择题：

金属在加热时会发生什么变化？

A.体积缩小

B.体积膨胀

C.重量增加

D.重量减少

答案：B