《凹陷的保鲜膜》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学四年级上册

《凹陷的保鲜膜》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学四年级上册一、教材分析《凹陷的保鲜膜》是大象版2026新教材四年级上册第一单元《冷与热》第2课，承接上一课《乒乓球复原了》气体热胀冷缩，本课继续探究气体遇冷收缩现象，同时对比固体、液体热胀冷缩差异，丰富单元大概念体系。本课以保鲜膜盖杯后遇冷凹陷作为核心探究情境。教材课文设置生活化场景：盛热水的杯子盖上保鲜膜，等待冷却之后保鲜膜向内凹陷。课文驱动问题：保鲜膜为什么会向内凹进去？教材引导学生猜想杯内空气冷却，体积缩小。教材安排两组对比实验，第一组延续气体探究，观察降温后气体收缩；第二组拓展固体、液体热胀冷缩现象，让学生初步感知不同物质热胀冷缩程度不同，气体变化最明显。教材设置研讨板块，区分上一课受热膨胀和本课遇冷收缩，构建完整气体热胀冷缩认知。课文还安排辨析活动，区分“物体质量不变，温度改变引起体积变化”，避免学生认为物体遇冷变少。本课承接前一课探究方法，继续训练学生证据推理能力，同时为《给水加热》液体受热变化学习做好铺垫。二、学情分析经过上一节课学习，四年级学生已经知道密闭气体受热体积膨胀。但是对于气体遇冷收缩，学生缺少直观体验，不容易想象降温后空气体积变小。学生容易混淆：保鲜膜凹陷，误以为是水吸住保鲜膜，不知道核心是杯内空气冷却收缩，内部气压变小。四年级学生能够独立完成简单观察实验，但是对比实验变量控制能力仍不足，容易忽略“加盖密封、保持杯内空气质量不变”这一条件。学生思维特点是擅长直观现象观察，对于看不见的气压、空气体积变化，理解难度较大。学生能够迁移上节课实验经验，模仿设计密闭装置，但是区分气体、固体、液体热胀冷缩现象时容易混淆，会认为所有物体热胀冷缩程度一样。本课继续沿用猜想-实验-论证探究模式，学生熟悉这套流程，适合继续开展小组探究学习。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道密闭气体遇冷，体积收缩；完善气体热胀冷缩完整概念；初步认识气体、液体、固体都存在热胀冷缩，气体热胀冷缩现象最显著。能够解释保鲜膜凹陷的成因。2.科学思维：能基于保鲜膜凹陷现象做出猜想；对比冷热条件下气体变化，结合上节课知识构建完整气体热胀冷缩模型；能对比固体液体气体热胀冷缩现象差异，进行比较与归纳。3.探究实践：能够完成保鲜膜凹陷实验，规范观察现象；能对比不同状态物质热胀冷缩实验现象，记录对比结果；小组合作分析实验证据，交流研讨，修正猜想。4.态度责任：能客观看待实验现象，尊重证据；发现生活中遇冷收缩现象，体会科学规律可以解释多种生活现象；实验操作规范，建立安全实验意识。四、教学重难点教学重点：认识密闭气体遇冷体积收缩，解释保鲜膜凹陷现象；初步感知固液气热胀冷缩差异。教学难点：理解气体冷却收缩之后，杯内空间压力变化导致保鲜膜向内凹陷；区分三种状态物质热胀冷缩明显程度。五、教学过程（一）复习导入，创设情境师：上一节课，我们学习《乒乓球复原了》，谁能回忆，密闭气体受热，会发生什么变化？

生：密闭气体受热，体积膨胀。

师：很好，这是气体受热的变化。那如果气体降温，遇冷，体积又会怎么变化？今天我们观察一个有趣现象。教师拿出玻璃杯，倒入温水，用保鲜膜紧紧封住杯口。

师：老师现在用保鲜膜封住杯子，大家观察，刚盖上保鲜膜的时候，保鲜膜是什么样子？

生：保鲜膜是平整的，贴在杯口。

师：静置一段时间，等杯子里面水冷却之后，请大家猜想，保鲜膜会变成什么样子？

生1：保鲜膜可能向外鼓起来。

生2：保鲜膜会凹进去，向杯子里面陷下去。

师：大家猜想不一样，我们一起来看一看这个现象，这就是本节课的研究内容。板书课题《凹陷的保鲜膜》。

【教材内容讲解】教材课文图片展示装有温水的杯子，杯口覆盖保鲜膜。教材文字提出驱动问题：冷却之后，保鲜膜为什么向内凹陷？教材提示：杯子里面有水和空气，保鲜膜封住杯口，杯子内部空气被密闭，和外界空气隔开。教材引导思考，杯子内空气温度降低，空气会发生什么变化。教材在这里设置猜想记录，要求学生写下猜想理由，不能只写现象。

设计意图：复习上一课知识，建立知识衔接，创设教材中的真实实验情境，制造猜想冲突，引出本课探究主题，搭建新旧知识之间的桥梁。（二）猜想讨论，明确实验方案师：小组讨论，保鲜膜冷却凹陷，是什么原因？小组交流猜想，并且说明理由。

小组讨论之后汇报。

生1：杯子里面水变少了，把保鲜膜吸进去。

生2：杯子里面空气变冷，空气体积变小，里面空间变大，保鲜膜就陷进去。

师：这里出现两种猜想，我们可以通过教材中的实验来验证。大家想一想，实验中需要控制什么条件？

生：杯子必须用保鲜膜密封，不能漏气，杯子里面空气总量不变。

师：没错。我们来看教材实验步骤：第一步，向玻璃杯中倒入温水；第二步，用保鲜膜紧紧封住杯口；第三步，静置冷却，观察保鲜膜形态变化。实验时要注意，温水不要装满，杯子上方预留空气空间。大家预测冷却之后保鲜膜形态，填写记录单。

师：大家思考，如果杯口不密封，保鲜膜没有封紧，冷却之后保鲜膜还会凹陷吗？

生：不会，外面空气会进到杯子里面。

设计意图：引导学生研读教材实验方案，识别实验变量；暴露学生错误猜想，明确实验关键条件，让学生明白实验设计逻辑。（三）分组实验，观察研讨各小组领取玻璃杯、温水、保鲜膜，开展实验。教师巡视指导，提醒学生保鲜膜拉紧密封，预留空气，小心温水。等待降温过程中，教师引导学生持续观察保鲜膜变化。

师：大家仔细观察，随着杯子温度慢慢下降，保鲜膜发生了怎样的变化？

生：保鲜膜慢慢向杯子内部凹进去，中间往下陷。

师：杯子里面空气温度不断降低，空气体积发生了什么改变？

生：空气遇冷，体积收缩，体积变小。

师：杯内密闭空气遇冷收缩，占据的空间变小，内部压力变小，外面空气压力更大，就把保鲜膜压向杯子内部，保鲜膜就凹陷下去。

【教材内容讲解】教材在实验后设置研讨文字：密闭气体遇冷，体积收缩。结合上节课结论，完整总结：气体受热体积膨胀，遇冷体积收缩，气体具有热胀冷缩性质。教材设置拓展探究，提出问题：固体、液体也会热胀冷缩吗？教材展示铜球热胀冷缩实验、液体温度计示意图。教材提示：固体液体也会热胀冷缩，但是变化程度没有气体明显。

师：我们一起来看一看教材上铜球实验。铜球加热之后体积变大，无法穿过铁环；冷却之后，铜球体积缩小，又能穿过铁环。这个实验说明固体有什么性质？

生：固体也会热胀冷缩。

师：温度计里面红色液体，温度升高液柱上升，温度降低液柱下降，说明液体？

生：液体也会热胀冷缩。

师：对比气体、固体、液体，哪一类物质热胀冷缩现象最容易观察，变化最明显？

生：气体变化最明显。

师：非常好。现在回到保鲜膜实验，大家能不能完整解释保鲜膜凹陷的原因？

生：温水杯内密闭空气，温度慢慢下降，空气遇冷体积收缩，杯内压力变小，外界空气把保鲜膜压进杯子，保鲜膜凹陷。

设计意图：依托教材实验获取证据，结合上一课，完善气体热胀冷缩完整概念；拓展固体液体实验，丰富学生认知，对比三者差异，突破难点，训练学生证据解释能力。（四）迁移应用，辨析生活现象师：教材举出生活实例，请同学们阅读，想一想下面现象，哪些是物体遇冷收缩造成的？

生1：夏天装满水的玻璃瓶放冰箱冷冻，瓶子裂开，水结冰体积变大。

生2：电线冬天绷得更紧，夏天电线松弛，电线固体热胀冷缩。

师：电线属于固体，气温降低电线收缩变短，所以冬天拉得更直。大家区分，气体热胀冷缩变化幅度大，固体变化幅度小，肉眼不容易直接观察。

师：老师这里有一个辨析题：物体遇冷之后，物质变少了，对吗？为什么？

生：不对，物质多少没变，只是体积变小，物体质量不变。

设计意图：利用教材案例，巩固热胀冷缩概念，纠正学生“遇冷物质变少”的错误认知，学会辨别不同状态物质热胀冷缩现象，落实科学思维。（五）课堂小结师：这一节课我们研究凹陷的保鲜膜，谁来梳理本节课学到内容？

生：密闭气体遇冷，体积收缩。气体有热胀冷缩性质；固体、液体也会热胀冷缩，气体的热胀冷缩最明显。保鲜膜凹陷是杯内空气冷却收缩造成。

教师梳理：本课承接上节课气体受热膨胀，探究气体遇