2026秋新教材大象版小学科学四年级上册（全册）教学设计（附目录P176）

大象版（2026秋新教材）小学科学四年级上册（全册）教学设计目录体验单元寻找彩虹第一单元冷与热1乒乓球复原了2凹陷的保鲜膜3给水加热4小水珠从哪儿来5水结冰了第二单元太阳、地球和月球1阳光下的影子2地球的形状3太阳与地球4太阳系中的行星5月球的表面第三单元动物与环境1动物的感知本领2寻访动物的家3饲养小动物4动物与四季变化5动物与环境变化第四单元光和声音1光从哪里来2光会被挡住吗3声音是怎样产生的4声音怎样传播5我的求救预案第五单元设计制作小乐器1声音的强弱2声音的高低3设计小乐器4制作小乐器反思单元郭守敬与《授时历》全册每课教学设计体验单元寻找彩虹一、学情分析四年级学生已经具备一定的生活观察经验，在日常生活中见过雨后彩虹、肥皂泡上的彩色光斑，对彩虹有着浓厚的好奇心，但大多只停留在“彩虹很好看”的感性认知层面，不清楚彩虹形成的科学原理。该年龄段学生思维以具象思维为主，抽象逻辑思维正在逐步发展，喜欢动手体验、观察现象，乐于参与课堂小实验，但动手操作时容易只关注有趣的现象，忽略对实验条件、变量的观察记录。学生此前没有系统学习光的色散相关知识，对于“白光是由多种色光组成”这一核心概念很难直接理解。同时，四年级学生已经初步掌握小组合作的方法，能够按照教师指引完成简单的探究活动，但在描述实验现象、归纳实验结论方面语言表达不够严谨，需要教师借助提问、图示引导学生梳理发现。本课作为体验单元，重在激发兴趣，不要求学生掌握复杂光学公式，重在通过亲身寻找、观察彩虹，建立感性体验，为后面第四单元《光和声音》的学习做好铺垫。二、教材分析本课是大象版2026新教材四年级上册体验单元《寻找彩虹》，安排在本册教材开篇，属于前置体验课。体验单元定位以感知体验为主，弱化概念背诵，强化探究兴趣，承接小学低段对光影现象的零散感知，为本册第四单元《光和声音》中光的传播、光的反射等内容做前置铺垫。教材内容分为四个板块：观察生活中的彩虹、动手制造彩虹、交流彩虹形成条件、拓展思考彩虹的秘密。教材先从学生熟悉的雨后彩虹场景引入，引导学生回忆彩虹出现的环境；接着提供多种制造彩虹的材料，如三棱镜、喷壶、平面镜、水盆，鼓励学生尝试不同方法“制造彩虹”；随后安排小组交流活动，对比不同场景下出现彩虹的共同条件；最后设置思考问题，引发学生猜想彩虹的成因，留下探究悬念。教材没有直接给出光的色散定义，符合体验单元的定位，重点培养学生观察、动手、猜想的科学探究能力，落实科学核心素养中探究实践与科学观念的启蒙，让学生在体验中学会提出问题、观察现象。三、核心素养教学目标（依据新课标）1.科学观念：通过动手体验，知道彩虹是彩色的光带；初步感知彩虹出现需要光源、水（水珠），白光经过水珠会分解出彩色的光，知道白光是包含多种颜色的光，不要求熟记色散专业名词。2.科学思维：能够对比不同造彩虹实验的现象，对比分析出现彩虹的共同条件；能根据观察到的现象，做出合理猜想，能用简单语言描述看到的实验现象，初步建立现象与条件之间的关联。3.探究实践：能利用喷壶、水盆、平面镜、三棱镜等材料，设计简单活动制造彩虹；在小组合作中规范操作，认真观察、记录看到的彩色光带；能如实描述观察结果，遇到失败能尝试调整实验方法继续探究。4.态度责任：对彩虹这类自然光学现象保持好奇心，乐于动手尝试；小组活动中学会分工协作，尊重同伴的观察结果；感受大自然的奇妙，知道科学发现来自仔细观察和亲身尝试。四、教学重难点教学重点：动手尝试多种方法制造彩虹，观察彩虹的特点，找到形成彩虹需要的条件。教学难点：从多个实验现象对比中，猜想彩虹是白光被分解形成的；区分“看到彩色光斑”和“形成完整彩虹光带”的不同，能够准确描述观察现象。五、教学过程（一）情境导入，唤起已有经验教师出示雨后彩虹实景图片，提问导入。

师：同学们，大家请看图片，这是什么？谁来说一说，你在什么时候见过彩虹？

生1：雨后太阳出来的时候见过彩虹。

生2：我在喷泉旁边看到过小小的彩虹。

生3：肥皂泡上面也有彩色的花纹，像彩虹。

师：大家的观察真仔细！很多同学都见过彩虹，彩虹有几种颜色，大家还记得吗？

生齐答：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫！

师：没错，彩虹是由七种彩色光组成的漂亮光带。大家想一想，是不是下雨之后，一定能看到彩虹呢？下雨天我们能不能直接看见彩虹？

生思考后回答：下雨的时候看不到，雨停了太阳出来才可以；如果是阴天，就算刚下完雨，也没有彩虹。

师追问：看来彩虹的出现，不只是需要雨水，还需要别的条件。今天这节体验课，我们就一起来完成一个有趣的任务——寻找彩虹。板书课题：寻找彩虹。

设计意图：利用学生熟悉的自然现象创设情境，通过问答激活学生已有的生活经验，制造认知冲突，引发思考，激发学生想要亲手制造彩虹的探究欲望，自然引出本课学习任务。（二）研读教材，明确探究任务师：请同学们翻开教材体验单元《寻找彩虹》，默读教材第一部分内容。教材里向我们提出了一个问题：我们怎样才能自己制造出彩虹？大家看一看教材，上面给我们推荐了哪些材料？

学生自主阅读教材，举手回答。

生：教材里面提到了喷壶、水、平面镜、水盆，还有三棱镜。

师：很好，教材给我们提供了几种制造彩虹的方案。我们先来看看教材上第一种方案：用喷壶制造彩虹。教材提示我们，要背对着太阳喷水。大家想一想，为什么要背对着太阳，如果面向太阳喷水，能不能看到彩虹？大家可以先猜想一下。

生1：面向太阳的话太阳光太刺眼，可能看不到。

生2：光的方向不一样，彩虹就出不来。

师：大家的猜想很有道理。除了喷水法，教材还有第二种方案，水盆平面镜法。把平面镜斜放在水盆的水里，放在阳光下，把光反射到墙壁上，看看墙上会不会出现彩色光带。第三种是用三棱镜，直接放在阳光下，观察三棱镜投射出来的彩色光斑。

师：教材提醒我们，做实验的时候要注意安全，不要长时间直视太阳光，防止伤害眼睛。请大家小组讨论，说一说你们小组打算选择哪一种方法来寻找彩虹，小组内怎么分工，谁操作，谁观察，谁记录。

小组讨论，汇报分工方案。

设计意图：带领学生直接研读课本内容，让学生依托教材了解探究材料与探究方案，培养学生阅读科学教材、提取信息的能力；提前明确实验安全要求，规划小组分工，为动手探究做好准备。（三）分组探究，动手寻找彩虹（落实教材实验活动）师：请各小组领取实验材料，按照教材介绍的方法动手试一试，仔细观察：能不能找到彩虹？看到的彩色光带是什么样子？把你们观察到的现象简单记录在课本对应的记录区域。如果一次没有成功，可以调整角度多试几次。

学生分组动手实验，教师巡视指导，针对不同小组情况提问引导。

针对喷壶组：

师：你们背对着阳光喷水，看到彩虹了吗？彩虹在水雾的哪个位置？

生：看到了，彩色的光带出现在水雾里面，太阳在我们身后。

师：如果我们换到阴影处，没有阳光，再喷一喷水雾，还能看见彩虹吗？小组试一试。

学生尝试后回答：没有阳光就看不到彩色光带了。

针对水盆平面镜组：

师：你们把镜子斜放进水里，阳光照在水面和镜子上，墙壁上出现了什么？

生：墙上出现了一小条彩色的光，像缩小的彩虹。

师：试着转动镜子，彩色光带会怎么变化？

生：转动镜子，彩色光带会移动，有时候颜色会变模糊，角度调好才清晰。

针对三棱镜组：

师：三棱镜放在阳光下，投射在桌面的光斑是什么样？和太阳光原本的白色光斑一样吗？

生：不一样，白色的光经过三棱镜之后，变成彩色的光斑，有红、黄、绿这些颜色。

师：大家对比一下，喷壶、水盆镜子、三棱镜这三种方法，都出现了彩色光，这里的白色太阳光发生了什么变化？

小组内交流，尝试表达想法。

设计意图：以教材中的三组实验为核心探究活动，学生亲身动手体验，落实本课体验单元的核心要求。教师随堂提问引导学生关注变量，引导学生关注阳光这个关键条件，让学生在操作中感知现象，而不是直接灌输结论。（四）交流研讨，归纳彩虹形成条件（教材研讨板块）师：实验结束，请同学们收好材料。我们来看教材上的交流问题：对比几种制造彩虹的方法，想一想，出现彩虹，都需要哪些条件？请小组代表发言。

生1：都要有太阳光，没有太阳光，怎么做都看不到彩色光。

生2：喷壶和水盆实验都有水，三棱镜没有水，但是都要有阳光。

师追问：喷壶实验里，水变成了小小的水珠，三棱镜是透明的物体。大家想一想，阳光是什么颜色？

生：白色。

师：白色的阳光经过水珠或者三棱镜之后，变成了多种彩色的光。我们看教材上的图示，白色光进入水珠，被分开，出来就变成彩色光带，也就是彩虹。

师继续提问：雨后的天空，哪里来这么多小水珠？

生：下雨之后空气中漂浮着很多细小的小水滴，就像无数个小水珠。

师：非常好。雨停之后，空中有大量细小水珠，太阳光照射水珠，就分解出彩色的光，我们就能看到天空中的彩虹。如果没有阳光，或者空气中没有小水珠，彩虹就不会出现。大家想一想，彩虹是真实存在在天上的东西吗？小组讨论。

生：不是，彩虹是太阳光经过小水珠形成的彩色光，不是实实在在的物体。

师总结：彩虹不是天上的实物，是太阳光遇到小水珠，白光被分解，形成的彩色光带。教材告诉我们，彩虹的颜色依次是红橙黄绿蓝靛紫。

设计意图：依托教材研讨问题，组织全班交流，对比多组实验现象，归纳彩虹形成的必要条件，引导学生从现象走向初步猜想，落实科学思维培养。不深入讲解折射、色散专业术语，贴合体验单元定位，控制学习难度适配四年级学生。（五）拓展思考，布置课后任务（教材拓展板块）师：教材最后还有思考问题，除了太阳光，手电筒的白光能不能制造彩虹？大家猜想一下。

生1：手电筒是白光，也许可以。

生2：手电筒光没有太阳光亮，可能很难看到。

师：大家课后可以试一试，用手电筒代替阳光，利用水盆镜子或者三棱镜，看看能不能制造出彩虹，把观察结果记录下来，下节课可以分享你的发现。另外大家可以观察肥皂泡表面的彩色花纹，思考一下肥皂泡上的彩色花纹和彩虹是不是同一个道理。

设计意图：拓展教材思考问题，把探究延伸到课外，持续保持学生的探究兴趣，为后续第四单元光的相关内容埋下伏笔。六、课堂小结师：同学们，今天这节体验课，我们一起完成了寻找彩虹的探究活动，谁来总结一下今天的收获？

生1：制造彩虹需要白光，还要透明的东西，比如小水珠、三棱镜。

生2：彩虹是白光分开变成七种颜色，雨后空气中很多小水珠，阳光照上去就能看见彩虹。

师：今天我们动手尝试多种方法制造彩虹，观察彩色光带，找到了彩虹出现的条件。我们知道彩虹是白光分解形成的彩色光带。这节课重在体验和观察，大家学会了通过动手实验寻找现象，大胆提出猜想。关于光还有很多秘密，在本册第四单元《光和声音》，我们还会继续深入研究光的相关现象，继续探索光的更多奥秘。第一单元冷与热1乒乓球复原了一、教材分析《乒乓球复原了》是大象版2026新教材四年级上册第一单元《冷与热》的第1课。本单元以冷与热为核心大概念，围绕物体受热、遇冷发生的变化，逐步引导学生认识气体、固体、液体的热胀冷缩现象。本课作为单元起始课，以生活中压扁乒乓球放入热水复原这一典型生活情境作为探究载体，聚焦气体的热胀冷缩。教材编排遵循“提出问题—猜想假设—实验探究—得出结论—迁移应用”的科学探究流程。课文从生活场景导入，呈现压扁的乒乓球，抛出核心问题：怎样让压扁的乒乓球鼓起来？接着引导学生猜想，是不是球内空气受热膨胀，推动球壳复原。教材配套设置密闭空气探究实验，借助玻璃瓶、气球等材料，直观观察空气受热体积变大、遇冷体积缩小。课文设置交流研讨板块，区分乒乓球复原是内部气体变化，而非塑料本身；拓展部分联系生活中热气球、轮胎夏天不宜充气过多等实例。本课是学生首次系统认识气体热胀冷缩，为本课之后《凹陷的保鲜膜》《给水加热》学习奠定探究方法基础，承接单元大主题，建立“温度改变→体积变化”的初步认知。二、学情分析四年级学生已经在低年级科学学习中接触温度感知，知道热水温度高、冷水温度低，见过热胀冷缩相关生活现象，但大多只停留在表面观察，不清楚背后原理。学生好奇心强，乐于动手实验，喜欢生活化小实验。对于乒乓球复原，很多学生知道用热水泡，但普遍存在认知误区：不少学生会认为是塑料被热水烫软自己弹回来，忽略乒乓球内部封闭空气的作用。四年级学生已经具备基本实验操作能力，能观察实验现象、简单记录，但控制变量、识别密闭实验条件的思维薄弱，容易忽略实验中密封的重要性。学生可以描述看到的现象，但是难以自主归纳出“气体受热体积膨胀，遇冷体积收缩”这一抽象概念，需要教师借助实验、层层设问搭建思维台阶。同时，学生在小组合作探究时，存在观察不细致、记录不完整的问题，需要教师引导规范观察要点。三、核心素养教学目标1.科学观念：通过实验观察，认识密闭状态下的气体具有热胀冷缩的性质；知道压扁的乒乓球在热水中复原，是球内空气受热膨胀导致。能区分气体受热膨胀和塑料受热变软两种不同变化。2.科学思维：能基于乒乓球复原现象提出猜想；对比观察气球在冷热环境中的体积变化，分析证据，归纳气体体积随温度改变的规律；能辨别生活实例中气体热胀冷缩现象，进行简单推理。3.探究实践：能小组合作完成密闭空气热胀冷缩实验，规范观察、记录实验现象；能根据实验现象，验证自己关于乒乓球复原的猜想；能交流实验中发现的问题，改进实验操作。4.态度责任：感受生活中处处存在冷热相关的科学现象，体会科学可以解释生活问题；小组实验中养成严谨观察、如实记录的习惯，注意热水实验操作安全。四、教学重难点教学重点：通过实验探究，认识密闭气体具有热胀冷缩的性质，解释乒乓球复原现象。教学难点：理解实验必须保持装置密闭，区分塑料形变与空气体积膨胀，自主从实验现象归纳气体热胀冷缩规律。五、教学过程（一）情境导入，提出问题教师出示一只被压扁但没有破损的乒乓球，展示给全班学生。

师：同学们，大家都玩过乒乓球。老师这只乒乓球不小心被压扁了，大家想一想，这只乒乓球还能不能继续使用？你有什么办法，让这个凹陷的乒乓球重新鼓起来？

生1：用手捏，使劲把它掰回来。

生2：放到热水里面泡一泡，乒乓球就能鼓起来。

师：很好，有同学想到用热水。大家思考，如果乒乓球外壳破了一个小洞，再放进热水里，还能复原吗？

生：不能，破了的乒乓球泡热水也鼓不起来。

师：那我们来想一想，为什么完好的乒乓球放进热水就能复原？大家猜一猜，到底是什么在起作用？

生1：热水把塑料泡软了，塑料自己弹回去。

生2：乒乓球里面有空气，热水加热里面的空气，空气变大，把球撑起来。

师：大家有两种不同猜想，这就是我们今天要研究的问题。板书课题《乒乓球复原了》。

【教材内容讲解】教材开篇展示生活场景图，图上小朋友拿着压扁乒乓球，旁边有热水杯，课文文字提出驱动性问题：怎样让压扁的乒乓球鼓起来？教材提示我们，猜想不能凭空想象，要结合乒乓球结构思考。乒乓球内部有空气，完好的乒乓球内部空气被封闭在球壳里面；一旦球壳破损，内部空气就会和外界流通。教材在这里设置猜想板块，引导学生区分两种猜想，这也是我们接下来实验要验证的内容。

设计意图：利用学生熟悉的乒乓球创设真实情境，直接抛出课文驱动问题，激发探究兴趣，暴露学生原有认知，形成认知冲突，自然引出本课探究任务。（二）猜想假设，设计实验师：我们猜想，乒乓球复原是内部空气受热体积变大。空气看不见摸不着，我们怎么才能看见空气受热、遇冷之后的体积变化？小组讨论，想一想，能不能设计一个实验，观察空气体积变化？

学生小组讨论，之后汇报想法。

生1：找瓶子，里面装空气，瓶口套气球，瓶子放到热水里，气球可能变大。

生2：放到冷水里面，气球可能变小。

师：这个想法非常好，我们可以参照教材中的实验装置。

【教材内容讲解】教材给出实验装置示意图：玻璃瓶，瓶口套紧气球，瓶内封存空气。教材提示关键点：瓶口一定要密封，不能漏气，瓶里的空气总量保持不变。教材提醒，这个实验模拟乒乓球内部的密闭空气，玻璃瓶相当于乒乓球外壳，瓶子里面的空气就是乒乓球内部空气。教材要求把装置先后放入热水、冷水，观察气球变化。

师：大家思考，为什么瓶口一定要套紧气球，保证不漏气？如果漏气，实验还能成功吗？

生：漏气的话，里面空气跑出去，就算受热，外面空气进来，气球不会变大。

师：说得非常准确，实验的关键就是保持瓶内空气密闭，空气数量不变，只改变温度。大家预测，装置放入热水，气球会发生什么变化？放到冷水里呢？

生：热水中气球变大；放到冷水，气球缩小瘪下去。

师：请各小组猜想记录到实验记录表，表格包含预测现象、实际观察现象两栏。

设计意图：引导学生理解教材实验模型，把看不见的空气体积变化转化为气球可见形变，建立模型思维；强调密闭条件，突破本课难点，培养学生控制变量意识。（三）分组实验，收集证据教师分发实验材料：玻璃瓶、气球、装有热水的烧杯、装有冷水的烧杯、实验记录单，同时强调安全提醒：热水不要洒出，小心烫伤。

师：请同学们按照教材给出的实验步骤操作。第一步，把气球紧紧套在玻璃瓶口；第二步，将玻璃瓶放入热水烧杯，静置观察气球变化，记录现象；第三步，取出玻璃瓶，再放入冷水烧杯，继续观察气球变化并记录。小组分工，操作员、观察员、记录员、汇报员各司其职。

学生分组动手实验，教师巡视，观察各组操作，对密封不严的小组进行指导。

实验结束，组织小组汇报。

生1：我们组把瓶子放进热水，气球慢慢鼓起来了；放到冷水之后，气球又瘪回去。

生2：我们气球套的有点松，刚开始实验气球变化不明显，重新套紧之后效果就很清楚。

师：热水给瓶子里面空气加热，空气受热之后体积发生了什么变化？冷水冷却瓶内空气，体积又怎么变？

生：受热体积变大，遇冷体积变小。

【教材内容讲解】教材的实验记录板块，引导学生如实记录气球在冷热环境下的现象。教材文字提示：密闭的空气受热，体积膨胀；遇冷，体积收缩。这一现象叫做气体的热胀冷缩。教材特意标注，空气本身没有增多或者减少，只是体积改变，并不是空气被制造出来。

师：我们回到最开始的乒乓球问题。现在大家能不能解释，热水里乒乓球为什么复原？

生：乒乓球里面封闭空气，热水加热空气，空气受热膨胀，体积变大，把凹陷的球壳撑起来，乒乓球就复原。

师：那如果乒乓球破洞，内部空气不再封闭，放到热水里，空气受热膨胀就会从洞口跑掉，没法撑起球壳，所以无法复原。那有没有可能只是塑料受热变软？我们想一想，如果没有内部空气，仅仅塑料受热，能不能自己鼓回来？

生：不能，塑料变软不会自己鼓起来，是空气膨胀的力量。

设计意图：依托教材实验开展动手探究，学生亲身获取证据；利用实验结论解释导入情境，解决课始问题，纠正学生原有认知误区，落实科学观念。（四）迁移拓展，联系生活师：教材展示了很多生活实例，请同学们阅读教材拓展部分，找一找生活里气体热胀冷缩的例子。

生1：夏天自行车轮胎不能充气太足，气温高，轮胎里面空气受热膨胀，容易爆胎。

生2：热气球，加热里面空气，空气膨胀，热气球变大升空。

师：同学们说得很好。大家再想一想，冬天的时候，踩瘪的气球拿到温暖房间，气球会有什么变化？

生：气球会变大一点，里面空气受热膨胀。

师：这些现象，都能用我们今天学到气体热胀冷缩解释。

设计意图：活用教材拓展素材，将课堂所学迁移到真实生活，巩固概念，体会科学与生活紧密联系，落实态度责任目标。（五）课堂小结师：今天我们通过探究乒乓球复原的秘密，做了密闭空气实验，谁来总结今天学到的知识？

生：密闭的气体有热胀冷缩的性质。受热体积膨胀，遇冷体积收缩。乒乓球复原就是球内空气受热膨胀撑起来的。

教师梳理本课主线：从提出乒乓球复原问题，猜想假设，做模拟实验收集证据，最后得到气体热胀冷缩结论，并且用这个原理解释生活现象。教师总结科学探究流程，鼓励学生课后继续观察身边冷热引起的体积变化现象。六、板书设计乒乓球复原了猜想：乒乓球复原→内部空气受热膨胀

实验：密闭空气

热水→空气受热，体积膨胀（气球鼓起）

冷水→空气遇冷，体积收缩（气球变瘪）

结论：气体具有热胀冷缩

应用：乒乓球复原、夏天轮胎不宜充太满2凹陷的保鲜膜一、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，探究气体遇冷收缩，完善气体热胀冷缩规律；拓展固体液体，知道热胀冷缩是很多物体共同性质，但是不同物质变化程度不一样。鼓励学生课后观察电线、温度计等生活物品，寻找热胀冷缩现象。板书设计凹陷的保鲜膜密闭气体→遇冷，体积收缩

气体：热胀冷缩（变化最明显）

液体：热胀冷缩

固体：热胀冷缩（变化不明显）

保鲜膜凹陷原理：杯内空气遇冷收缩，内部压力变小，保鲜膜向内凹陷3给水加热一、教材分析《给水加热》是大象版2026新教材四年级上册第一单元《冷与热》第3课。在前两课学生认识气体、固体、液体热胀冷缩基础上，本课聚焦给水持续加热，探究水在受热过程中温度、形态的变化，区分热胀冷缩与物态变化两个不同概念，是单元认知进阶的关键一课。教材以给水加热为核心探究活动，课文设置驱动问题：持续给水加热，水会发生哪些变化？教材编排实验，利用烧杯、酒精灯、温度计，观察水加热过程，记录温度变化，观察气泡、水面现象，认识沸腾。教材重点区分两个变化：水受热体积膨胀（属于热胀冷缩）；水达到一定温度，剧烈汽化变成水蒸气，也就是沸腾（物态变化），帮助学生区分两种不同变化，避免概念混淆。教材包含实验记录表格，引导学生定时记录水温，观察水中气泡变化。研讨板块对比沸腾前后气泡差异，认识沸腾特点；教材拓展部分介绍沸点，简单说明不同条件下水沸腾温度存在差异。本课承接前面热胀冷缩学习，同时区分单纯体积变化和液态变成气态的物态变化，完善单元冷与热大概念，训练学生定量观察、持续记录的探究能力，为后续学习水的三态变化铺垫基础。二、学情分析四年级学生在生活中见过烧水，知道水烧开会翻滚，冒出大量白汽，但是对沸腾细节缺少细致观察。很多学生混淆热胀冷缩和水烧开汽化，认为水烧开只是单纯体积变大。学生能使用温度计测量温度，但是持续观察、定时记录数据的能力较弱，读取温度计示数容易出现误差。学生容易把沸腾时看到的“白汽”当成水蒸气，不知道水蒸气无色透明，白汽是水蒸气遇冷凝结成小水珠。学生观察实验时，更多关注水面翻滚，忽略水中气泡产生位置、大小变化，缺少有序观察意识。经过前两节课学习，学生熟悉猜想、实验、交流的探究流程，小组合作探究习惯初步形成。本课实验用到酒精灯，学生有初步使用经验，但安全操作仍是重点，需要教师反复规范操作要求。学生能够定性观察现象，本课加入温度定量记录，对学生是新挑战，需要教师指导读取温度、填写记录表。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道给水持续加热，温度不断上升，达到一定温度时水会沸腾；认识沸腾是液态水变成水蒸气的剧烈现象；区分水受热体积膨胀（热胀冷缩）和沸腾汽化两种不同变化；知道水蒸气是无色透明气体，白汽是水蒸气凝结的小水珠。2.科学思维：能够根据烧水生活经验做出猜想；根据温度数据、气泡现象，对比沸腾前后差异，归纳沸腾特征；区分热胀冷缩和物态变化，辨析两种不同类型的冷热变化。3.探究实践：小组合作完成给水加热实验，规范使用酒精灯、温度计；持续观察水加热过程，定时记录水温、气泡现象；整理实验记录，描述水加热全过程变化，基于证据得出结论。4.态度责任：体会持续观察、如实记录在科学探究中的重要性；严格遵守加热实验操作规范，树立实验安全意识；了解烧水相关生活常识，能用本课知识解释烧水中现象。四、教学重难点教学重点：观察水沸腾前后气泡、温度变化，认识沸腾现象；区分水的热胀冷缩与沸腾汽化。教学难点：理解沸腾是液态变为气态的剧烈变化；区分水蒸气与白汽；读懂温度记录数据，归纳沸腾特点。五、教学过程（一）复习导入，提出驱动问题师：前面两节课，我们学习物体热胀冷缩，谁来说一说，液体受热会发生什么变化？

生：液体受热，体积膨胀；遇冷体积收缩。

师：如果我们持续不断给水加热，一直加热下去，仅仅只是体积变大吗？水还会不会出现别的变化？大家平时在家看过烧开水，说一说水烧开的时候，你看到什么现象？

生1：水翻滚起来，有泡泡，冒白汽。

生2：会发出响声。

师：大家观察到很多现象，那水加热过程，温度怎么变？气泡怎么变化？这就是我们今天探究内容。板书课题《给水加热》。

【教材内容讲解】教材课文图片展示实验装置：烧杯盛水，酒精灯加热，温度计悬在水中。教材文字提出驱动问题：持续给水加热，水会发生哪些变化？教材提示，我们要同时观察两件事：一是水温的变化，用温度计测量；二是水中、水面的现象，重点观察气泡。教材提前提示安全要点：酒精灯规范使用，不要触碰加热后烧杯，防止烫伤。

师：大家猜想，加热水的时候，水温会一直不停上升吗？气泡一开始就大量翻滚吗？小组简单交流，写下猜想。

生1：水温会一直升高，越来越烫。

生2：刚开始小气泡，水烧开，大量气泡翻滚。

设计意图：复习液体热胀冷缩，制造认知冲突：持续加热水，除体积膨胀外，还会出现新变化；结合学生生活烧水经验，引出教材驱动问题，激发探究猜想。（二）认识实验器材，明确实验方案师：我们先来认识教材实验器材：烧杯、水、酒精灯、石棉网、温度计、铁架台。大家回忆酒精灯使用方法，谁来说酒精灯使用注意事项？

生：点燃用火柴，不能互相引燃；熄灭要用灯帽盖灭，不能吹。

师：温度计使用注意什么？

生：温度计液泡浸没水中，不能碰到烧杯底部和杯壁，读数视线和液面齐平。

【教材内容讲解】教材给出完整实验步骤。第一步，烧杯装入适量水，放在石棉网上；第二步，把温度计悬挂，液泡浸入水中，不触碰烧杯；第三步，点燃酒精灯，开始给水加热；第四步，持续观察，每隔一段时间记录温度，观察气泡变化；第五步，水沸腾之后继续观察一段时间，熄灭酒精灯，整理器材。教材附带记录表格，表格包含观察时间、水温、水中气泡情况。教材提示，实验结束后，不要立刻触碰烧杯。

师：我们观察气泡，要分两个阶段：沸腾之前和沸腾的时候。大家想一想，沸腾前气泡是从哪里产生？气泡上升的时候变大还是变小？沸腾时气泡又是什么样子？我们带着这些问题实验。

师：实验小组分工，专人负责计时读温度，专人观察气泡，专人填写记录单。

设计意图：研读教材实验方案，规范器材操作，落实安全要求；明确观察维度，既要定量记录温度，又定性观察气泡，培养多维度有序观察能力。（三）分组实验，收集观察证据教师分发实验材料，再次强调安全要求，学生小组开展给水加热实验，教师巡视各组，指导温度计读取，提醒如实记录温度和气泡现象。

实验过程结束，组织小组汇报实验记录。

生1：刚开始加热，水温慢慢升高，烧杯底部出现少量小气泡，气泡上升途中变小消失，没有翻滚。

生2：水温升到一定数值，水开始翻滚，大量气泡从底部产生，上升过程不断变大，冲到水面破裂，水剧烈翻滚。继续加热，温度不再继续上升。

师：非常好。沸腾之前，少量微小气泡；沸腾时，大量气泡，剧烈翻滚。水沸腾之后，继续加热，温度不再持续升高。

【教材内容讲解】教材研讨板块，对比沸腾前后气泡现象。课文文字说明：水受热到一定程度，会发生剧烈汽化现象，液态水变成水蒸气，这个现象叫做沸腾。教材特别区分：水受热体积变大，属于液体热胀冷缩；沸腾是水变成水蒸气，液态转化气态，这是两种不同变化。教材标注：水蒸气无色透明，肉眼看不见；我们看到的白色雾气，不是水蒸气，是水蒸气遇到冷空气凝结成的小水珠。

师：老师提问，烧开水看到的白汽是不是水蒸气？

生：不是，水蒸气看不见，白汽是小水珠。

师：很好。我们对比前面课学的热胀冷缩，水受热体积膨胀，只是水所占空间变大，水仍然是液态；沸腾的时候，液态水变成水蒸气，物质形态改变。两者不一样。

师：大家结合记录的数据说一说，水沸腾时，温度有什么特点？

生：沸腾之后，继续加热，温度保持不变。

设计意图：依托教材实验，学生动手获取温度与气泡证据；通过研讨辨析，区分热胀冷缩与沸腾两种不同冷热变化，纠正白汽就是水蒸气的常见误区，突破本课教学难点。（四）拓展交流，联系生活师：阅读教材拓展内容，想一想生活中沸腾现象。

生：家里烧开水，就是水沸腾。

师：烧水时，水壶里水不能装太满，为什么？

生：水受热体积膨胀，沸腾的时候水容易溢出来。这里同时包含液体热胀冷缩和沸腾。

师：在高原地区，水不到100摄氏度就沸腾，这是因为气压不同，简单了解即可。

师：大家思考，给水加热，热量起到什么作用？

生：热量让水温度升高，到达一定程度，水就沸腾变成水蒸气。

设计意图：运用本课所学解释生活烧水现象，区分现象背后不同变化，打通课堂知识与真实生活，巩固科学观念。（五）课堂小结师：我们一起来总结本节课学习内容。谁来说给水加热，水经历哪些变化？

生：加热初期水温上升，出现少量小气泡；达到一定温度，水沸腾，大量气泡翻滚，液态水变成水蒸气；沸腾之后继续加热温度不变。热胀冷缩只是体积改变，沸腾是水变成水蒸气。白汽不是水蒸气，是小水珠。

教师梳理本课：我们持续给水加热，观察温度、气泡变化，认识沸腾现象，区分热胀冷缩与物态变化。本单元三节课，我们先后认识气体、固体、液体热胀冷缩，又认识给水加热出现沸腾，冷与热可以让物体体积改变，也能改变物体状态。鼓励学生课后观察家里烧水现象，注意不能近距离触碰开水，保证安全。板书设计给水加热加热前期：水温升高，少量小气泡（液体热胀冷缩）

沸腾：大量气泡，剧烈翻滚，液态水→水蒸气

沸腾特点：持续吸热，温度不变

区分：

热胀冷缩：仅体积变化，物质状态不变

沸腾：物质形态改变，液态→气态

白汽≠水蒸气（水蒸气无色，白汽是小水珠）4小水珠从哪儿来一、学情分析四年级学生已经在低年级学习过水可以蒸发变成水蒸气，知道水受热会慢慢变成看不见的水蒸气。在日常生活里，学生见过冰镇饮料外壁、冬天窗户玻璃上出现小水珠的现象，能够直观观察到水珠，但普遍存在前概念误区：很多学生认为小水珠是容器里面的水渗出来的，或是空气里原本就看得见的水滴。四年级学生思维以具象思维为主，好奇心强，喜欢动手观察实验现象，具备小组合作、简单记录实验现象的能力，能够跟随教师开展对比观察活动。但学生很难理解水蒸气是无色、看不见的气体，不容易建立水蒸气遇冷液化形成小水珠的抽象概念，区分蒸发和凝结两种物态变化存在困难，需要依托教材文本、对比实验、问答辨析逐步建构科学概念。学生能够用简单语言描述看到的现象，但是在现象背后的因果推理方面仍需要教师持续引导。二、教材分析本课为2026秋新教材大象版四年级上册第一单元《冷与热》的内容，单元围绕冷热变化引起水的形态变化展开。本课聚焦凝结现象，承接水的蒸发相关内容，是认识水三态变化的重要一环。教材从生活情境入手，抛出核心探究问题：冰镇杯外壁的小水珠从哪里来？教材设置猜想假设、实验探究、处理信息、得出结论、迁移应用完整探究流程。课文配有实验示意图，引导学生设计对比实验，观察冷热环境下水蒸气的变化；课文明确水蒸气遇冷，会凝结成看得见的小水珠，给出凝结的科学概念。教材还列举浴室镜面起雾、清晨草叶露珠等生活实例，帮助学生迁移运用概念。本课学习，既巩固水蒸气相关认知，又为后续《水结冰了》学习做好铺垫，帮助学生建立温度变化能够改变水形态的核心认知，落实物质领域相关学习内容，培养学生基于现象提出猜想、用实验验证猜想的探究能力。教材文本语言贴近四年级认知水平，侧重现象观察与证据推理，不引入复杂专业方程式。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道空气中含有看不见的水蒸气；水蒸气遇冷，会凝结成小水珠，这个现象叫作凝结；能够列举生活中凝结现象的实例，区分蒸发与凝结现象。2.科学思维：能够针对小水珠来源提出猜想，借助对比实验收集证据；通过分析实验现象，推理得出小水珠来自空气中水蒸气的结论，提升证据推理能力。3.探究实践：按照教材指引完成对比实验，认真观察、如实记录实验现象；小组合作交流实验发现，能够清晰描述观察到的现象，基于证据判断猜想是否成立。4.态度责任：感受水的形态变化与温度紧密相关，体会生活处处存在科学现象；养成尊重实验证据、不主观臆断的科学习惯，愿意主动观察身边凝结现象。四、教学重难点教学重点：认识凝结现象，知道小水珠是空气中的水蒸气遇冷形成的。教学难点：理解水蒸气是看不见的气体，能够利用实验证据推翻“水从杯子渗出来”这类错误猜想。五、教学过程（一）情境导入，提出探究问题教师出示一杯冰镇矿泉水，放置在桌面，引导全班学生观察杯壁。

师：同学们，请仔细观察这个装冰水的杯子外壁，大家看到了什么？

生：杯子外面有很多细小的水珠，摸上去湿湿的。

师：大家观察得很仔细。看到这些小水珠，你心中产生了什么疑问？

生：这些小水珠是从哪里来的？是不是杯子里面的水漏出来了？

师：这正是本节课我们要探究的核心问题，也就是课文提出的探究主题——小水珠从哪儿来。板书课题《小水珠从哪儿来》。

设计意图：利用学生熟悉的生活场景创设情境，直观呈现本课研究现象，激发学生探究兴趣，引导学生自然提出问题，开启本课探究活动。（二）研读教材，做出猜想与假设师：请大家阅读教材猜想部分内容，想一想，对于杯外壁小水珠的来源，我们可以提出哪些猜想？小组之间简单交流。

小组汇报猜想：

生1：猜想一，杯子里面的水透过杯壁渗出来，形成小水珠。

生2：猜想二，空气中有看不见的东西，碰到冷杯子变成水珠。

生3：猜想三，是杯口的水蒸气流到杯子外壁。

师：同学们提出了不同猜想。猜想是否正确，不能只依靠猜测，我们需要设计实验，寻找证据来验证，这也是课文提示我们的探究方法。大家思考，如果猜想一是正确的，水从杯子渗出来，会出现什么特点？

生：杯子里面的水量会变少。

师：很好。那我们怎么设计实验，验证小水珠是不是杯子里渗出来的？

生：我们可以先标记杯内水位，等外壁出现水珠之后，看看水位有没有下降。

设计意图：依托教材猜想板块开展讨论，鼓励学生大胆表达想法，引导学生思考如何用实验检验猜想，建立“猜想需要实验证据支撑”的科学思维。（三）研读教材实验方案，开展对比探究教师引导学生阅读教材中的对比实验图文内容。教材设置两组对照：一组杯子装入冰水，另一组杯子装入常温清水，两个杯子外壁保持干燥，放置在同一环境，观察外壁是否产生小水珠。

师：阅读课文实验部分，想一想这个实验里，改变的条件是什么？保持不变的条件又有哪些？

生：改变的条件是杯子里面水的温度；杯子种类、放置地点、空气环境都保持一样。

师：没错，这是对比实验的关键，只改变一个变量，保证实验公平。我们先来做第一个检验：观察冰水杯子，提前标记好杯内水位。请同学们仔细观察，杯子外壁出现小水珠之后，杯内水位有没有下降？

生：水位没有变少。

师：这个现象说明什么？

生：小水珠不是杯子里面渗透出来的，猜想一不成立。

师：继续观察两组杯子，装冰水的杯子外壁出现大量小水珠，常温清水杯子外壁没有出现水珠。两组杯子最大差别就是杯壁温度不同，冷杯子外壁才会产生水珠。大家思考，小水珠形成和什么条件有关系？

生：需要冷的物体。

师：我们继续研读课文给出的解释：空气中含有看不见的水蒸气，当水蒸气遇到温度较低的物体表面时，就会冷却，变成看得见的小水珠，这种现象叫作凝结。

师：大家注意课文这句话：水蒸气是无色、透明、看不见的气体。很多同学误以为白雾就是水蒸气，这个想法是错误的，白雾本身就是大量小水珠聚集形成的。

设计意图：精读教材实验方案，明确对比实验控制变量的要求；结合实验现象开展问答推理，依托实验证据排除错误猜想，建构凝结概念，纠正学生最常见的前概念误区。（四）结合课文案例，辨析生活中的凝结现象师：课文列举了很多生活凝结实例，清晨草叶、树叶上面的露珠；洗澡之后浴室镜子上蒙上一层水雾；冬天室内窗户玻璃内侧出现水珠。我们一起来分析。

师：冬天，房间里面比较温暖，空气中含有水蒸气，玻璃温度很低。室内水蒸气碰到冷玻璃，会发生什么变化？

生：水蒸气遇冷，凝结成小水珠附着在玻璃上。

师：那夏天能不能在玻璃上看到这种水珠？

生：夏天室外温度高，玻璃温度不低，不容易形成。如果房间开空调，玻璃外侧有可能出现水珠。

师：这个思考很棒。我们再区分蒸发和凝结。蒸发是水变成水蒸气，需要受热；凝结是水蒸气变回液态水，需要遇冷。两者变化方向相反。

小组任务：小组讨论，举出生活中凝结现象，说一说哪里的水蒸气遇到冷物体形成水珠。小组代表发言。

生1：夏天从冰箱拿出的水果，表面很快出现水珠。

生2：烧水时盖子内侧的小水珠，是热水产生的水蒸气碰到冷盖子凝结而成。

设计意图：依托教材实例，迁移巩固凝结概念，对比蒸发与凝结，帮助学生理清两种物态变化，强化温度是形态变化的条件。（五）拓展思考，巩固概念师：冬天戴口罩，镜片容易起雾，这是什么原因？

生：呼出的气体里面有水蒸气，碰到温度较低的镜片，水蒸气遇冷凝结，形成小水珠，镜片起雾。

师：说得完整准确。所以镜片起雾，属于凝结现象。

设计意图：选取学生熟悉场景，检验学生对凝结概念掌握情况，完成知识迁移。六、课堂小结师：本节课我们围绕“小水珠从哪儿来”开展探究，通过对比实验收集证据，推翻了水从杯壁渗出的猜想。我们知道空气中存在看不见的水蒸气，水蒸气遇到冷的物体，会凝结成液态小水珠，这个过程叫作凝结。蒸发是水变成水蒸气，凝结是水蒸气变回水，两个过程都和温度有关。生活中露珠、镜面起雾、冰镇容器外壁水珠都是凝结现象。下一节课，我们继续探究，当温度持续降低，水会发生什么变化。

5水结冰了一、学情分析四年级学生在生活中见过冰，知道冰是固态的水，见过水在冬天结冰，能够感知结冰需要低温环境。学生已经在上一课学习凝结现象，理解温度变化可以改变水的形态，为本课打下基础。但是学生存在较多模糊认知：很多学生认为水只要到0℃就会瞬间结冰，不清楚水结冰过程温度变化特点；容易混淆水、水蒸气、冰三者之间转化条件。四年级学生能够使用温度计测量温度，具备简单实验记录能力，喜欢观察长时间变化的实验现象，但持续观察、定时记录数据的耐心不足；读取温度计、规范记录数据容易出现误差。学生具象思维占主导，对于凝固过程持续放热、温度保持不变这一抽象规律理解难度较大，需要借助教材实验、温度记录表、师生问答逐步分析数据，归纳规律。二、教材分析本课属于2026秋新教材大象版四年级上册第一单元《冷与热》，承接《小水珠从哪儿来》，继续探究温度降低带来的水的形态变化，聚焦水凝固成冰。教材延续单元探究范式：提出问题、猜想假设、实验探究、处理信息、得出结论、迁移应用。课文提出核心问题：水在什么条件下会结冰？教材给出实验方案，引导学生用水、碎冰、食盐制作低温环境，持续测量水结冰过程温度，绘制温度变化记录表。课文明确水降到0℃时开始结冰，结冰过程中温度保持不变；水结冰之后，形态从液态变为固态，体积会变大。课文配有温度记录表格、水结冰实验示意图，同时区分液态水和固态冰的特点。本课完善水的三态变化知识体系，帮助学生建立温度变化能够改变物质形态的认知，训练学生采集、整理、分析实验数据的能力，落实物质科学领域素养目标。教材不深入讲解晶体凝固专业术语，贴合四年级学生认知水平。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道水在0℃时开始结冰，水结冰的过程叫凝固；水结冰过程中温度保持不变；水结冰由液态变成固态，结冰后体积会增大；知道冰和水是同一种物质。2.科学思维：能够读取、整理实验温度数据，分析水结冰过程温度变化规律；对比水与冰的特征，推理水凝固的条件，发展数据分析与归纳能力。3.探究实践：按照教材方案组装实验装置，规范使用温度计定时测量水温，如实记录数据；小组合作持续观察水结冰的现象，交流实验发现。4.态度责任：感受水的形态变化有固定条件，体会科学实验需要耐心持续观察；能够如实记录数据，尊重实验事实，了解结冰现象在自然界中的存在。四、教学重难点教学重点：认识水结冰的条件，知道水在0℃开始结冰，结冰过程温度不变；知道水结冰后体积变大。教学难点：分析实验温度数据，理解水凝固过程温度保持不变的规律。五、教学过程（一）复习导入，引出课题师：上一节课我们学习了凝结现象，谁来说一说凝结是什么？

生：空气中看不见的水蒸气遇到冷物体，凝结成小水珠。

师：很好，温度降低，水蒸气可以变成液态水。如果持续降低液态水的温度，水又会发生什么变化？大家生活里见过吗？

生：冬天水会冻成冰。

师：没错，液态的水变成固态冰。今天我们一起学习《水结冰了》，探究水结冰需要什么条件，结冰过程会出现哪些变化。板书课题。

设计意图：复习凝结相关旧知识，建立单元知识联系，由水蒸气遇冷迁移到液态水持续降温，自然引出本课探究主题，调动学生生活经验。（二）研读教材，提出猜想师：阅读教材开头问题与猜想板块，请小组交流猜想：水在什么温度条件下会结冰？水结冰之后，体积会不会变化？

小组汇报猜想：

生1：温度越低，水越容易结冰，大概到0摄氏度的时候水结冰。

生2：水结冰之后体积可能变小。

生3：水结冰之后体积会变大，水管冬天冻裂就是这个原因。

师：同学们提出不同猜想，猜想是否正确，我们需要开展实验，持续测量温度，记录现象，用数据来验证猜想，这也是课文提示我们的探究思路。

师：大家思考，我们在实验室环境，室温高于0℃，怎么制造可以让水结冰的低温环境？

生：使用冰块，还可以加盐降低温度。

师：教材实验方案里，就是在碎冰里面加入食盐，以此获得更低温度，用来冷却试管里面的清水。

设计意图：依托教材猜想环节，鼓励学生表达已有想法，引导学生意识到需要借助实验和数据验证猜想，引出实验装置原理。（三）研读教材实验方案，开展探究实验教师带领学生研读教材实验图文，明确实验器材：试管、清水、温度计、装有碎冰的烧杯、食盐。课文要求：将清水装入试管，把温度计放入试管水中；将试管放入装有碎冰的烧杯，向碎冰中加入食盐；每隔一段时间读取温度计示数，记录温度，观察试管中水的状态变化，填写温度记录表。

师：阅读课文实验操作要求，使用温度计有哪些注意事项？

生：温度计不能碰到试管壁和试管底部；视线和液柱液面保持平齐。

师：说得很规范。实验开始前，我们先记录初始水温。随着试管不断降温，大家持续观察两个内容：水温数值、试管内水的状态，并且填写教材配套表格。

学生小组开展实验，定时记录。等待一段时间之后，教师组织全班汇总各组实验数据。

师：观察各组记录的数据，水温不断下降，下降到多少摄氏度的时候，试管里面的水开始出现冰？

生：降到0℃的时候，水开始结冰。

师：继续观察，水开始结冰之后，在没有完全冻成冰之前，温度有没有继续下降？

生：温度保持在0℃不变。

师：这是本课最重要的规律，请大家对照课文结论段落：水在0℃开始结冰，液态水变成固态冰，这个过程称为凝固；水在凝固过程，温度保持0℃不变，直到全部变成冰之后，温度才会继续下降。

师：我们继续观察结冰之后试管内冰面位置，对比结冰前水面标记，大家发现什么？

生：冰面位置比原来水面更高。

师：这说明水结冰之后，体积变大。课文中也提到这一点。冬天自来水管里面的水结冰，体积膨胀，就会撑裂水管，就是这个原理。

设计意图：精读教材实验操作规范，落实温度计使用技能；汇总实验数据，依托数据归纳凝固规律，通过液面标记直观看到体积变化，突破本课重难点，落实数据分析的科学思维。（四）研读课文，对比水和冰的特征师：阅读课文中水和冰对比部分，请小组讨论，液态水和固态冰有哪些相同点和不同点。

小组汇报：

生1：相同点：水和冰是同一种物质，都是无色、无味、透明。

生2：不同点：水是液态，可以流动，没有固定形状；冰是固态，不会流动，有固定形状。

师：总结到位。水凝固形成冰，只是形态发生改变，物质本身没有变化。

师：思考，冰能不能变回液态水？需要什么条件？

生：冰受热，温度升高，冰会融化变回水。

师：没错，融化和凝固是相反的变化。凝固是水遇冷变成冰；融化是冰受热变回水，两者变化和温度密切相关。

设计意图：依托教材文本对比水与冰，区分固态、液态特征，建立可逆变化的认知，完善水三态变化框架。（五）迁移应用，生活案例分析师：深秋夜晚气温降到0℃以下，地面积水结冰，形成薄冰，这是什么变化？

生：水的凝固现象。

师：冰箱冷冻层的水变成冰块，属于什么现象？

生：凝固。

师：冬天湖面结冰，湖水表层先结冰，冰下仍然有水，这也是水的凝固现象。

设计意图：联系自然与生活实例，巩固凝固概念，完成知识迁移。六、课堂小结师：本节课我们通过持续测温实验，探究水结冰的条件。水降到0℃开始凝固成冰，凝固过程温度保持不变；水从液态转变为固态，水结冰后体积变大；冰和水属于同一种物质。凝固和融化是一对相反变化，凝固需要降温，融化需要受热。结合上一节课，我们已经知道水蒸气遇冷凝结成水，液态水持续降温凝固成冰，逐步认识水的三种形态变化。

第二单元太阳、地球和月球1阳光下的影子一、学情分析四年级学生在生活中能够观察到影子，知道有阳光的地方物体才会产生影子，能发现一天之内影子长短、方向会发生变化，但是对于影子变化规律缺少系统观察，很多学生认为太阳越高，影子越长，存在明显前概念错误。学生已经具备基础观察、记录能力，能够绘制简单示意图，小组合作习惯较好。但是学生很难把太阳位置变化和影子变化建立因果联系，对于影子形成的条件理解不够完整。学生的观察容易碎片化，难以坚持长时间连续观察，对于定量记录影子长度、准确记录影子方位存在困难。四年级学生以具象思维为主，适合借助模拟实验、画图记录、实地观测、问答辨析开展课堂学习，需要教师引导学生梳理一天中太阳方位、高度与影子之间对应的变化规律。二、教材分析本课是2026秋新教材大象版四年级上册第二单元《太阳、地球和月球》第一课，本单元引导学生认识太阳、地球、月球相关现象，本课以阳光下的影子作为切入点，是单元开篇内容。教材从生活情境引入，提出探究问题：阳光下物体影子在一天当中怎样变化？教材包含猜想假设、实地观测、整理信息、得出结论、迁移应用完整探究流程。课文明确影子形成的条件：光源、遮挡物、屏；重点引导学生连续观测一天内阳光下物体影子的长短、方向变化，记录并绘制影子变化图。课文总结规律：太阳东升西落，太阳位置低时影子长，太阳位置高时影子短；影子方向和太阳方向相反。课文配有太阳与影子示意图、记录表格，同时介绍古人利用影子计时的工具——日晷。本课的观测与规律认知，为本单元后续认识日月视运动、天体相关内容奠定基础，训练学生长期观测、整理记录、归纳规律的探究能力，落实地球与宇宙科学领域核心素养。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道影子形成需要光源、遮挡物、屏；知道阳光下物体影子长短、方向会随着太阳位置变化而改变；掌握规律：太阳位置越高，影子越短；太阳位置越低，影子越长；影子方向与太阳方向相反。2.科学思维：根据影子观测记录，对比、归纳太阳和影子变化规律；能根据太阳位置，推测影子长短与方位，建立天体视运动和地面现象之间的联系。3.探究实践：学习在阳光下持续观测物体影子，记录影子长短、方位；绘制影子变化简图，小组交流观测记录，整理观测信息。4.态度责任：体会长期观测是认识自然现象的重要方法；感受古人利用影子规律制作日晷的智慧；养成细致、如实记录观测现象的习惯。四、教学重难点教学重点：掌握一天中阳光下影子长短、方向变化规律，知道影子方向和太阳方向相反。教学难点：理解太阳位置变化是影子变化的原因，建立太阳高度、方位与影子之间的因果关系。五、教学过程（一）情境导入，提出探究问题教师展示校园大树阳光下影子照片。

师：同学们，观察图片，大树下方出现了影子。大家想一想，影子是怎么产生的？

生：有太阳光照着大树，大树挡住阳光，就出现影子。

师：很好。大家平时在校园阳光下活动，有没有发现，同一个物体，在一天不同时间，影子不一样？

生：早上影子很长，中午影子很短，到下午影子又变长。

师：大家有这样的发现。那影子的长短、方向，到底会怎么变化？这就是我们本节课探究主题《阳光下的影子》。板书课题。

设计意图：利用校园实景图片导入，调用学生日常观察经验，引出核心探究问题，激发学生探究太阳与影子变化规律的兴趣。（二）研读教材，猜想影子形成条件与变化特点师：阅读教材猜想板块，小组讨论两个问题：第一，形成影子需要什么条件；第二，一天当中，阳光下物体影子长短、方向会如何变化。

小组汇报猜想：

生1：影子形成要有太阳、物体、地面。

生2：早上太阳在东边，影子在西边；傍晚太阳在西边，影子在东边。

生3：中午太阳最高，影子最长。

师：有同学猜想中午影子最长，这个猜想是否正确，需要我们通过实地观测收集证据来验证。我们先研读课文，提炼影子形成三个条件：光源、遮挡物、屏。阳光就是光源，大树、木棍这类不透光物体是遮挡物，地面就是屏，三者缺一不可。如果没有光源，不会产生影子；遮挡物透明，光线直接穿过，也不会形成影子。

师：大家想一想，如果阴天，没有强烈阳光，能不能形成清晰影子？

生：不能，缺少足够强的光源。

设计意图：依托教材文本，先建构影子形成条件；收集学生猜想，暴露学生前概念误区，引出实地观测活动，引导学生明白猜想必须依靠观测证据验证。（三）研读教材观测方案，学习实地观测方法教师引导学生阅读教材实地观测部分。课文选用直立小木棍作为遮挡物，固定在地面，从早上开始，每隔一段时间标记木棍影子端点，记录影子长度与方位，持续记录到傍晚。课文配有观测记录表格和影子标记示意图。

师：阅读课文，思考观测时，木棍能不能移动？为什么？

生：木棍不能移动，遮挡物位置要固定，不然观测结果不准确。

师：说得很关键。固定木棍，就是保证遮挡物不变，只记录不同时刻影子变化。观测的时候，我们需要同时记录两项信息：影子的长度，影子所在方向。大家回忆，早上太阳从哪个方向升起？

生：东方。

师：太阳在东方，影子朝向哪个方向？

生：影子朝向西边。

师：到傍晚，太阳落到西方，影子朝向？

生：影子朝向东边。

师：由此可以初步发现，影子方向总是和太阳方向相反。接下来，我们结合全天观测记录，分析影子长短变化。展示教材全天影子标记示意图。

师：观察图，早晨和傍晚，太阳位置低，影子怎么样？中午太阳位置高，影子怎么样？

生：早晨、傍晚影子很长；中午影子最短。

师：对照课文结论段落，我们一起梳理完整规律：太阳在天空中的位置不断变化。太阳位置低，物体影子长；太阳位置高，物体影子短；影子的方向总是与太阳所在方向相反。刚才有同学猜想中午影子最长，和观测证据不符，猜想不成立。

设计意图：精读教材观测方案，明确观测规范；结合教材影子示意图，通过问答梳理太阳方位、高度与影子的对应规律，纠正学生典型错误前概念，突破本课重难点。（四）研读课文，认识日晷师：阅读课文拓展内容，古人很早就发现影子变化规律，并且利用这个规律制作了计时工具，叫作日晷。

师：日晷依靠什么来计时？

生：依靠晷针在晷面上影子的位置变化，判断时间。

师：日晷只能在什么天气条件下使用？

生：晴天，有阳光的时候。阴天没有影子，日晷无法计时。

师：古人观察阳光下影子变化，把自然规律转化成工具，体现古人了不起的智慧。

小组简短讨论：日晷晷针影子，一天之内，长短和方向如何变化？小组代表发言。

生：早上影子长，朝西；中午影子最短；傍晚影子长，朝东。

设计意图：依托教材日晷内容，联系本课影子变化规律，将科学规律与古代科技相结合，落实态度责任目标。（五）迁移思考，巩固规律师：同一根竹竿，上午10点和上午8点相比，哪个时间影子更长？

生：上午8点太阳位置更低，影子更长。

师：下午3点，太阳在西南方向，影子朝向哪个方向？

生：影子朝向东北方向。

设计意图：创设情境问答，检验学生对太阳影子规律掌握情况，训练学生推理能力。六、课堂小结师：本节课我们学习阳光下的影子。影子形成需要光源、遮挡物、屏。一天中，太阳东升西落，太阳位置越高，影子越短；太阳位置越低，影子越长；影子方向始终和太阳方向相反。古人利用这个规律发明日晷，用来计量时间。下一节课，我们继续探究太阳、地球、月球相关现象。

2地球的形状一、学情分析四年级学生通过科普读物、短视频已经知道地球是球体，但是并不清楚人类得出这一结论的漫长探索过程。在日常生活中，学生肉眼看到的地面平坦开阔，很容易形成“大地是平的”直观感受，很难理解古人“天圆地方”的认知由来。学生已经具备基础模拟实验操作能力，能够观察实验现象，但是证据推理能力还处在发展阶段，不容易把帆船进港、月食影子等间接现象和地球球体建立逻辑关联。该年龄段学生对航海故事、航天实拍图片兴趣浓厚，适合借助模拟实验、教材史料阅读、师生对话推进课堂。本课是单元开篇，为后续认识太阳、太阳系、月球打下认知基础，教学中要着重强化“科学结论依靠证据支撑”的思维培养。二、教材分析本课是2026秋新教材大象版2026‑2027学年四年级上册第二单元《太阳、地球和月球》第一课。教材以“人类怎样一步步知道地球形状”为主线，完整呈现人类认知发展历程：古人猜想“天圆地方”；海边帆船远航现象带来疑惑；亚里士多德观察月食，依据地影推测地球是球体；麦哲伦船队环球航行实践证实；现代太空拍摄照片最终确认地球样貌。教材设置核心探究活动——帆船进港模拟实验，使用篮球模拟地球，纸折小船模拟航船，对比平面桌面与球面之上船的视觉变化；同时编排阅读板块梳理多条证明地球是球体的证据，最后点明地球真实形态是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。教材不直接灌输结论，引导学生经历“猜想‑模拟实验‑搜集证据‑得出结论”的探究路径，落实证据意识，为后续天体学习搭建思维支架。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道地球是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体；掌握证明地球是球体的多项证据；简单了解人类认识地球形状的发展历程。2.科学思维：能够对比模拟实验现象，基于现象开展证据推理；区分直接观察证据与间接推测证据，学会用证据支撑自己的观点。3.探究实践：能够完成帆船进港模拟实验，如实记录实验现象；可以整理、梳理教材文本中的各类证据，清晰表达实验现象和推论之间的联系。4.科学态度与责任：体会人类探索地球的艰辛过程；懂得科学认知不是一成不变，会随着技术进步不断完善；保持对宇宙问题的好奇心。四、教学重难点教学重点：了解证明地球是球体的各类证据，完成帆船进港模拟实验，梳理人类认识地球形状的历程。

教学难点：理解间接现象如何证明地球是球体，建立现象和结论之间的逻辑推理。五、教学过程（一）情境导入，制造认知冲突教师展示教材当中古人想象天地的插图。

师：同学们，请观察课本插图，古时候很多人认为天像一口大盖子盖在地上，大地是方的，也就是我们所说的“天圆地方”。结合你现在知道的知识，说一说，这个想法对吗？

生：不对，我们现在知道地球是圆的，是球体。

师：既然我们都知道地球是球体，那为什么古时候的人们会觉得大地是平的呢？

生：我们站在地面看过去，地面平平的，看不出来是圆的。

师：说得很好。我们肉眼看到的大地平坦开阔，可地球实际却是球体。那人类究竟依靠哪些证据，一步步证实地球是球体？今天我们学习《地球的形状》。

【设计意图】利用课本插图创设情境，把学生已知结论和古人认知形成冲突，抛出驱动性问题，调动学生探究兴趣。（二）研读教材，聚焦海边帆船现象，开展模拟实验师：请大家阅读教材当中海边远航船只的文字内容。想一想，海边远处驶来的帆船，我们最先看到船的哪个部分？

生：先看见高高的桅杆，之后才看见整个船身。

师：如果大地是平的，远处的船开过来，我们会看到什么？

生：应该桅杆和船身会同时出现在我们眼前。

师：课本告诉我们，现实海边看到的却是先见桅杆、后见船身。这个现象给古人带来巨大疑惑。今天我们就来做课本介绍的模拟实验，篮球用来模拟地球球面，纸折小船模拟海上帆船。

教师讲解教材当中模拟实验操作要点：第一种情况，小船沿着篮球球面由远向近处移动；第二种情况，小船在平整桌面移动。小组分工，一人移动小船，其余同学站在一侧模拟岸上观察者，仔细观察、记录两种场景看到的景象。

各小组动手开展模拟实验，教师巡视，提醒小组如实记录观察结果。

师：哪个小组分享你们的实验发现？篮球上面移动小船，你们看到什么？

生：篮球上，小船靠近我们，先看到桅杆，再看到船身；小船远离的时候，船身先消失，桅杆最后看不见。

师：那在平整桌面上面移动小船呢？

生：桌面上面，桅杆和船身始终一起能够看见，不会先后消失。

师：对比两组实验现象，大家思考，这个模拟现象可以说明什么？

生：说明地球表面不是平面，而是弯曲的球面。

师：课本当中提示我们，这只是其中一项证据，仅仅依靠帆船现象还不能百分百确定地球就是球体，还需要更多证据相互印证。

【设计意图】完整落实教材模拟探究，通过师问生答引导学生对比现象，理解球面和平面视觉差异，初步建立证据意识，不直接给出最终结论，为后续其他证据学习做好铺垫。（三）阅读课文史料，学习月食、环球航行证据师：课本还给我们介绍第二个重要证据，古希腊科学家亚里士多德观察月食。请大家默读教材对应段落，思考月食发生的时候，月球表面出现的地球影子是什么样子？

生：地球投在月亮上的影子边缘是弧形的。

师：课本当中配有月食地影示意图。想一想，如果大地是方形，投射出来影子会是什么形状？

生：影子边缘会是直直的，有棱角。

师：月食时地影边缘是圆弧，这就说明地球本身外形是球体。但古时候很多人并不相信这样的推测，直到麦哲伦船队开启环球航行，请大家继续阅读教材麦哲伦环球航行相关文本。

师：麦哲伦船队朝着一个方向一直航行，最后发生什么？

生：船队绕了一大圈，重新回到出发的地点。

师：如果大地是平面，一直朝同一个方向航行，会回到起点吗？

生：不会，会走到大地的边缘掉下去。

师：麦哲伦船队用实践证明，可以环绕地球一周，这成为支持地球是球体非常有力的实践证据。

师：到了现代，人类进入太空，航天器拍下地球真实照片，请大家看课本当中的地球实拍图。从太空直接看见地球整体样貌，这是直接证据。课本补充，地球并不是完美正圆球，真实形态是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。

【设计意图】深度解读教材全部史料文本，借助问答把月食、环球航行、太空照片逐一拆解，区分推测证据、实践证据、直接观测证据，突破本课难点，梳理完整人类探索脉络。（四）表格梳理，巩固证据体系教师投影简易表格，表头：证据类型、具体现象、能够说明什么。

师：我们一起把课本学到的证据整理进表格。帆船进港现象，说明