《加熱和冷卻》教學設(shè)計

1、 原創(chuàng) 加熱和冷卻教學設(shè)計董茂娉教學內(nèi)容：蘇教版小學科學四年級上冊第二單元第3 課第二課時教學策略：新課程強調(diào)：親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑?？茖W課程應向?qū)W生提供充分的科學探究機會，而且必須建立在滿足學生發(fā)展需要和已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上， 提供他們能直接參與的各種科學探究活動。教師是科學學習活動的組織者、引領(lǐng)者和親密的伙伴。所以這一課要使學生認識液體、固體具有熱脹冷縮的性質(zhì)，了解熱脹冷縮這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，就必須由學生自己去探究，親身去經(jīng)歷，從實踐中自己發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，獲得知識。教學目標：（一）知識與技能：1、認識到加熱和冷卻會改變物體的體積。2、知道液體、固體具有熱脹冷

2、縮的性質(zhì)。3、能用液體、固體的熱脹冷縮解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。（二）過程與方法：1、能夠設(shè)計實驗，證明液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)。2、能夠通過給銅球加熱和冷卻，認識固體的熱脹冷縮。（三）情感、態(tài)度與價值觀：1、感受并體驗科學并不神秘，科學就在身邊。2、喜歡用學到的科學知識解決生活中的問題，改善生活。教學重難點：重點：固體、液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)。難點：發(fā)現(xiàn)液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)。教學準備：1、固體熱脹冷縮實驗裝置（銅球、鐵圈等）、酒精燈、火柴、水槽（裝冷水）、濕抹布2、為每組準備：液體熱脹冷縮實驗裝置（錐形瓶20 個、細塑料管、膠塞， 課前需檢查液柱高度 ）、燒杯 20 個、紅墨水、醋、酒精、

3、食用油、橙汁、牛奶、冷水、暖壺 （實驗中用到的熱水要課前準備好）。3、備用：燒瓶、插有彎玻璃管的膠塞、氣球、空瓶子、熱水、滴管、乒乓球4、多媒體課件（ 液體熱脹冷縮動畫需提前調(diào)好順序）、實驗記錄表（ 需提前打印好下發(fā) ）、課前黑板上寫好實驗注意事項5、課前提醒學生注意： 分組實驗時播放輕音樂，音樂停，大家就停止實驗。實驗過程中，如果時間允許，要把實驗再做一遍，認真觀察和做實驗記錄。教學過程：創(chuàng)設(shè)情境，提出問題在日常生活中， 有許多現(xiàn)象是大家司空見慣的， 并不被我們注意。 可是往往在平常的現(xiàn)象中， 卻蘊含著豐富的科學道理。 同學們有沒有發(fā)現(xiàn)， 在加熱裝滿水的水壺的時候， 常常會看到什么現(xiàn)象？請同

4、學們 仔細觀察 下面這段錄像（出示燒開水的視頻：水壺燒水，水溢出）。1、提問：你看到了什么現(xiàn)象？對于這種現(xiàn)象你有什么問題？生：我看到在爐子上燒一滿壺水，水還沒有燒開，壺里的水就直往外溢，這是為什么呢？生：水在加熱過程中到底發(fā)生了什么變化?2、談話：“同學們觀察得真仔細！還能提出這么有價值的問題來，真了不起！”壺里的水為什么會往外溢呢？水在加熱的過程中到底發(fā)生了什么變化，這節(jié)課我們就一起來研究這些問題，繼續(xù)學習第3 課加熱和冷卻 （板書課題），看看加熱和冷卻可以對物體產(chǎn)生什么影響。（明確本課學習目標）自主探究，合作交流一、認識加熱和冷卻對液體體積的影響1、談話：請同學們大膽的猜測一下，壺里的水為

5、什么會往外溢呢？生：（ 1）因為水變多了；（ 2）因為水里有熱氣；（ 3）因為水占的地方大了；（ 4） 2、設(shè)計實驗方案：真不錯，同學們都有自己的猜想，猜想對于科學研究是非常重要的。剛才還有同學說是因為水的體積變大了， 可是水壺里面的水在加熱過程中我們看不到， 你能不能設(shè)計一個模擬實驗讓我們觀察到水的變化， 來驗證我們的猜想呢？設(shè)計時大家可以考慮以下幾個問題（大屏幕提示）：（ 1）實驗中需要水，用什么裝水進行研究呢？（可以像教材上那樣用錐形瓶）（ 2）怎樣才能把水的變化看得更清楚？（可以仔細看書上的方法：在錐形瓶內(nèi)裝滿水，為了便于觀察， 可以把水染成 紅色；用中間插有細塑料管的 膠塞塞緊瓶口，

6、因為膠塞要占據(jù)空間， 所以這時紅色的水會上升到塑料管中； 用黑皮圈在塑料管的液面位置作一個 記號。）（ 3）要研究水在加熱和冷卻情況下的變化，用什么方法使水受熱或受冷？（加熱的方法有很多，酒精燈、蠟燭等等，但最簡單的方法就是用熱水和冷水。）3、實驗：同學們真不簡單！想出了這么好的方法，說明同學們都很善于動腦筋！好，根據(jù)同學們的意見： （ 1）我們用錐形瓶代表水壺， 在錐形瓶內(nèi)裝滿水； （2）為了便于觀察， 我們把水染成紅色； 用中間插有細塑料管的膠塞塞緊瓶口， 這時紅色的水會上升到塑料管中； 我們用黑皮圈在塑料管的液面位置作一個記號。 （3）在兩個燒杯中分別倒入熱水和冷水，把錐形瓶分別放入盛有

7、熱水和冷水的燒杯中，觀察水在加熱和冷卻的情況下到底會有什么變化。每個小組旁邊的水池里有一套這樣的實驗裝置，一個燒杯里已經(jīng)裝好冷水，等一會我去倒熱水， 在實驗中還 有幾點需要注意 ：（屏幕演示或指課前黑板上寫好的：安全實驗（小心不要被熱水燙著；玻璃儀器要輕拿輕放；錐形瓶要注意拿著瓶口，不要拿橡皮塞）（小組成員）分工合作仔細觀察（實驗現(xiàn)象）（用實驗記錄表一認真）做好 ( 實驗 ) 記錄。如果實驗完成，可以反復做幾次，看結(jié)果是不是一樣。師：現(xiàn)在請水池邊的同學把裝有實驗器材的水槽輕輕地端出來， 等我給你們組倒好熱水以后，就可以開始實驗了。4、各小組自行實驗并記錄，師倒熱水后巡視指導。（課前提醒學生注意

8、：分組實驗時播放輕音樂， 音樂停，大家就停止實驗。 實驗過程中， 如果時間允許，要把實驗再做一遍，認真觀察和做實驗記錄。）5、匯報實驗結(jié)果。師：（音樂停）請各組材料員把錐形瓶從燒杯中拿出來，實驗材料整理好，桌面擦干凈。說說在實驗中，你們觀察到了哪些現(xiàn)象？（學生匯報實驗結(jié)果的同時， 用課件來演示說明實驗過程。 動畫描述：動畫的主體是一個膠塞上插有玻璃管的裝滿紅顏色水的燒瓶，背景是分別盛有熱水、冷水的兩個燒杯。 將燒瓶分別放在盛熱水、 冷水的燒杯中， 觀察玻璃管中液面高度的變化（注意：移動容器時的規(guī)范動作，觀察時眼睛與刻度線的關(guān)系）。（ 1）“我們發(fā)現(xiàn)把錐形瓶放入熱水中后，塑料管里的液面上升了；把

9、錐形瓶放入冷水中后，塑料管里的液面下降了?！保?2）塑料管內(nèi)的液面上升，說明水發(fā)生了什么變化？ （水的體積變大了）是不是錐形瓶里的水突然增多了？ （不是，因為錐形瓶是密封的， 沒有往里面加水。 ）為什么塑料管里的液面上升， 就說明水的體積變大了？ （塑料管內(nèi)液面上升， 是因為水占據(jù)的空間變大了， 物體占據(jù)的空間大小就是物體的體積， 體積變大叫做體積膨脹。 板書：體積膨脹 ）塑料管內(nèi)液面下降，說明水發(fā)生了什么變化？ （說明水的體積變小了，體積變小叫做體積收縮。 板書：體積收縮 ）（ 3）錐形瓶里的水是在什么條件下體積膨脹，在什么條件下體積收縮的？（完成板書：受熱體積膨脹、受冷體積收縮）（ 4）你

10、能把水的體積變化和所需要的條件聯(lián)系起來，說說水有什么性質(zhì)嗎？6、小結(jié)：通過以上實驗，說明水有受熱體積膨脹、受冷體積收縮的性質(zhì)。簡單地說，水有熱脹冷縮的性質(zhì)。（板書：熱 脹冷縮）7、現(xiàn)在你能不能用學到的知識解釋一下，燒開水時，壺里的水為什么會溢出來呢？（壺里的水受熱體積膨脹了，所以會溢出來。）8、實驗：水有熱脹冷縮的性質(zhì)，那其他液體有沒有這種性質(zhì)呢？老師這里給大家準備了醋、酒精、食用油、橙汁、牛奶（出示），它們有沒有熱脹冷縮的性質(zhì)呢？誰來預測一下？（生預測）現(xiàn)在請組長把你們組裝水的錐形瓶交到前面來，然后任意選擇一種液體， 用同樣的方法來實驗， 注意觀察， 將實驗現(xiàn)象記錄在實驗記錄表二上面。等我給

11、你們組倒好熱水以后，就可以開始實驗了。（學生自主選擇液體進行實驗，師再倒熱水。 課件溫馨提示： 實驗時將所選的液體先放入熱水中，再放入冷水中。別忘了在液面處做記號。）9、 “哪個組愿意把自己的探究結(jié)果告訴給大家？別忘了說清楚你們組是用什么液體來實驗的？實驗中看到什么現(xiàn)象？說明這種液體有什么性質(zhì)？”（小組匯報實驗情況）10、提問：現(xiàn)在你已經(jīng)知道水、醋、酒精、食用油、橙汁、牛奶都有熱脹冷縮的性質(zhì)，而這些又都是液體， （板書：液體）根據(jù)這些事實，你可以推想出什么？11、小結(jié)：由此可以推想，液體一般都有熱脹冷縮的性質(zhì)。二、認識加熱和冷卻對固體體積的影響1、出示“固體熱脹冷縮演示器”。2、談話：液體有熱

12、脹冷縮的性質(zhì)，固體有沒有熱脹冷縮的性質(zhì)呢？（生預測）大家看，我這里有個銅球，它是個固體，現(xiàn)在銅球恰好能從這個鐵圈中通過。我們用酒精燈給銅球加熱， 過一會用冷水使銅球冷卻， 看看銅球有沒有熱脹冷縮的性質(zhì)，可以嗎？加熱之前我們先一起回顧一下正確使用酒精燈的方法：（1）打開瓶帽，將瓶帽豎放在燈旁。（ 2）用點著的火柴自下而上斜向點燃酒精燈的燈芯，把火柴熄滅后扔到垃圾桶里。 （3）把被加熱物體放在火焰中溫度最高的外焰部分加熱。（此時，可以開始加熱銅球）（4）用完酒精燈后，用燈帽自右上方斜向蓋滅火焰，然后拿起來，再蓋一次。3、實驗：現(xiàn)在我已經(jīng)開始加熱銅球，請同學們認真觀察，同時思考以下幾個問題。（師加熱

13、銅球，同時提問，以使銅球加熱足夠長的時間。）（ 1）請同學們預測一下，銅球受熱以后體積會不會膨脹？（“會”或“不會”）（ 2）怎樣才能知道銅球受熱以后體積膨脹了呢 ?（找學生回答： “如果銅球不能從鐵圈中通過， 那就說明銅球受熱以后體積膨脹了； 如果銅球仍然能從鐵圈中通過，就說明銅球受熱以后體積沒有膨脹。）（ 3）“認為銅球加熱以后不能從鐵圈中通過的同學舉手，認為銅球仍然能從鐵圈中通過的同學舉手?！艾F(xiàn)在，我也不能確定銅球到底能不能從鐵圈中通過，所以接下來就是見證奇跡的時刻！注意看！”（師演示銅球過鐵圈，發(fā)現(xiàn)銅球不能從鐵圈通過。）“現(xiàn)在我們將銅球放入冷水中冷卻，再試著讓它通過鐵圈，注意觀察”（師

14、演示銅球過鐵圈，發(fā)現(xiàn)銅球又能從鐵圈通過。）“加熱后的銅球千萬不要用手觸摸，以免燙傷。（師將加熱后的銅球先放地上。）”4、分析：剛才我們看到，加熱后銅球確實不能從鐵圈中通過，說明銅球的體積怎么樣？（體積膨脹了，指板書：加熱時，體積膨脹）冷卻后我們看到銅球又能夠從鐵圈中通過，說明了什么？（指板書：說明冷卻時，體積收縮了。）我們把銅球受熱時體積膨脹，冷卻時體積收縮的現(xiàn)象叫做熱脹冷縮。5、小結(jié)：也就是說，固體也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。（板書：固體）拓展延伸，鞏固應用1、思考：熱脹冷縮現(xiàn)象在我們?nèi)粘Ｉ钪杏泻芏鄳?。下面請同學們看一段錄像資料，看看生活中哪些地方用到了熱脹冷縮的原理？（看課件資料）2、提問：

15、你還知道生活中哪些地方用到了熱脹冷縮的原理？（學生自由發(fā)言）（ 1）（可出示溫度計加以提示）為預防甲型 H1N1流感，最近我們每天用體溫計測體溫，同學們注意對比觀察一下， 溫度計和液體熱脹冷縮的實驗裝置有什么相似之處嗎？（有）溫度計是利用什么原理發(fā)明的呢？ （溫度計是利用物體熱脹冷縮的原理發(fā)明的。 溫度計中的液體受熱了體積會膨脹， 液柱上升， 溫度計的讀數(shù)就會增加；冷卻時液體體積會收縮，液柱下降，溫度計的讀數(shù)就會減小。）（ 2）有些瓶裝的、紙盒裝的液體都不裝滿，是不是廠家比較小氣，不舍得裝滿呢？（不是，這些液體有熱脹冷縮的性質(zhì)。不裝滿是為了防止液體在瓶內(nèi)、紙盒內(nèi)受熱膨脹引起包裝破裂。）（ 3）

16、鋪水泥地時， 每隔一段路要留一道窄溝， 就是為了防止水泥膨脹或者收縮，造成路面不平整。（ 4）電線桿之間的電線，夏季由于熱脹的緣故，電線較松，冬季由于冷縮的緣故，電線緊繃。 夏天架電線時要注意架得松一點，不要繃得太緊，避免到了冬天電線冷縮時繃斷。（ 5）鐵路的鐵軌之間留有空隙，是為了防止鐵軌熱脹彎曲或冷縮拉斷。（我給大家講一個真實的故事： 1825 年，英國鋪設(shè)了第一條鐵路，由于當時的人不知道熱脹冷縮的原理， 鐵軌是一根連一根的焊接在一起的。 結(jié)果到了炎熱的夏天，鐵軌變得七扭八歪，左右彎曲，有的地方甚至還朝上拱起，弄得火車總是脫軌；而到了寒冷的冬天， 鐵軌竟凍裂成一段一段的， 后來火車都不敢走

17、這條路了； 所以現(xiàn)在鐵路的鐵軌之間都要留有空隙， 就是為了防止鐵軌熱脹彎曲或冷縮拉斷。 ）（ 6）火車的金屬輪子分內(nèi)外兩層，是靠熱脹冷縮的原理組裝和拆卸的。（ 7）瓶蓋或者鋼筆帽擰不下來時，可以用熱水把瓶蓋或者鋼筆帽燙一燙，就能擰下來了。（ 8）冬天用玻璃杯接熱水時，都要注意先用熱水涮涮杯子，以免玻璃熱脹冷縮不均勻?qū)е虏ＡП屏?。?9） “孔明燈 ”也是應用了熱脹冷縮的原理。（ 10）建議媽媽在做美容護理時，蒸汽洗面之后，再用冷水洗臉，可以使臉部皮膚毛孔收縮，使皮膚更細膩光滑。（ 11）工廠里的蒸汽管道上， 總是裝有一些 U 形的管子， 當管道受熱伸長或受冷縮短時，只會改變 U 形管的彎曲程

18、度，而不會影響其他部分。（ 12）水餃、湯圓等在水中受熱后體積膨脹了，會浮在水面上。4、小結(jié)：“你知道的真多！知識真豐富！我們大家要向你學習！”剛才同學們都說得很好，生活中看似平常的小事，如果細細想來，還真的有許多科學道理。生活中的科學真是隨處可見呀。只要你細心觀察，認真思考，積極動手實踐，相信同學們一定會發(fā)現(xiàn)更多科學的奧秘！5、課堂評價：學習了本課，你感覺有哪些收獲？生 ：我知道了液體、固體有熱脹冷縮的性質(zhì)。生 ：我知道生活中許多地方用到了熱脹冷縮的原理。6、當堂檢測：同學們有沒有信心做幾道檢測題？（有）請看大屏幕，這是幾道判斷題，請同學們做手勢來判斷對錯。（看具體時間決定做幾道題）：判斷題：（ 1）水具有熱脹冷縮縫的性質(zhì)， 但其他液體沒有熱脹冷縮縫的性質(zhì)。（ 2）夏天架電線時要架得松一些，以防止冬天電線遇冷收縮時繃斷。（ 3）鐵軌之間留有空隙， 是為了防止鐵軌熱脹彎曲或冷縮拉斷。（ × ）（ ）（ ）填空題：（ 1）水在一般情況下，受熱時體積會（膨脹），冷卻時體積會（收縮）