科學(xué)物體的熱脹冷縮課堂實錄

物體的脹冷縮教學(xué)過程：師：首先，我想問問你們喜歡科學(xué)課程嗎？為什么？生：喜歡！因為在科學(xué)課上，我們可以自己動手做很多實驗。生：我也喜歡！因為科學(xué)課上盡是些我們感興趣的問題。生：因為科學(xué)課能使我們明白很多生活中的一些問題是怎么回事。生：因為在科學(xué)課上我們可以開動腦筋搞一些小研究。師：同學(xué)們說的對?？茖W(xué)就在我們身邊，今天老師要和同學(xué)們合作探究一個科學(xué)問題，請同學(xué)們看兩個日常生活中常見的現(xiàn)象。（看錄像：1．在氣灶上燒一滿壺水，水還沒有燒開，壺中的水就直往外溢．水泥馬路是由多水泥塊拼成的，水泥塊間留有縫隙。）師：同學(xué)們見過這兩個現(xiàn)象嗎？生：見過！師：你知道為什么嗎？生：馬路間的縫隙是為了方便雨天向地下滲水的；壺中的水往外溢，是因為水一加熱快燒開時，壺里的熱氣就會越來越多，就把水擠出來了。生：我不同意他的意見，馬路間的縫隙并不大，用它來排水不大現(xiàn)實。我想馬路間留有縫隙是為了防止天氣太熱，車子太多時，由于馬路太熱而容易走形的問題。生：我覺得是熱脹冷縮的問題。（還有一部分同學(xué)不會回答）師：是不是像你們猜想的那樣呢？我們得像科學(xué)家那樣去尋找證據(jù)，通常我們用什么方法來收集證據(jù)呢？生：擺事實，舉例子。生：做實驗！師：那好，這節(jié)課，我們就利用現(xiàn)有的條件來做一個實驗。（展示各組均有的實驗裝置──固體金屬球、金屬環(huán)、支架、攝子）師：和老師一起試一試金屬球能不能通過金屬環(huán)？（師生共同操作：有的用攝子挾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)；有的用攝子挾住金屬球，然后用金屬環(huán)去套金屬球；……）生：老師我們組用金屬環(huán)去套金屬球，過去了。生：我們把金屬球吊在支架上，然后用金屬環(huán)去套金屬球，從上到下來回都能通過。生：我們先把金屬環(huán)固定在支架上，用攝子夾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)，也可以從下向上通過金屬環(huán)。師：大家開動腦筋想一想，有什么辦法使金屬球不能通過金屬環(huán)？看哪組想的辦法多，想的辦法妙？（小組討論）分組匯報：生：將金屬球上粘一層?xùn)|西，它的個兒大了就不能通過金屬環(huán)了。生：我們可以用熱水燙，或者用火燒金屬球，這樣它可能就不能通過金屬環(huán)了。生：我們組也同意用加熱的方法。師：那好，今天，老師先給同學(xué)們介紹一種為物體加熱的器具─酒精燈。觀察它有幾部分組成？生：有玻璃瓶子，有燈芯，有酒精。（師演示課件酒精燈的構(gòu)成，火焰的分層）師：因為外焰的溫度最高，我們通常使用外焰給物體加熱。因為酒精燈里裝有易燃的酒精，所以我們必須掌握正確的使用方法，老師示范一次，同學(xué)們認真觀察，一會兒比一比哪組操作方法最規(guī)范。實驗前老師

提兩點要求：一是安全問題，金屬球燒了一會兒后就會很熱，小心別用手觸摸；二是合作問題，組長分好工，使實驗有序進行并做好記錄。（生實驗，師巡視……）有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的上方只給金屬球的底部加熱。（較慢）有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的外焰處不停地轉(zhuǎn)動金屬球，使它均勻受熱。（快）有的學(xué)生用熱開水。他們把金屬球很快地放入燒杯中。（慢，教師要注意開水保溫。）師：哪組實驗成功了？生：我們組！生：我們組！師：如果再想讓金屬球穿過金屬環(huán)怎么辦？（小組討論并實驗）匯報：生：我們組想讓金屬球降溫，把它放在涼水里，然后再從金屬環(huán)中通過，結(jié)果成功了！生：我們組沒有讓金屬球降溫，而是又把金屬環(huán)加熱，結(jié)果也成功了！師：金屬球能通過和不能通過金屬環(huán)，分別是為什么？你覺得是什么在發(fā)生變化？生：我們組讓鐵環(huán)受熱以后，金屬球就能通過鐵環(huán)，這說明鐵環(huán)受熱膨脹了。生：是因為金屬球受熱了，個兒就大了，遇到冷，個兒又縮回去了。師：你們說的“個兒”，我們叫它“體積（板書）。那么這個體積是怎么變化的？我們一同來看一看（課件展示金屬球受熱膨脹遇冷收縮的情景）……師：金屬球受熱體積膨脹了，遇冷體積收縮，那么其它物體如我手中的液體是不是跟金屬球一樣也有這樣的現(xiàn)象呢？生：可能有。生：應(yīng)該有吧。生：也有可能不一樣。師：同學(xué)們觀察老師準備的材料。（教師為各組準備了或同或異的液體，分別裝在小椎形瓶里，用膠塞堵住并插入細玻璃管）能不能想辦法設(shè)計實驗來驗證你的假設(shè)？（小組內(nèi)合作，充分討論方案。）師：說說你們是怎么設(shè)計的，為什么要這樣設(shè)計？生：我們想把瓶子放在盛有熱水的燒杯里，看看玻璃管的液柱會不會上升，然后再把它放入冷水中看看液柱會不會下降。生：我們想繼續(xù)使用酒精燈為燒瓶加熱，看看液柱會不會升高，再把它放在冷水里降溫，看看液柱會不會下降。如果它受熱上升，遇冷下降，就說明液體也和金屬球一樣熱脹冷縮。師：你怎么樣才能知道玻璃管內(nèi)的液柱是上升還是下升了呢？生：（學(xué)生沉默）我們在原來的液柱上系上細線或是畫上一道作為標記。師：太好了，你們試一試。（生動手操作后匯報實驗現(xiàn)象）師：說一說造成這種現(xiàn)象的原因是什么？生：因為瓶內(nèi)液體受熱后，水變多了瓶里的空間盛不下了，于是順著玻璃管升上來了，當溫度一低，瓶里的水少了，玻璃管內(nèi)的液柱就下降了。生：不對！水并沒有增加或減少，是水受熱膨脹，遇冷收縮了。師：是什么在變？怎么變的？生：（沉默不語）（課件展示：液體受熱遇冷后體積的變化。）師：由以上眾多實驗，整理“實驗記錄─我們的發(fā)現(xiàn)”，看看你從中發(fā)現(xiàn)了什么？有什么規(guī)律？把你們的

發(fā)現(xiàn)填寫在“我們的發(fā)現(xiàn)”欄目中。（投影學(xué)生的記錄，進行交流研討。）生：我們發(fā)現(xiàn)固體金屬球，液體醬油、醋、食油、酒精等都受熱膨脹，遇冷收縮。生：我們組發(fā)現(xiàn)固體液體都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)剛把盛醋的燒瓶放在熱水中時，它并不上升，好象還要下降，一會兒，液柱馬上就升起來了。生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)，在這些液體中，有的上升得快，有的上升得慢。生：老師，我們還發(fā)現(xiàn)，水溫可以影響液柱上升、下降的速度?！瓗煟和瑢W(xué)們都發(fā)現(xiàn)了液體和固體都有受熱體積膨脹，遇冷體積收縮的現(xiàn)象，此外，還有許多同學(xué)發(fā)現(xiàn)了很多其他現(xiàn)象，有興趣的同學(xué)還可以繼續(xù)研究其中的奧秘?，F(xiàn)在請同學(xué)們再來解釋開始上課時，老師給同學(xué)們看的那兩個例子到底是怎么回事？生：這回我知道了，是物體有受熱膨脹，遇冷收縮的性質(zhì)，因此，馬路間的縫隙防止了馬路受熱膨脹變形；水燒開外溢是因為水受熱體積膨脹引起的。師：你還見過日常生活中哪些物體熱脹冷縮的現(xiàn)象？生：冬天涼玻璃杯倒入熱水后，杯子會炸開。生：人的血管也會受熱膨脹，遇冷收縮。生：老師，并不是所有的物體都受熱膨脹遇冷收縮，零至四攝氏度的水則不然，這是我從書中看到的。師：這位同學(xué)向我們提出的這一特例很好，以上我們研究的是在一般情況下液體和固體的特點（板書），下面老師讓同學(xué)們看一些不常見的物體的熱脹冷縮的現(xiàn)象，同學(xué)們想想其中的原因。錄像：（1）工人師傅套箍。（2）大橋的一端在滾子上，另一端固定。（3）鐵軌間留有隙。（4）野外的電線什么夏天松馳，到了冬天就拉直了。（生結(jié)合所學(xué)一一回答）師（展示實驗裝置—根銅線受熱后點亮小電珠的電路裝置。其中把連接小電珠的一段導(dǎo)線用銅線代替，并把小電珠固定微離銅線，待銅線受熱膨脹接通小電珠，使其發(fā)光。）同學(xué)們認真觀察，裝置里有什么？利用今天學(xué)的知識想一想，如何使小燈泡亮起來。（生實驗后匯報原理）生：是因為銅線受熱后體積變大，銅線變長后與小燈炮的燈口接觸了，連成了一個電路，于是小燈炮被點亮了。師：回去后利用已有的知識進行小創(chuàng)新，小發(fā)明制作。還可以留心觀察一些與物體熱脹冷縮有關(guān)的現(xiàn)象，多問幾個為什么？繼續(xù)研究。物體的熱脹冷縮（一）課堂實錄教學(xué)過程：師：首先，我想問問你們喜歡科學(xué)課程嗎？為什么？生：喜歡！因為在科學(xué)課上，我們可以自己動手做很多實驗。生：我也喜歡！因為科學(xué)課上盡是些我們感興趣的問題。生：因為科學(xué)課能使我們明白很多生活中的一些問題是怎么回事。生：因為在科學(xué)課上我們可以開動腦筋搞一些小研究。師：同學(xué)們說的對。科學(xué)就在我們身邊，今天老師要和同學(xué)們合作探究一個科學(xué)問題，請同學(xué)們看兩個日

常生活中常見的現(xiàn)象。（看錄像：1．在氣灶上燒一滿壺水，水還沒有燒開，壺中的水就直往外溢．水泥馬路是由多水泥塊拼成的，水泥塊間留有縫隙。）師：同學(xué)們見過這兩個現(xiàn)象嗎？生：見過！師：你知道為什么嗎？生：馬路間的縫隙是為了方便雨天向地下滲水的；壺中的水往外溢，是因為水一加熱快燒開時，壺里的熱氣就會越來越多，就把水擠出來了。生：我不同意他的意見，馬路間的縫隙并不大，用它來排水不大現(xiàn)實。我想馬路間留有縫隙是為了防止天氣太熱，車子太多時，由于馬路太熱而容易走形的問題。生：我覺得是熱脹冷縮的問題。（還有一部分同學(xué)不會回答）師：是不是像你們猜想的那樣呢？我們得像科學(xué)家那樣去尋找證據(jù)，通常我們用什么方法來收集證據(jù)呢？生：擺事實，舉例子。生：做實驗！師：那好，這節(jié)課，我們就利用現(xiàn)有的條件來做一個實驗。（展示各組均有的實驗裝置──固體金屬球、金屬環(huán)、支架、攝子）師：和老師一起試一試金屬球能不能通過金屬環(huán)？（師生共同操作：有的用攝子挾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)；有的用攝子挾住金屬球，然后用金屬環(huán)去套金屬球；……）生：老師我們組用金屬環(huán)去套金屬球，過去了。生：我們把金屬球吊在支架上，然后用金屬環(huán)去套金屬球，從上到下來回都能通過。生：我們先把金屬環(huán)固定在支架上，用攝子夾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)，也可以從下向上通過金屬環(huán)。師：大家開動腦筋想一想，有什么辦法使金屬球不能通過金屬環(huán)？看哪組想的辦法多，想的辦法妙？（小組討論）分組匯報：生：將金屬球上粘一層?xùn)|西，它的個兒大了就不能通過金屬環(huán)了。生：我們可以用熱水燙，或者用火燒金屬球，這樣它可能就不能通過金屬環(huán)了。生：我們組也同意用加熱的方法。師：那好，今天，老師先給同學(xué)們介紹一種為物體加熱的器具─酒精燈。觀察它有幾部分組成？生：有玻璃瓶子，有燈芯，有酒精。（師演示課件酒精燈的構(gòu)成，火焰的分層）師：因為外焰的溫度最高，我們通常使用外焰給物體加熱。因為酒精燈里裝有易燃的酒精，所以我們必須掌握正確的使用方法，老師示范一次，同學(xué)們認真觀察，一會兒比一比哪組操作方法最規(guī)范。實驗前老師提兩點要求：一是安全問題，金屬球燒了一會兒后就會很熱，小心別用手觸摸；二是合作問題，組長分好工，使實驗有序進行并做好記錄。（生實驗，師巡視……）有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的上方只給金屬球的底部加熱。（較慢）有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的外焰處不停地轉(zhuǎn)動金屬球，使它均勻受熱。（快）有的學(xué)生用熱開水。他們把金屬球很快地放入燒杯中。（慢，教師要注意開水保溫。）師：哪組實驗成功了？生：我們組！生：我們組！

師：如果再想讓金屬球穿過金屬環(huán)怎么辦？（小組討論并實驗）匯報：生：我們組想讓金屬球降溫，把它放在涼水里，然后再從金屬環(huán)中通過，結(jié)果成功了！生：我們組沒有讓金屬球降溫，而是又把金屬環(huán)加熱，結(jié)果也成功了！師：金屬球能通過和不能通過金屬環(huán)，分別是為什么？你覺得是什么在發(fā)生變化？生：我們組讓鐵環(huán)受熱以后，金屬球就能通過鐵環(huán)，這說明鐵環(huán)受熱膨脹了。生：是因為金屬球受熱了，個兒就大了，遇到冷，個兒又縮回去了。師：你們說的“個兒”，我們叫它“體積（板書）。那么這個體積是怎么變化的？我們一同來看一看（課件展示金屬球受熱膨脹遇冷收縮的情景）……師：金屬球受熱體積膨脹了，遇冷體積收縮，那么其它物體如我手中的液體是不是跟金屬球一樣也有這樣的現(xiàn)象呢？生：可能有。生：應(yīng)該有吧。生：也有可能不一樣。師：同學(xué)們觀察老師準備的材料。（教師為各組準備了或同或異的液體，分別裝在小椎形瓶里，用膠塞堵住并插入細玻璃管）能不能想辦法設(shè)計實驗來驗證你的假設(shè)？（小組內(nèi)合作，充分討論方案。）師：說說你們是怎么設(shè)計的，為什么要這樣設(shè)計？生：我們想把瓶子放在盛有熱水的燒杯里，看看玻璃管的液柱會不會上升，然后再把它放入冷水中看看液柱會不會下降。生：我們想繼續(xù)使用酒精燈為燒瓶加熱，看看液柱會不會升高，再把它放在冷水里降溫，看看液柱會不會下降。如果它受熱上升，遇冷下降，就說明液體也和金屬球一樣熱脹冷縮。師：你怎么樣才能知道玻璃管內(nèi)的液柱是上升還是下升了呢？生：（學(xué)生沉默）我們在原來的液柱上系上細線或是畫上一道作為標記。師：太好了，你們試一試。（生動手操作后匯報實驗現(xiàn)象）師：說一說造成這種現(xiàn)象的原因是什么？生：因為瓶內(nèi)液體受熱后，水變多了瓶里的空間盛不下了，于是順著玻璃管升上來了，當溫度一低，瓶里的水少了，玻璃管內(nèi)的液柱就下降了。生：不對！水并沒有增加或減少，是水受熱膨脹，遇冷收縮了。師：是什么在變？怎么變的？生：（沉默不語）（課件展示：液體受熱遇冷后體積的變化。）師：由以上眾多實驗，整理“實驗記錄─我們的發(fā)現(xiàn)”，看看你從中發(fā)現(xiàn)了什么？有什么規(guī)律？把你們的發(fā)現(xiàn)填寫在“我們的發(fā)現(xiàn)”欄目中。（投影學(xué)生的記錄，進行交流研討。）生：我們發(fā)現(xiàn)固體金屬球，液體醬油、醋、食油、酒精等都受熱膨脹，遇冷收縮。生：我們組發(fā)現(xiàn)固體液體都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)剛把盛醋的燒瓶放在熱水中時，它并不上升，好象還要下降，一會兒，液柱馬上就升起來了。生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)，在這些液體中，有的上升得快，有的上升得慢。生：老師，我們還發(fā)現(xiàn)，水溫可以影響液柱上升、下降的速度?！?/p>

師：同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了液體和固體都有受熱體積膨脹，遇冷體積收縮的現(xiàn)象，此外，還有許多同學(xué)發(fā)現(xiàn)了很多其他現(xiàn)象，有興趣的同學(xué)還可以繼續(xù)研究其中的奧秘?，F(xiàn)在請同學(xué)們再來解釋開始上課時，老師給同學(xué)們看的那兩個例子到底是怎么回事？生：這回我知道了，是物體有受熱膨脹，遇冷收縮的性質(zhì)，因此，馬路間的縫隙防止了馬路受熱膨脹變形；水燒開外溢是因為水受熱體積膨脹引起的。師：你還見過日常生活中哪些物體熱脹冷縮的現(xiàn)象？生：冬天涼玻璃杯倒入熱水后，杯子會炸開。生：人的血管也會受熱膨脹，遇冷收縮。生：老師，并不是所有的物體都受熱膨脹遇冷收縮，零至四攝氏度的水則不然，這是我從書中看到的。師：這位同學(xué)向我們提出的這一特例很好，以上我們研究的是在一般情況下液體和固體的特點（板書），下面老師讓同學(xué)們看一些不常見的物體的熱脹冷縮的現(xiàn)象，同學(xué)們想想其中的原因。錄像：（1）工人師傅套箍。（2）大橋的一端在滾子上，另一端固定。（3）鐵軌間留有隙。（4）野外的電線什么夏天松馳，到了冬天就拉直了。（生結(jié)合所學(xué)一一回答）師（展示實驗裝置—根銅線受熱后點亮小電珠的電路裝置。其中把連接小電珠的一段導(dǎo)線用銅線代替，并把小電珠固定微離銅線，待銅線受熱膨脹接通小電珠，使其發(fā)光。）同學(xué)們認真觀察，裝置里有什么？利用今天學(xué)的知識想一想，如何使小燈泡亮起來。（生實驗后匯報原理）生：是因為銅線受熱后體積變大，銅線變長后與小燈炮的燈口接觸了，連成了一個電路，于是小燈炮被點亮了。師：回去后利用已有的知識進行小創(chuàng)新，小發(fā)明制作。還可以留心觀察一些與物體熱脹冷縮有關(guān)的現(xiàn)象，多問幾個為什么？繼續(xù)研究。

一、小組論，初步探究課前，在學(xué)生的實驗桌上，教師未準備任何器材，只是把部分器材放在了實驗室的準備桌上。學(xué)生在獲得液體固體有熱脹冷縮的性質(zhì)后教師要求學(xué)生對空氣是不是也有熱脹冷縮的性質(zhì)進行預(yù)測然后，教師將學(xué)生的預(yù)測結(jié)果進行統(tǒng)計，并指出：要證明你們的猜想是否正確，還需要經(jīng)過實驗來驗證。我們都知道科學(xué)家研究一個問題，是由自己選擇實驗器材，今天，我們也要像科學(xué)家那樣自己來準備實驗材料，自己設(shè)計實驗。問題一出，同學(xué)們馬上議論開了。有的用手在比劃，有的拿出了紙和筆，有的借助書的幫助。此時的我，也加入到了學(xué)生討論的行列，只聽到這個說“空氣看不見，怎樣才能發(fā)現(xiàn)空氣的體積有變化呢；那個說“怎樣讓空氣受熱、受冷呢?；這邊說“把空氣裝到塑料袋里”；那邊說“把空氣裝到氣球里”。學(xué)生熱烈的討論，新奇的想法，是因為教師給了學(xué)生充足的時間思考、討論，因而學(xué)生才能把問題想得深、想得廣、想得全。二、組際流，再次探究經(jīng)過組內(nèi)充分的討論，應(yīng)該說每一個學(xué)生對這個問題都有了新的認識，為了讓每一組都有展示自己的機會，我要求學(xué)生把本組認為最好的方案說出來，讓其他同學(xué)聽聽，看有沒有不同意見，此外每組同學(xué)還要為自己的設(shè)計做好答辯的準備。有學(xué)生迫不及待地站起來：“我們是這樣設(shè)計的，準備一個鐵球和一個鐵環(huán)，球內(nèi)有空氣，并且這個球正好通過鐵環(huán)，用酒精燈加熱這個球，過一會兒，看球還能不能通過這個鐵環(huán)，如果不能通過，就證明了球內(nèi)的空氣受熱體積膨脹，然后把它放進冷水里，再看它能不能通過這個鐵環(huán)，能通過就證明球內(nèi)的空氣受冷體積收縮?！笨磥?，上節(jié)課固體熱脹冷縮的實驗給他們留下了深刻的印象?！坝袥]有不同的看法“我們認為他們的實驗不夠完善，因為在加熱鐵球時，鐵球內(nèi)的空氣和鐵同時受熱，這樣就不能肯定是空氣受熱膨脹?！逼渌瑢W(xué)聽了紛紛點頭，看來，學(xué)生的能力確實不能低估，關(guān)鍵在于你怎么去挖掘。又有同學(xué)站起來：我們準備的材料很簡單，需要一個小塑料袋，里面裝有空氣，再把塑料袋綁緊，把它放進熱水中看它會不會鼓起來，再把它放進冷水里，看它會不會癟，如果癟了，就證明空氣有熱脹冷縮的性質(zhì)。“請問你們在袋子里裝多少空氣?”“裝小部分?！笨磥?，學(xué)生對這個方案已經(jīng)認可。

“我們準備用氣球裝空氣很顯然這一組受了剛才發(fā)言學(xué)的啟示我們準備用一個杯子??”“上來畫個圖好嗎?學(xué)生一邊畫一邊講解上面蒙一張塑料紙然后加熱杯子看塑料紙會不會鼓起來，再讓杯子受冷，看塑料紙會不會癟下去?！蓖瑢W(xué)們的發(fā)言一個比一個精彩，想法越來越豐富?！拔覀儨蕚溆靡桓茏印?，“用這樣的管子可以嗎我舉起了試管，學(xué)生點點頭，“在