2 液體的熱脹冷縮 教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)湘科版

2液體的熱脹冷縮教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)湘科版主備人備課成員設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“液體的熱脹冷縮”為主題，結(jié)合湘科版三年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教材，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、小組討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生了解液體在不同溫度下的體積變化，認(rèn)識(shí)熱脹冷縮現(xiàn)象，并培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。課程內(nèi)容緊密聯(lián)系生活實(shí)際，提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究精神，提升觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。通過(guò)探究液體的熱脹冷縮，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維和邏輯推理能力，培養(yǎng)其用科學(xué)方法解釋自然現(xiàn)象的習(xí)慣。同時(shí)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作，提高學(xué)生溝通協(xié)作和表達(dá)交流的能力。學(xué)情分析三年級(jí)學(xué)生對(duì)科學(xué)課程充滿好奇，具有較強(qiáng)的好奇心和探索欲。在知識(shí)層面，學(xué)生已具備基本的觀察和描述現(xiàn)象的能力，但對(duì)液體性質(zhì)的認(rèn)識(shí)較為初步，對(duì)熱脹冷縮現(xiàn)象的理解可能較為模糊。在能力方面，學(xué)生的動(dòng)手操作能力逐漸增強(qiáng)，但實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性有待提高。在素質(zhì)方面，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力正在形成中，但個(gè)別學(xué)生在課堂上的專注度和參與度有待加強(qiáng)。

由于液體熱脹冷縮現(xiàn)象與學(xué)生的日常生活緊密相關(guān)，學(xué)生對(duì)這一主題有較高的學(xué)習(xí)興趣。然而，由于液體現(xiàn)象的微觀本質(zhì)較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以完全理解。此外，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中可能存在的安全隱患也需考慮。因此，教學(xué)中需注重引導(dǎo)學(xué)生安全、規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)通過(guò)直觀演示和生動(dòng)講解，幫助學(xué)生建立正確的科學(xué)概念。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有湘科版三年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備相關(guān)圖片、圖表和視頻，如液體熱脹冷縮的動(dòng)畫演示。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備溫度計(jì)、水、酒精、玻璃瓶等實(shí)驗(yàn)器材，確保安全無(wú)隱患。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，營(yíng)造互動(dòng)式學(xué)習(xí)環(huán)境。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示不同溫度下水的狀態(tài)變化圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考。

2.提出問(wèn)題：水在不同溫度下會(huì)發(fā)生什么變化？為什么會(huì)有這樣的變化？

3.引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)：可能是因?yàn)闇囟扔绊懥怂捏w積。

講授新課（15分鐘）

1.解釋概念：介紹液體的熱脹冷縮現(xiàn)象，解釋其原理。

2.實(shí)例講解：通過(guò)實(shí)例說(shuō)明熱脹冷縮在日常生活中的應(yīng)用，如熱氣球、汽車輪胎等。

3.實(shí)驗(yàn)演示：展示溫度計(jì)測(cè)量液體溫度的變化，引導(dǎo)學(xué)生觀察。

4.小組討論：分組討論液體在不同溫度下的體積變化，總結(jié)規(guī)律。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.練習(xí)題：分發(fā)練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固對(duì)熱脹冷縮現(xiàn)象的理解。

2.小組討論：學(xué)生分組討論練習(xí)題，互相解答疑問(wèn)。

課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)：液體在加熱和冷卻過(guò)程中體積是如何變化的？

2.學(xué)生回答：引導(dǎo)學(xué)生回答，并糾正錯(cuò)誤。

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.互動(dòng)游戲：設(shè)計(jì)一個(gè)熱脹冷縮的互動(dòng)游戲，讓學(xué)生通過(guò)游戲加深對(duì)現(xiàn)象的理解。

2.學(xué)生展示：鼓勵(lì)學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)或模型，分享學(xué)習(xí)心得。

創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.角色扮演：讓學(xué)生扮演科學(xué)家，模擬發(fā)現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象的過(guò)程。

2.科普小知識(shí)：分享與熱脹冷縮相關(guān)的科學(xué)小知識(shí)，拓展學(xué)生的科學(xué)視野。

1.總結(jié)：回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)熱脹冷縮現(xiàn)象的重要性。

2.反思：引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活。

教學(xué)過(guò)程流程：

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

2.講授新課（15分鐘）

-解釋概念（5分鐘）

-實(shí)例講解（5分鐘）

-實(shí)驗(yàn)演示（5分鐘）

-小組討論（5分鐘）

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

4.課堂提問(wèn)（5分鐘）

5.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

-互動(dòng)游戲（5分鐘）

-學(xué)生展示（5分鐘）

6.創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)（5分鐘）

7.總結(jié)與反思（5分鐘）

總用時(shí)：45分鐘知識(shí)點(diǎn)梳理1.液體的性質(zhì)：液體具有流動(dòng)性，受溫度影響，溫度升高時(shí)液體體積膨脹，溫度降低時(shí)液體體積收縮。

2.熱脹冷縮現(xiàn)象：當(dāng)溫度變化時(shí)，液體體積也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化，即熱脹冷縮現(xiàn)象。

3.液體膨脹系數(shù)：不同液體的膨脹系數(shù)不同，膨脹系數(shù)是指單位溫度變化時(shí)液體體積的相對(duì)變化量。

4.熱脹冷縮的應(yīng)用：

a.汽車輪胎：汽車輪胎在高溫下容易膨脹，因此輪胎的制造和設(shè)計(jì)要考慮到熱脹冷縮的影響。

b.熱氣球：熱氣球利用熱脹冷縮原理，通過(guò)加熱空氣使氣球膨脹上升。

c.金屬結(jié)構(gòu)：橋梁、建筑物等大型金屬結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)要考慮熱脹冷縮的影響，以避免結(jié)構(gòu)變形。

5.溫度與液體體積關(guān)系：隨著溫度的升高，液體體積逐漸增大；隨著溫度的降低，液體體積逐漸減小。

6.實(shí)驗(yàn)操作：

a.使用溫度計(jì)測(cè)量液體在不同溫度下的體積變化。

b.觀察液體在不同溫度下的狀態(tài)變化。

c.記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析并總結(jié)液體熱脹冷縮規(guī)律。

7.安全注意事項(xiàng)：

a.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意液體濺出或容器破裂等安全隱患。

b.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)清洗實(shí)驗(yàn)器材，防止交叉污染。

8.拓展知識(shí)：

a.氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象：氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象與液體相似，但膨脹系數(shù)更大。

b.固體的熱脹冷縮現(xiàn)象：固體在溫度變化時(shí)也會(huì)發(fā)生熱脹冷縮，但程度較小。

c.晶體與非晶體的熱脹冷縮：晶體具有固定的熱膨脹系數(shù)，而非晶體則沒(méi)有固定的熱膨脹系數(shù)。典型例題講解例題1：

一個(gè)裝有水的瓶子，在溫度為20℃時(shí)，瓶子的體積為200cm3。如果溫度升高到30℃，瓶子的體積將變?yōu)槎嗌賑m3？（水的膨脹系數(shù)為0.0002/℃）

解答：

根據(jù)熱脹冷縮的原理，我們可以使用以下公式計(jì)算體積變化：

ΔV=V?*α*ΔT

其中，ΔV是體積變化量，V?是初始體積，α是膨脹系數(shù)，ΔT是溫度變化量。

代入已知數(shù)據(jù)：

ΔV=200cm3*0.0002/℃*(30℃-20℃)

ΔV=200cm3*0.0002*10℃

ΔV=0.4cm3

因此，瓶子的體積將變?yōu)椋?/p>

V=V?+ΔV

V=200cm3+0.4cm3

V=200.4cm3

例題2：

一個(gè)密閉的容器內(nèi)裝有100mL的水，當(dāng)溫度從25℃升高到45℃時(shí)，水的體積增加了多少？（水的膨脹系數(shù)為0.0002/℃）

解答：

同樣使用體積變化公式：

ΔV=V?*α*ΔT

代入已知數(shù)據(jù)：

ΔV=100mL*0.0002/℃*(45℃-25℃)

ΔV=100mL*0.0002*20℃

ΔV=0.4mL

因此，水的體積增加了0.4mL。

例題3：

一個(gè)金屬棒在20℃時(shí)的長(zhǎng)度為100cm，當(dāng)溫度升高到80℃時(shí)，金屬棒的長(zhǎng)度增加了多少？（金屬棒的線性膨脹系數(shù)為0.000012/℃）

解答：

使用線性膨脹公式：

ΔL=L?*α*ΔT

代入已知數(shù)據(jù)：

ΔL=100cm*0.000012/℃*(80℃-20℃)

ΔL=100cm*0.000012*60℃

ΔL=0.72cm

因此，金屬棒的長(zhǎng)度增加了0.72cm。

例題4：

一個(gè)玻璃管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)溫度從10℃升高到30℃時(shí)，水銀柱的長(zhǎng)度增加了多少？（水銀的膨脹系數(shù)為0.00018/℃）

解答：

使用體積變化公式：

ΔV=V?*α*ΔT

由于水銀是液體，我們假設(shè)其體積變化是均勻的，因此體積變化可以直接轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度變化（假設(shè)玻璃管的橫截面積不變）。

代入已知數(shù)據(jù)：

ΔV=V?*α*ΔT

ΔV=1cm3*0.00018/℃*(30℃-10℃)

ΔV=1cm3*0.00018*20℃

ΔV=0.0036cm3

因此，水銀柱的長(zhǎng)度增加了0.0036cm。

例題5：

一個(gè)熱氣球在地面上的體積為10000L，當(dāng)溫度從15℃升高到25℃時(shí)，熱氣球的體積增加了多少？（空氣的膨脹系數(shù)為0.00061/℃）

解答：

使用體積變化公式：

ΔV=V?*α*ΔT

代入已知數(shù)據(jù)：

ΔV=10000L*0.00061/℃*(25℃-15℃)

ΔV=10000L*0.00061*10℃

ΔV=61L

因此，熱氣球的體積增加了61L。板書設(shè)計(jì)①液體的熱脹冷縮現(xiàn)象

-熱脹冷縮定義

-溫度變化與體積變化的關(guān)系

②液體熱脹冷縮的應(yīng)用

-汽車輪胎設(shè)計(jì)

-熱氣球升空原理

-金屬結(jié)構(gòu)安全

③實(shí)驗(yàn)與觀察

-溫度計(jì)測(cè)量

-液體體積變化記錄

-數(shù)