2.熱脹冷縮【課標落實】1.本課通過一系列觀察、設計、探究等活動，落實課程標準中年段的課程目標。科學知識：知道溫度計是利用物質熱脹冷縮的原理做成的；通過實驗、觀察、分析、歸納出液體、氣體、固體都具有熱脹冷縮的性質；了解生活中常見的熱脹冷縮現象及其應用。科學探究：在教師引導下，能設計探究實驗，研究物質受熱和冷卻后體積的變化；在教師引導下，能觀察并描述物質在受熱和冷卻后體積發生的變化現象；在教師引導下，能依據證據運用分析、比較、推理、概括等方法，分析實驗結果，得出結論；在教師引導下，能用熱脹冷縮這一科學原理解釋生產、生活中的現象。科學態度：能在好奇心的驅使下，表現出對現象和事件發生的條件、過程、原因等方面的探究興趣；樂于嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學探究，體會創新樂趣；在科學探究中能以事實為依據。科學、技術、社會與環境：了解科學技術對人類生活方式和思維方式的影響。2.本課學習內容基于課程標準課程內容中“物質科學領域”的中年段要求。6.3 熱可以改變物質的狀態，以不同方式傳遞，熱是人們常用的一種能量表現形式。6.3.2加熱或冷卻時物體的體積會發生變化.知道物體一般具有“熱脹冷縮”的性質。【教材分析】熱脹冷縮是蘇教版科學四年級下冊第一單元冷和熱的第二課。通過前面一課的學習，學生已經了解了液體的冷熱現象，學會了用溫度計來測量液體的溫度。本節課進一步帶領學生學習物質在受熱和冷卻以后體積會發生什么變化，并嘗試利用熱脹冷縮這一原理解釋生產生活中的現象。本課教學內容分為四個部分。第一部分，通過溫度計液柱上升和下降的現象引發學生的思考，引導學生探究液體受熱和受冷時的體積變化。第二部分，通過設計實驗研究氣體受熱和受冷時體積的變化。第三部分，通過銅球的加熱和冷卻實驗，研究固體受熱和冷卻后體積的變化。第四部分，利用熱脹冷縮的科學原理解釋生活中的一些現象，將學習與生活密切相連，鞏固所學知識。【學情分析】在日常生活中，學生對物體受熱和遇冷以后會發生變化有了初步的了解和認識，在前一課的學習中已經認識到了物體的溫度有冷熱之分。雖然熱脹冷縮現象比較常見，但學生并不能從科學的角度去解釋這些現象。所以，本節課通過一系列探究實驗幫助學生理解熱脹冷縮的概念，初步認識到液體、氣體、固體在受熱和冷卻后體積都會發生變化。著重培養學生設計實驗和分析實驗現象得出科學結論的能力。從學生的年齡結構和心理特征來看，四年級的學生對科學實驗有著濃厚的興趣，并已形成了一定的科學思維品質，具備初步的科學探究能力，設計實驗和系統探究的能力有待提高。【教學目標】科學知識： 1知道溫度計是利用物質熱脹冷縮的原理做成的；2通過實驗、觀察、分析、歸納出液體、氣體、固體都有熱脹冷縮的現象；3能用熱脹冷縮這一科學原理解釋生產、生活中的現象。科學探究：1能設計實驗，探究物質受熱和受冷后體積發生的變化。2能觀察并描述物質在受熱和冷卻后體積發生的變化現象。3能在教師引導下，依據證據運用分析、推理等方法，分析實驗結果得出結論。4. 能掌握酒精燈的正確使用方法。科學態度：1在科學探究中，樂于嘗試運用多種材料、多種方法證明物質的熱脹冷縮現象。2在進行物體熱脹冷縮實驗中， 感受科學學習的樂趣，并逐步形成嚴謹細致的學習態度。科學、技術、社會與環境：了解熱脹冷縮原理在人類生產生活中的應用。【教學重點】認識到液體、氣體、固體都有熱脹冷縮的性質。【教學難點】設計實驗研究物體受熱和受冷時體積的變化。【教學準備】教師材料：課件和視頻。學生材料：燒瓶、空心管、膠塞、紅色水、記號筆、燒杯、冷水、熱水；錐形瓶、氣球；銅球、鐵環、酒精燈。【教學時間】1課時【教學過程設計】一、創設情境，引入新課1師：上節課我們學習了溫度計的使用方法，你掌握了嗎？請你讀一讀這支溫度計的讀數是多少？（請學生對溫度計進行讀數。）2師：同學們真棒，都已經掌握了溫度計的正確讀數方法。與液柱頂端平齊所對應的刻度就是溫度計的讀數。現在，把它們分別放入兩杯水中，請你認真觀察它的液柱分別有什么變化。3播放視頻，請學生仔細觀察。師：你觀察到什么現象？說明了什么？4學生交流：一杯水中，溫度計液柱上升，說明是熱水；另一杯水中，溫度計液柱下降，說明是冷水。5. 教師追問：為什么溫度計的液柱會上升下降？難道它變多或變少了嗎？6. 學生猜測：液柱中的液體受熱時，體積變大；受冷時，體積變小了。7. 教師結合學生的回答，提出本課的探究活動：液體受熱和受冷時體積會發生什么樣的變化呢？設計意圖：創設簡單的情境，帶領學生復習舊知，并激發學生興趣，通過現象的分析，探求其中奧秘。二、探究物質受熱和受冷時體積的變化活動一：會升降的水柱1. 師：我們以水為例來研究液體的體積在受熱和受冷時是否和同學們剛才所猜測的那樣會發生變化。我們也來裝一瓶紅色液體（出示燒瓶裝水），在液面處做好標記，現在它的體積是這么多。如果它的體積發生了變化，我們可能會看到什么現象？2學生發表觀點：可能會看到液面升或降。3師：那我們先把瓶子放入熱水中，老師課前做了實驗，請你認真觀察它的體積是否發生了變化。（放入熱水中：1分鐘后3分鐘后5分鐘后）。它的體積發生變化了嗎？4學生發表觀點：沒有看出明顯的變化；好像有一點點變了。5師：我們再來看看它在冷水中，體積有沒有變化。（放入冷水中：1分鐘后3分鐘后5分鐘后）你覺得它的體積有沒有變化：6學生交流：可能變化不明顯，看不出來；或許是瓶口太大。7師：同學們回憶一下溫度計的設計是如何使我們明顯地看出里面的液體體積發生了變化的？8生：溫度計里面的管子很細。9（出示帶細管的膠塞）師：我們也給它塞上一根細細的管子，再來看看呢？接下來該怎樣進行實驗呢？10生：還像剛才一樣把它分別放入熱水和冷水中，觀察細管內紅色水柱有沒有變化。11師提醒注意事項：膠塞要塞緊瓶口；在把燒瓶放入熱水和冷水中之前，要先標記出空心管中水面的位置；實驗后及時記下細管中水面的位置，并與實驗前進行比較，得出實驗結論。12學生分組實驗并記錄，教師巡視指導。13小組匯報現象：放入熱水中，紅色液體上升，放入冷水中，上升的紅色液體又下降。師引導：紅色液體上升或下降，是它變多變少了嗎？（不是，是體積變大變小了）14師生共同小結：液體遇熱時體積會膨脹變大，遇冷時體積會收縮變小。活動二、玻璃瓶吹氣球1出示一個空的錐形瓶，師：如果這個瓶內裝滿了空氣，那么空氣在受熱或受冷時，體積會不會也發生變化呢？2學生發表觀點。（受熱也會變大，受冷也會變小）3師：如果瓶內空氣的體積發生了變化，你覺得能不能看出來？4生：看不出來，它會從瓶子中跑出來，可以給它塞住。5師：塞住就能看出它的體積有沒有變化嗎？6學生交流。教師相機引導：玩氣球時，空氣體積的大小會影響氣球的大小。出示氣球，它能幫助我們嗎？7學生說方法：將氣球套在瓶口，并請其演示。提醒：我們研究的是瓶中的空氣，那套之前先把氣球內的空氣排掉。8師生共同商討制定實驗方案：將氣球套在瓶口，先放入熱水中，觀察氣球的變化；再放入冷水中，觀察氣球的變化。教師提醒注意事項：氣球套在瓶口之前要先將里面的空氣排出去；仔細觀察氣球的變化并前后進行比較。9學生分組實驗并記錄現象。10師生交流：放入熱水中，氣球變大，放入冷水后，變大的氣球又縮小。11小結：氣體在受熱時體積也會膨脹變大，受冷時體積收縮變小。活動三、會變胖瘦的銅球1師：液體和氣體的體積受熱和受冷時都會發生變化，那固體有沒有這樣的性質呢？（出示一個銅球）猜猜看，它受熱或冷卻后體積會有什么變化？2學生猜測，自由回答。3師：看來同學們的想法不一樣，怎樣來驗證我們的猜測呢？生：可以加熱看一看它的體積有沒有變大。4師：實驗之前，請同學們先想一想如果銅球的體積發生了變化，我們怎樣能知道呢?5學生思考:可以找一個東西包住它，如果加熱后包不住了就說明它的體積變大了 。6師：同學們考慮的很全面，這兒有一個銅球的好伙伴（出示鐵環，教師演示銅球剛好通過鐵環），如果銅球的體積發生了變化，我們可能會看到什么現象呢？7師：的確，我們可以給銅球加熱后，再看它還能不能通過鐵環，如果不能，說明它的體積變大了。我們今天選擇用酒精燈給銅球進行加熱。酒精燈的使用有一定的危險性，所以，我們首先一定要認真學習如何安全、正確的使用它。8播放酒精燈的操作使用視頻，并歸納酒精燈使用的步驟。提醒實驗操作：先試一試銅球通過鐵環的情況；點燃酒精燈，加熱銅球1分鐘，試一試銅球能否通過鐵環；熄滅酒精燈，將銅球放入冷水中幾秒鐘，再試一試它能否通過鐵環。同時提醒學生：整個實驗過程不能用手觸碰銅球，以免燙傷；實驗時戴好防護手套9學生分組實驗，教師巡視指導。10學生匯報實驗發現，得出結論：固體的體積也是受熱后膨脹變大，遇冷收縮變小。11小結：絕大多數物體在受熱時，體積會膨脹；遇冷時，體積會收縮。這種現象叫作熱脹冷縮（板書課題）。現在你能解釋溫度計液柱高度變化的原因了嗎？12學生嘗試解釋。13教師總結：溫度計就是利用液體熱脹冷縮的原理制作而成的。設計意圖：探究實驗環節，教師充分以學生為中心，讓學生嘗試自主、合作、探究的學習方式，讓學生自主進行實驗方案的設計，扶放結合，充分發展學生的科學思維，旨在培養學生分析和解決問題的能力。 三、聯系生活、拓展延伸1出示一個癟了的乒乓球，你能利用今天所學的知識想辦法將它復原嗎？ 2學生想辦法并上臺演示，教師進行肯定評價。3（出示圖片：輪胎在夏天容易爆胎、夏天架電線時不能拉得太緊等）請思考原因并解釋。4學生嘗試解釋。5師：我們生活中還有很多利用物體熱脹冷縮性質的例子，希望同學們課后留心觀察、認真思考，把你的發現告訴身邊的同學！設計意圖：學習的目的在于應用。在學生掌握了知識以后，讓學生了解熱脹冷縮在生產與生活中的應用，并應用物體熱脹冷縮性質去創造性地解決實際問題，能激發學生學科學、用科學的積極性。【板書設計】2熱脹冷縮受熱 受冷液體氣體 體積 變大 變小固體蘇教版小學科學四年級下冊 第一單元 冷和熱 - 8