资源简介

课题 《水结冰了》 课型 新授课 授课 时间
教学 目标 学生能够准确理解当环境温度低于 0℃时，水的温度下降到 0℃，水会从液体状态变成固体状态，即开始结冰。明确水在结冰过程中发生的状态变化以及这种变化的条件。 掌握水在结冰过程中会向周围放出热量的科学原理，了解热量变化与物质状态变化之间的关系。 能够准确描述水和冰的相同点与不同点，认识到水和冰虽然状态不同，但本质上是同一种物质在不同条件下的表现形式。
教学 重点 分析发现水结冰过程中的温度变化规律，理解水在什么条件下开始结冰以及结冰过程中的热量变化。 引导学生通过实验观察和对比分析，准确描述水和冰的相同点和不同点，建立水的形态变化与热量变化有关系的概念。
教学 难点 设计具有挑战性和启发性的实验活动，让学生在实验中深入理解水结冰的过程和原理，培养学生的实验设计能力和创新思维。 帮助学生理解抽象的热量变化概念，以及热量变化与物质状态变化之间的关系，提高学生的科学思维水平和分析问题的能力。
教学设计
教具 准备 多媒体课件，包含水结冰的动画演示、自然环境中冰的图片和视频、科技在水与冰转化中的应用等资料。 准备充足的实验器材，如试管、清水、碎冰、水银温度计、烧杯、食盐、小勺、彩色橡皮筋、直尺、食用色素、学生活动手册等。
教学过程 复备课
（一）创设情境，导入新课 生活现象导入 教师展示一些生活中与水结冰相关的图片或视频，如冬天的湖面、冰雕、冰淇淋等。 提问：同学们，你们在这些图片或视频中看到了什么？这些现象与我们今天要学习的内容有什么关系呢？ 学生观察图片或视频，回答问题。引出水结冰这个话题，激发学生的兴趣和好奇心。 引出课题 教师：水在我们的生活中非常常见，我们已经知道水在一定条件下会变成水蒸气。那么，水在什么条件下会结冰呢？今天，我们就一起来探究水结冰了的奥秘。（板书课题：水结冰了） （二）科学探索与研讨 探索一：水结冰的条件 （1）提出问题 教师提问：如果一直让水的温度下降，会出现什么情况呢？水在什么条件下会结冰呢？ 引导学生思考水结冰的条件，激发学生的探究欲望。 （2）学生猜测 学生根据自己的已有知识和经验，对水结冰的条件进行猜测。 提问：你们认为水在什么温度下会结冰呢？为什么这么认为呢？ 学生回答问题，分享自己的猜测理由。教师将学生的猜测记录在黑板上。 （3）实验设计 教师引导学生设计实验方案，来验证水结冰的条件。 提问：我们可以用什么方法来让水的温度下降呢？怎样才能知道水什么时候开始结冰呢？ 学生思考问题，提出各种实验方法。教师根据学生的回答，进行适当的引导和补充，确定实验方案。 实验方案：在试管中倒入适量的清水，滴入一滴食用色素，便于观察。用彩色橡皮筋在试管上做两次标记，第一次是倒入清水后，第二次是水完全结冰后。将温度计插入试管塞的小孔中，保持在中间位置，不要碰到试管壁。把试管放入装有碎冰和食盐的烧杯中，让水的温度下降。观察水结冰的变化过程，当水开始结冰时，记录温度。 （4）实验操作 学生以小组为单位，进行实验操作。教师巡视指导，确保实验操作的安全和规范。 提醒学生注意事项：冰块要尽可能碎一些，加入足够的食盐，以加快降温速度；经常拿出试管观察是否开始结冰，但要注意避免橡皮筋移动，可以用直尺重新确定标记位置；仔细观察水结冰的过程，记录温度变化。 （5）数据分析 学生对实验数据进行分析，确定水结冰的条件。 提问：你们观察到水在什么温度下开始结冰了呢？从实验数据中，你们能得出什么结论呢？ 学生回答问题，分析实验数据。得出结论：当环境温度低于 0℃，水的温度下降到 0℃时，开始结冰，从液体状态变成固体状态。 设计意图：通过提出问题、学生猜测、实验设计、实验操作和数据分析等活动，让学生自主探究水结冰的条件，培养学生的问题解决能力和实验探究能力。 探索二：水结冰过程中的变化 （1）观察水结冰的过程 教师引导学生仔细观察水结冰的过程，注意观察水的形态、体积、温度等方面的变化。 提问：在水结冰的过程中，你们观察到了哪些变化呢？水的形态是如何变化的？体积有没有变化？温度是如何变化的？ 学生观察水结冰的过程，回答问题。教师将学生的观察结果记录在黑板上。 （2）测量水结冰过程中的温度变化 学生使用温度计，测量水结冰过程中的温度变化，并记录数据。 提问：在水结冰的过程中，温度是如何变化的？有没有什么规律呢？ 学生回答问题，分析温度变化数据。得出结论：水在结冰过程中，温度会逐渐下降，当水开始结冰时，温度保持在 0℃。 （3）比较水和冰的相同点和不同点 教师引导学生比较水和冰的相同点和不同点，可以从形态、颜色、体积、温度、性质等方面进行比较。 提问：水和冰有哪些相同点和不同点呢？你们是如何发现这些相同点和不同点的？ 学生以小组为单位，进行讨论和比较。教师巡视指导，鼓励学生积极思考，大胆发言。 各小组代表上台汇报小组的比较结果，其他小组的同学可以进行提问和补充。 相同点：无色无味、透明、都是由水分子组成等。 不同点：形态不同，水是液态，冰是固态；体积不同，水结冰后体积会变大；温度不同，水的温度高于 0℃，冰的温度低于 0℃等。 设计意图：通过观察水结冰的过程、测量温度变化和比较水和冰的相同点和不同点等活动，让学生全面了解水结冰过程中的各种变化，培养学生的观察能力和分析比较能力。 探索三：水结冰过程中的热量变化 （1）提出问题 教师提问：水在结冰过程中，会向周围放出热量吗？我们可以通过什么方法来验证呢？ 引导学生思考水结冰过程中的热量变化，激发学生的探究欲望。 （2）学生猜测 学生根据自己的已有知识和经验，对水结冰过程中的热量变化进行猜测。 提问：你们认为水在结冰过程中会放出热量还是吸收热量呢？为什么这么认为呢？ 学生回答问题，分享自己的猜测理由。教师将学生的猜测记录在黑板上。 （3）实验验证 教师引导学生设计实验方案，来验证水结冰过程中的热量变化。 提问：我们可以用什么方法来感受水结冰过程中的热量变化呢？ 学生思考问题，提出各种实验方法。教师根据学生的回答，进行适当的引导和补充，确定实验方案。 实验方案：在装有碎冰和食盐的烧杯中，放入一支温度计，记录初始温度。然后，将装有清水的试管放入烧杯中，让水结冰。观察温度计的示数变化，感受烧杯周围的温度变化。 （4）实验操作 学生以小组为单位，进行实验操作。教师巡视指导，确保实验操作的安全和规范。 提醒学生注意事项：温度计要插入烧杯中的碎冰中，不要碰到试管；观察温度计的示数变化时，要仔细认真，记录准确的数据。 （5）数据分析 学生对实验数据进行分析，确定水结冰过程中的热量变化。 提问：在水结冰的过程中，温度计的示数是如何变化的？你们感受到烧杯周围的温度有什么变化吗？从实验数据中，你们能得出什么结论呢？ 学生回答问题，分析实验数据。得出结论：水在结冰过程中，会向周围放出热量，使烧杯周围的温度降低。 设计意图：通过提出问题、学生猜测、实验验证、实验操作和数据分析等活动，让学生探究水结冰过程中的热量变化，培养学生的实验设计能力和科学思维能力。 探索四：烧杯外壁的现象及原因 （1）观察烧杯外壁 教师引导学生观察装有碎冰和水的烧杯外壁，注意观察是否有小水珠或其他现象。 提问：你们在烧杯外壁看到了什么？这些现象是怎么产生的呢？ 学生观察烧杯外壁，回答问题。教师将学生的观察结果记录在黑板上。 （2）分析现象原因 教师引导学生分析烧杯外壁出现小水珠或其他现象的原因。 提问：这些小水珠是从哪里来的呢？和哪些现象类似呢？ 学生以小组为单位，进行讨论和分析。教师巡视指导，鼓励学生积极思考，大胆发言。 各小组代表上台汇报小组的分析结果，其他小组的同学可以进行提问和补充。 得出结论：烧杯外的水蒸气遇冷（0℃以下）会凝结成小水珠或霜。这与冬天窗户上的水珠、冰棍周围的白气等现象类似，都是水蒸气遇冷液化或凝结的结果。 设计意图：通过观察烧杯外壁的现象和分析现象原因等活动，让学生了解水蒸气遇冷会发生液化或凝结的现象，培养学生的观察能力和分析问题的能力。 （三）研讨与总结 水结冰的条件和过程 教师提问：通过今天的实验探究，我们知道了水在什么条件下会结冰？水结冰的过程是怎样的呢？ 学生回顾实验过程，回答问题。总结水结冰的条件和过程：当环境温度低于 0℃，水的温度下降到 0℃时，开始结冰，从液体状态变成固体状态。水在结冰过程中，会向周围放出热量，温度保持在 0℃。 水和冰的相同点和不同点 教师提问：水和冰有哪些相同点和不同点呢？我们是如何发现这些相同点和不同点的？ 学生回顾实验过程，回答问题。总结水和冰的相同点和不同点：相同点是无色无味、透明、都是由水分子组成等；不同点是形态不同，水是液态，冰是固态；体积不同，水结冰后体积会变大；温度不同，水的温度高于 0℃，冰的温度低于 0℃等。通过观察、比较和分析等方法，我们发现了水和冰的相同点和不同点。 水结冰过程中的热量变化 教师提问：水在结冰过程中，会向周围放出热量吗？我们是如何验证的呢？ 学生回顾实验过程，回答问题。总结水结冰过程中的热量变化：水在结冰过程中，会向周围放出热量。我们通过测量烧杯周围的温度变化和观察温度计的示数变化，验证了水结冰过程中的热量变化。 科学态度和方法的培养 教师提问：在今天的实验探究中，我们应该保持什么样的科学态度和方法呢？ 学生思考并回答问题。总结在实验探究中应保持的科学态度和方法：认真细致、耐心观察、准确记录数据、大胆猜测、小心验证、团队合作等。强调科学态度和方法在科学探究中的重要性，培养学生严谨的科学态度和科学的探究方法。 （四）拓展延伸 水与冰的相互转化在自然环境中的意义 教师提问：在自然环境中，水与冰可以相互转化。这种转化对自然环境有什么意义呢？ 学生思考并回答问题。引导学生认识到水与冰的相互转化在自然环境中的重要意义，如调节气候、维持生态平衡、影响水循环等。 教师可以通过图片、视频等资料，展示自然环境中水与冰的相互转化现象，让学生更加直观地感受这种转化对自然环境的影响。 水结冰给我们的生活带来的好处和不便 教师提问：水结冰这种现象给我们的生活带来了哪些好处和不便呢？ 学生思考并回答问题。总结水结冰给我们生活带来的好处和不便：好处有可以看到美丽的冰雕、吃到冰淇淋、保存食物等；不便有路滑给人们行走带来不便、管道结冰可能会破裂等。 引导学生认识到科学知识在生活中的应用，培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。 科技在水与冰转化中的应用 教师提问：在科技领域，有哪些技术是利用了水与冰的相互转化呢？ 学生思考并回答问题。介绍科技在水与冰转化中的应用，如制冷技术、保温技术、制冰技术等。让学生了解科学技术对改善人类生活和保护环境的作用。 课外探究活动 教师布置课外探究活动，让学生在课后继续研究水与冰的相关问题。 例如，让学生探究不同浓度的盐水对水结冰速度的影响；或者让学生观察自然界中的水结冰现象，如河流、湖泊、池塘等，记录水结冰的过程和条件。 提问：在课外，你可以通过哪些方式继续探究水与冰的相关问题呢？ 学生思考并回答问题，如查阅资料、进行实验观察、实地考察等。 设计意图：通过拓展延伸，让学生了解水与冰的相互转化在自然环境中的意义、水结冰给生活带来的好处和不便、科技在水与冰转化中的应用等方面的知识，激发学生对科学的兴趣和探索欲望。同时，布置课外探究活动，培养学生的自主学习能力和实践能力。 （五）课堂小结 知识回顾 教师引导学生回顾本节课的主要内容，包括水结冰的条件、过程、热量变化、水和冰的相同点和不同点、水与冰的相互转化在自然环境中的意义等方面的知识。 提问：通过今天的学习，你对水结冰了有了哪些新的认识？请大家回顾一下。 学生积极回答问题，回顾本节课的学习内容，加深对重点知识的理解和记忆。 方法总结 教师总结本节课所运用的科学探究方法，如问题驱动法、实验探究法、对比分析法、小组合作法等。 提问：在本节课的学习中，我们运用了哪些科学探究方法？这些方法对我们理解水结冰的现象有什么帮助？ 学生思考并回答问题，认识到科学探究方法的重要性，提高自己的科学探究能力。

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