资源简介

青岛版（2024）科学三年级上册
《桥上的伸缩缝》教学设计
课题 3.12 桥上的伸缩缝 课型 新授课
教学目标 科学观念： 1.知道一般情况下，固体具有热胀冷缩的性质。 2.理解桥梁、公路上的伸缩缝是为了预防固体热胀冷缩对建筑物的破坏。
科学思维： 1.能通过实验现象归纳固体热胀冷缩的规律，并结合实例解释生活中的相关现象。 2.能按照“现象→问题→假设→实验→结论”的思路分析伸缩缝的作用。
探究实践： 1.能通过铜球、塑料球实验，规范操作并观察固体受热、冷却后的体积变化。 2.能结合实验证据，推理出“伸缩缝的作用与固体热胀冷缩有关”的结论。
态度责任： 1.乐于观察生活中的科学现象，激发对固体热胀冷缩原理的探究兴趣。 2.在实验中养成安全操作、合作交流的习惯，体会科学知识在工程建设中的应用。
教学重难点 重点：通过实验探究固体热胀冷缩的性质，理解伸缩缝的作用。
难点：用固体热胀冷缩的性质解释生活中的具体现象。
教学环节 教学过程
课堂导入 一、情境问题 师：（出示桥梁、公路伸缩缝的图片/视频）同学们，在公路、桥梁上，我们经常能看到这样的缝隙（指向图片中的伸缩缝），它们有个名字叫“伸缩缝”。大家猜猜，这些缝隙是施工时不小心留的吗？还是故意留的？ 生：应该是故意留的！ 师：为什么要特意留伸缩缝呢？它们有什么作用？今天我们就来探究“桥上的伸缩缝”里的科学秘密（板书课题）。
课 程 学 习 探究实践 活动一：研究伸缩缝的秘密。 任务一：生活中的伸缩缝有什么作用？ 师：桥梁、公路是用什么材料做的？ 生：钢铁、混凝土、石头…… 师：这些材料都是固体。我们之前学过，液体有热胀冷缩的性质，那固体会不会也有呢？如果固体受热会膨胀、遇冷会收缩，对建筑物会有什么影响？ 生：如果夏天温度高，固体膨胀，桥面可能会“挤”在一起，甚至裂开！ 生：冬天冷的时候，固体收缩，桥面可能会断开！ 师：大家的猜测很有道理！那伸缩缝会不会就是为了应对这种变化呢？我们需要通过实验验证：固体到底有没有热胀冷缩的性质？ 任务二：固体有热胀冷缩的性质吗？ 实验探究固体的热胀冷缩——铜球和塑料球实验 1.明确实验目的 师：我们用铜球（金属固体）和塑料球（非金属固体）做实验，看看它们受热、遇冷后体积会不会变化。 2.铜球实验（教师演示+学生观察） 实验器材：铜球、铁环、酒精灯、火柴。 实验步骤： ① 常温下，将铜球放在铁环上，观察能否通过铁环（记录现象）； ② 用酒精灯加热铜球（加热1-2分钟，强调：用外焰加热，加热时铜球不能碰铁环，学生远离火焰）； ③ 加热后立即将铜球放在铁环上，观察能否通过（记录现象）； ④ 将加热后的铜球放入冷水中冷却，再放在铁环上，观察能否通过（记录现象）。 学生观察记录： 操作 能否通过铁环 现象说明 常温下的铜球 能 铜球体积正常 加热后的铜球 不能 铜球体积变大 冷却后的铜球 能 铜球体积变小 问题导引： 师：加热后的铜球为什么不能通过铁环了？ 生：铜球受热后体积膨胀了！ 师：冷却后又能通过，说明什么？ 生：遇冷后体积收缩了！ 3.塑料球实验（学生分组操作） 实验器材：塑料球、铁环、热水杯、冷水杯。 实验步骤： ① 常温下，观察塑料球能否通过铁环； ② 将塑料球放入热水中浸泡1分钟，取出后立即放在铁环上，观察现象； ③ 将塑料球放入冷水中浸泡1分钟，取出后再放在铁环上，观察现象。 学生记录现象： 操作 能否通过铁环 现象说明 常温下的塑料球 能 塑料球体积正常 热水中加热后的塑料球 不能 塑料球体积变大 冷水中冷却后的塑料球 能 塑料球体积变小 4.总结实验结论 师：铜球和塑料球的实验现象有什么共同点？ 生：它们受热后体积都变大（膨胀），遇冷后体积都变小（收缩）！ 师：没错！一般情况下，固体具有热胀冷缩的性质（板书：固体→受热膨胀、遇冷收缩）。 总结：一般情况下，固体具有热胀冷缩的性质。 师：现在我们能解释为什么要留伸缩缝了吗？ 生：因为桥梁、公路的固体材料会热胀冷缩。夏天膨胀时，伸缩缝能给它们“留出膨胀的空间”；冬天收缩时，缝隙可以避免材料被拉裂。 师：太准确了！伸缩缝就像建筑物的“呼吸缝”，预防固体热胀冷缩对建筑物的破坏（板书：伸缩缝→预防固体热胀冷缩的破坏）。 活动二：找一找生活中固体热胀冷缩的现象。 1.课本例子分析： 夏天的电线和冬天的电线： 师：（出示图片）夏天的电线为什么看起来松松垮垮？冬天的电线为什么绷得很紧？ 生：夏天电线（金属）受热膨胀，变长变松；冬天遇冷收缩，变短绷紧。 煮熟的鸡蛋泡冷水易去壳： 师：（演示：将煮熟的鸡蛋放入冷水，片刻后剥壳）为什么泡冷水后蛋壳容易脱落？ 生：蛋壳和蛋白都是固体，遇冷后收缩程度不同，蛋壳与蛋白分离，所以易去壳。 夏天书橱抽屉难拉： 师：夏天书橱的木头抽屉为什么拉起来紧？ 生：木头受热膨胀，抽屉体积变大，所以卡住了。 2.拓展生活实例： 师：生活中还有哪些固体热胀冷缩的现象？（引导学生举例：如冬天水管冻裂（水结冰膨胀，但水管遇冷收缩）、铁轨之间的缝隙、瓶盖拧不开时用热水烫一下就容易拧开等）。 三、反思评价 1.科学探究思路回顾： 师：我们是怎么发现伸缩缝秘密的？（引导学生梳理：观察伸缩缝→提出问题→猜测与固体热胀冷缩有关→实验验证（铜球、塑料球）→得出结论→解释现象）。 2.自我评价： 对照评价表，学生给自己打分（★代表掌握）： 知道固体具有热胀冷缩的性质（ ） 能用实例归纳固体热胀冷缩的性质（ ） 能通过实验探究固体热胀冷缩的性质（ ） 乐于用固体热胀冷缩解释生活现象（ ） 四、拓展迁移 师：我们知道铁轨之间有伸缩缝，但高速铁路的钢轨却是“无缝”的（出示图片）。它们是怎么解决热胀冷缩问题的呢？（引导学生课后查阅资料：如钢轨被牢牢固定在轨道上，利用材料特性或预留应力，抵消热胀冷缩的影响）。
课堂 小结 师：这节课我们通过实验发现了固体热胀冷缩的性质，也明白了伸缩缝是建筑物的“保护缝”。生活中还有很多科学现象等着我们用眼睛去观察、用实验去探究，做个有心人吧！
板书设计 桥上的伸缩缝 问题：为什么留伸缩缝？ 猜测：固体可能有热胀冷缩性质 实验探究：铜球、塑料球→受热膨胀、遇冷收缩 结论：固体具有热胀冷缩的性质 伸缩缝→预防固体热胀冷缩对建筑物的破坏 生活实例：电线的松紧、鸡蛋去壳、书橱抽屉
教学反思 铜球实验安全性需重点强调，可提前让学生阅读安全提示卡，教师演示时放慢速度，确保学生看清操作细节。 塑料球实验中，部分学生可能因热水温度不够导致现象不明显，需提前准备足够热的水（约80℃）。 生活实例的解释可更贴近学生经验，如增加“夏天自行车胎气太足易爆”（气体热胀冷缩，但可对比固体），帮助学生区分不同状态物质的热胀冷缩现象。 拓展迁移部分可提供简单资料卡，降低学生课后查阅的难度，激发探究兴趣。

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