资源简介

小学科学教学设计
——物质科学领域
教学指导
1.主要概念（本环节书写内容可以包含：概念的内容、内容中的关键词、关键词的解析；使用工具有：课程标准、教材、教参、其他素材）
热胀冷缩：物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩（水例外）。这是由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀;但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。热胀冷缩是物质的基本属性之一，在人类的生产生活中经常要利用或应对热胀冷缩的现象。热胀冷缩有时是有利的，有时是不利的。
一般来说，气体热胀冷缩最显著，液体其次，固体最不显著。因为气体分子之间的引力比液体和固体分子之间的引力小，受温度的影响就更容易一些。
2.实验说明（
实验1：变化的气球
实验类型：分组实验
实验步骤及现象：将气球套在烧瓶口上，,确保密封后，先将烧瓶放人盛有热水的水槽中，可以发现气球逐渐鼓起来；再将烧瓶放到盛有冷水的水槽中，可以发现气球瘪下去了。
注意事项：瓶口气球要扎紧
实验2：移动的液柱
实验类型：分组实验
实验步骤及现象：用有导管的橡胶塞塞住烧瓶口，确保密封，在水平玻璃弯管中有一小段红色水柱，用双手紧捂烧瓶，过一会儿看到液柱向远离烧瓶的一端运动，松手后，液柱向靠近烧瓶方向移动。
注意事项：烧瓶口要密封
实验3：气泡实验
实验类型：分组实验
实验步骤及现象：用有导管的橡胶塞塞住烧瓶口，确保密封后，将导管另一端放水中，用双手紧捂烧瓶，过一会儿看到水中有气泡冒出。
注意事项：烧瓶口要密封
说明问题：实验1、实验2和实验3都说明空气受热时体积会影胀，遇冷时体积会收缩。
实验4:铜球钻铁环
实验类型：分组实验
实验步骤及现象：先用酒精灯加热铜球，再用铁环从底部往上套铜球，会发现铜球受热膨胀，无法通过铁环；将受热后的铜球放入冷水中冷却后，再用铁环套一下发现铜球能通过铁环。
说明问题:固体有热胀冷缩的性质。
注意事项：用镊子夹取铜球，以免烫伤。
3.考点说明
①填空题：室外架设的电线，夏天长度会变（ 长 ），冬天长度会变（ 短 ）。
②判断题：水有热胀冷缩的性质,空气有热胀冷缩的性质,铜和钢有热胀冷缩的性质……所有物体都有热胀冷缩的性质。（ × ）
③选择题：宁得太紧的塑料瓶打不开时，可以把瓶盖部分放入（ ），使瓶盖膨胀，就容易拧开。
A.开水中 B.冷水中 C.都一样
4.知识关联（已经学过什么、本节课学习什么、未来学习什么）
已经学过：（1）三年级上册《物体的形态》①固体，液体和气体②固体、液体的体积和质量③气体的体积和质量。空气具有流动性，受热时体积膨胀，降温时体积缩小，没有固定的体积。（2）温度计的秘密。
本节课学习：一般物体（大多数气体、固体、液体）具有热胀冷缩的性质。
未来学习：热气球上升的秘密。
二、教学设计
“生命对话”课堂教学设计
课题 自行车胎为什么爆裂
版本信息 青岛版五四制小学科学 年级 三年级
课型 模拟实验对比实验概念课科学史 设计者
目标 确立 依据 课标分析 1.课标摘录 学习内容：加热或冷却时物体的体积会发生变化；加热和冷却也可以改变某些物质的状态。 学习目标：描述一般物体具有“热胀冷缩”的性质。 2.课标分析： 学什么：热胀冷缩的性质 “热胀冷缩”是指物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩的特性。 “一般物体”生活中常见的大多数固体，液体，气体。 ①在炎热的夏季，自行车胎为什么容易爆裂 ②固体在受热或遇冷时体积有什么变化 ③找一找生活中物体热胀冷缩的现象 怎么学： 1.从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题：自行车胎为什么爆裂 2.按照猜想-提出方案-实验-结论的路径进行探究实验。 ①猜想车胎被晒热时可能出现爆裂现象的原因,以及利用气球、烧瓶、玻璃管等材料设计实验、进行探究。 ②探究铜球分别在经酒精灯加热和经冷水冷却的情况下能否穿过铁环。③利用热水可以使瘪了的乒乓球鼓起来和冬、夏两季电线的松紧程度不同等。 3.结合现象和数据阐释一般物体具有热胀冷缩的性质。 4.说一说热胀冷缩在生活中的应用。 学到什么程度：“描述”基于已有经验和对知识的理解描述实验现象及过程。 1.结合生活经验说一说气体，固体具有热胀冷缩的性质。 2.能基于实验现象分析，概括一般物体具有热胀冷缩的性质。 3.找一找生活中的热胀冷缩现象并说一说它的应用原理。 水泥路面破裂、踩扁的乒乓拿热水烫烫就鼓起来了、电线夏天架设要下垂多些,冬天会绷的较紧、把煮熟的鸡蛋放在冷水中浸一浸,蛋就很容易剥开等。
教材分析 教材由三部分组成：第一部分活动准备，提出问题“一般情况下，液体有热胀冷缩的性质， 气体、 固体有没有热胀冷缩的性质”呢？通过问题引领学生在了解液体有热胀冷缩的基础上对气体、固体进行探究。第二部分活动过程，由三部分组成，①在炎热的夏季，自行车胎为什么容易爆裂？引导学生分析讨论，设计实验，认识气体的热胀冷缩。②固体在受热或遇冷时体积有什么变化？分别把铜球加热和放入冷水中是否通过铁环，认识到铜也有热胀冷缩的性质， 通过设计其他固体的热胀冷缩实验，发现固体也有热胀冷缩的性质，在此基础上，发现一般情况下，物体具有热胀冷缩的性质。③找一找生活中物体热胀冷缩的现象，用学到的科学知识解决生活问题，解释生活现象，发现身边处处有科学。第三部分拓展活动，利用物体热胀冷缩的性质做一个“小喷泉”。指导学生课后利用物体热胀冷缩的性质制作自己喜欢的玩具或开展有趣的游戏活动，培养学生的实践能力和创新精神。 本课通过具体的问题引领学生继续探究气体和固体的热胀冷缩的性质，让学生感受到科学探究的乐趣，体会到科学就在身边，科学能为我们解决现实生活中的许多问题，了解到归纳推理的科学研究方法。
学情分析 三年级学生对物体的热胀冷缩的性质已经有基本的认识，但是对固体的热胀冷缩现象了解不是很清楚，也很少对生活中这一现象进行归纳总结。自行车胎爆裂是气体受热膨胀的结果，这也是学生不清楚的。
学习 目标 1.结合生活经验说一说气体，固体具有热胀冷缩的性质。 2.通过具体实验发现固体和气体具有热胀冷缩的性质。 3.找一找生活中的例子阐释一般物体具有热胀冷缩的性质。
教学重难点 重点：知道一般情况下,液体、固体和气体具有热胀冷缩的性质。 难点：通过实验探究知道固体和气体具有热胀冷缩的性质。
教学准备 教师准备: (1)多媒体课件。 (2)水槽、带橡皮塞的直角玻璃弯管、烧瓶、冷水、热水、气球、玻璃杯、酒精灯等。 学生准备: (1)寻找生活中热胀冷缩的现象。 (2)气球、皮筋、乒乓球、红墨水等。
信息技术 应用 技术支持：◎问卷星◎影音剪辑◎√课件拼合◎影音录制◎其他（ ） 认知工具：◎环境创设◎√自主学习探究◎知识建构协同◎情感体验激励、其他（ ） 功能支持：◎信息提炼◎√信息分析◎信息评价 ◎逻辑思维训练◎辩证思维训练◎辩论◎情境建构 ◎ 其他（ ） 备注：仅勾选核心内容，每项不超过3项。
教学过程
课前预学
复习旧知：水的三态变化 查阅资料：寻找生活中热胀冷缩的现象。
课中展学
活动一、 在炎热的夏天，自行车胎为什么容易爆裂？
【教师】请同学们猜测一下,是什么原因导致了轮胎的爆。 【学生】学生猜想假设交流并汇报:烈日炎炎下,自行车胎内的空气膨胀,自行车多易发生爆裂。 【教师】用什么办法验证我们的猜想呢 【学生】交流、讨论并设计实验。 实验1：将气球套在烧瓶口上，,确保密封后，先将烧瓶放人盛有热水的水槽中，可以发现气球逐渐鼓起来；再将烧瓶放到盛有冷水的水槽中，可以发现气球瘪下去了。 实验2：用有导管的橡胶塞塞住烧瓶口，确保密封，在水平玻璃弯管中有一小段红色水柱，用双手紧捂烧瓶，过一会儿看到液柱向远离烧瓶的一端运动；松手后，液柱向靠近烧瓶方向移动。 实验3：用有导管的橡胶塞塞住烧瓶口，确保密封后，将导管一端放水中，用双手紧捂烧瓶，过一会儿看到水中有气泡冒出；松手后，不再产生气泡。 【学生】学生汇报：空气受热时体积会影胀，遇冷时体积会收缩。 【学生】学生解释自行车胎爆裂的原因。 【教师】我们通过实验发现气体受热时体积影胀,遇冷时体积缩小，气体具有热胀冷缩的性质。 评价任务
1.结合生活经验说一说气体，固体具有热胀冷缩的性质。 2．猜想车胎被晒热时可能出现爆裂现象的原因 3．利用气球、烧瓶、玻璃管等材料设计实验、进行探究。
活动二、固体在受热或過冷时体积有什么变化
【教师】通过实验，我们知道了气体有热胀冷缩的性质。现在,老师给大家表演个魔术，请同学们仔细观察，看看有什么发现。 (演示实验:教师将完整电路做成暗箱，用酒精灯加热电路开关的某个金属元件，使其受热膨胀以连接电路,小电珠发亮。撤掉酒精灯后,小电珠又灭了。) 【学生】学生猜测：固体也有热胀冷缩的性质吗？ 我们的猜想到底对不对呢 固体是不是也像气体一样有热胀冷缩的性质呢 让我们一起设计实验验证一下吧。 【学生】(学生设计实验验证猜想) 学生汇报：先用酒精灯加热铜球，再用铁环从底部往上套铜球，会发现铜球受热膨胀，无法通过铁环；将受热后的铜球放入冷水中冷却后，再用铁环套一下发现铜球能通过铁环。 【教师、学生】师生得出结论:固体有热胀冷缩的性质。 【教师】教师解释之前演示实验的原理：金属受热膨胀后会连接电路，小电珠亮了；冷却之后电路断开，小电珠灭了。 认识一般物体热胀冷缩的性质。 【教师】我们已经知道液体、气体、固体都有热胀冷缩的性质。根据这个事实，同学们有什么进一步的想法？能不能用一句概括性的话说明这个规律？ (学生回答) 【教师、学生】师生小结：一般情况下，物体(液体、固体、气体)具有热胀冷缩的性质。 【教师】教师播放生活中一些液体热胀冷缩现象的视频,使学生进一步加深对液体这一性质的理解。 评价任务
1.猜想铜球分别在经酒精灯加热和经冷水冷却的情况下能否穿过铁环。 2.设计实验方案。 3.进行探究实验，观察实验现象，做详细记录。 4.描述实验现象并解释现象背后的原因。 5.比较，分析，概括得出结论。
活动三、找一找生活中的热胀冷缩现象
观察利用热水可以使瘪了的乒乓球鼓起来和冬、夏两季电线的松紧程度不同的情景。让学生认识到科学与生活的关系,引导学生运用学到的知识解释生活现象,解决生活问题。 评估任务
1.能够找到生活中更多的有关物体热胀冷缩的现象。 2.解释应用原理。
活动四：（拓展活动）
利用热胀冷缩的性质，进行有趣的制作，培养学生的实践能力和创新精神。 1.利用热胀冷缩的性质制作一个“小喷泉”。 2.两个煮熟的鸡蛋,一个放入冷水中，另一个静置。过一段时间给两个鸡蛋剥皮，观察哪个鸡蛋的蛋壳更好剥，尝试解释其中蕴含的科学道理。
课后延学 找一找热胀冷缩现象在生活中应用的例子，写一份调查报告。
知识图示或思维导图
教学反思 目标——问题——归因——改进： 目标：目标能否达成？ 问题:1.实验过程是否有待进一步优化？2.学生活动是否可以设计得更有趣味性？ 归因：评估任务和评价指标设计得是否具体，明确？ 改进：学习单是否需要进一步优化？
三、当堂检测
1．基础训练
(1)填空题
①空气受热时体积会( ）,遇冷时体积会( ),这说明空气有（ ）的性质。
②一般情况下（ ）、（ ）、（ ）都具有热胀冷缩的性质。
③ 铁路上的钢轨是一段一段的，接头的地方都有一定的空隙，其目的是（ ）。
④固体、液体、气体热胀冷缩的程度（ ），在相同情况下，（ ）受热膨胀的体积变化的最明显，（ ）受热膨胀的体积变化的较明显，（ ）受热膨胀体积变化的最不明显。
(2)判断下列说法是否正确,对的画"V",错的画“X"。
①物体热胀冷缩的性质对人们的生活有害无益。
②因为任何物体都有热胀冷缩的性质,所以破了的乒乓球用热水烫一下也可以鼓
③用厚一点的玻璃杯可以减小冬天倒开水时杯子破裂的概率。
(3)选择正确答案的序号填在括号里。
①自行车爆胎多发生在( )。
A.春季
B.夏季
C.冬季
②下列选项中,不属于物体热胀冷缩现象的是( )。
A.夏天路面鼓胀
B.冬天玻璃瓶装热水时破裂
C.冬天水面结冰
2.操作练习
（1）选择题
①做空气热胀冷缩的实验时,装空气的容器应该是( )的。
A.密封
B.敞口
C.都可以
②在空气热胀冷缩的实验中，把气球套在瓶口上的作用是（ ）。
A、为了吹大气球 B、密封瓶子 C、借助气球发现瓶内空气体积的变化
③宁得太紧的塑料瓶打不开时，可以把瓶盖部分放入（ ），使瓶盖膨胀，就容易拧开。
A.开水中 B.冷水中 C.都一样
（2）探究题
设计实验，探究空气具有热胀冷缩的性质
3.联系生活
我们生活中还有哪些地方用到了热胀冷缩的原理？
参考答案：
1.基础训练
（1）填空题
①变大，变小，热胀冷缩②固体，液体，气体③防止热涨冷缩造成铁路损坏,引起交通事故
④不同，气体，液体，固体
（2）判断题
①×②×③×
（3）选择题
①B②C
2.操作练习
（1）选择题①A②C③A
（2）探究题
用一块薄的橡皮膜松松地蒙在铁制罐头瓶口，用细线扎紧。将瓶底烘烤，这时橡皮膜会向外鼓出。
3.联系生活
我们生活中还有哪些地方用到了热胀冷缩的原理？
水泥路面破裂、踩扁的乒乓拿热水烫烫就鼓起来了、电线夏天架设要下垂多些,冬天会绷的较紧、把煮熟的鸡蛋放在冷水中浸一浸,蛋就很容易剥开等。
四、附录：
实验探究单
名称 实验1：变化的气球
猜想
实验方案
实验现象
结论
名称 实验2：移动的液柱
猜想
实验方案
实验现象
结论
名称 实验3：神秘的气泡
猜想
实验方案
实验现象
结论
名称 实验4：铜球钻铁环
猜想
实验方案
实验现象
结论

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