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教科版三上科学第二单元第4课《水结冰了》教学设计
所属单元 教科版小学科学三年级上册第二单元《水》
课时 第4课
活动主题 探究水的神奇变化——水结冰了
一、课程标注依据
（一）《义务教育科学课程标准（2022年版）》：
1.核心概念：本课属于核心概念2“物质的变化与化学反应”，学习内容涉及水的状态变化（物理变化）。课程标准要求1-2年级学生“观察并描述物体的状态特征”，3-4年级学生“能比较水的三种状态的不同点”，并初步认识物理变化现象（课程标准第4部分“课程内容”中“物质的变化与化学反应”教学提示）。
2.核心素养：聚焦科学观念（理解水结冰是状态变化）、科学思维（比较分析）、探究实践（实验观察）、态度责任（培养探究兴趣）。
（二）《义务教育课程方案（2022年版）》：
强调素养导向、实践性学习，注重课程衔接，以活动化、游戏化、生活化方式设计教学。
二、教材分析
1.本课地位：本课是《水》单元的第4课，承接前3课对水的基本性质（如流动性、溶解性）的学习，深入探究水的状态变化。学生通过实验观察水结冰的过程，初步建立物质状态变化的科学观念，为后续学习水的三态循环奠定基础。
2.教材内容：教材通过“水结冰”实验，引导学生观察水从液态到固态的变化，重点理解温度是导致变化的关键因素。活动设计注重学生亲身实践和记录。
3.与大单元衔接：本单元以“小小科学家实验室”为情景，本课继续沿用这一情景，让学生扮演科学家角色，探究水的特性变化，强化单元整体探究主线。
三、教学目标
基于课程标准核心素养要求，设定以下四维目标：
1.科学观念：知道水在0摄氏度以下会结冰，冰是水的固体状态；理解水结冰是物理变化，物质本身没有改变。
2.科学思维：能通过观察、比较水结冰前后的现象，描述变化特征；初步运用归纳思维总结结冰条件。
3.探究实践：能使用温度计、冰块等工具进行简单实验，观察并记录水结冰的过程；学会合作完成探究任务。
4.态度责任：激发对自然现象的好奇心，培养严谨求实的科学态度；通过小组合作增强团队意识，结尾升华到科学探索精神。
四、教学重难点
1.重点：观察水结冰的过程，描述水与冰的不同特征。
2.难点：理解温度是水结冰的关键条件，并能联系生活实际解释现象。
五、教学准备
1.教师准备：PPT课件（含“小小科学家实验室”情景动画）、实验材料（烧杯、清水、温度计、冰块、食盐、搅拌棒）、记录板、《学习任务单》。
2.学生准备：科学笔记本、铅笔。
3.跨学科资源：数学（温度读数）、语文（描述现象）、艺术（绘制变化图）。
六、教学过程
以“小小科学家实验室”情景贯穿始终，通过问题驱动引导学生自主探究，嵌入教学评一体化（如任务单检查、小组互评），体现“做中学”理念。教学过程分为导入、新授、探究、总结升华四阶段。
(一) 导入：创设情景，激发兴趣
教师活动：
“小朋友们，欢迎来到‘小小科学家实验室’！我是你们的实验室导师。今天，我们要继续探究水的奥秘。前几天，我们发现了水会流动、能溶解东西，但水还有一个神奇的本领——它会‘变身’！大家猜一猜，水能变成什么样子呢？（停顿，等待学生回答）没错，有的小朋友说能变成冰。那么，水是怎样结冰的？结冰后有什么变化？现在，就让我们化身科学家，开启今天的探究之旅——《水结冰了》！”
学生活动：
1.聆听情景导入，回忆旧知（水的性质）。
2.猜测水结冰的现象，表达好奇心。
设计理念：通过游戏化情景激发兴趣，衔接单元主题，引出本课核心问题。
(二) 新授：提出问题，引导探究
教师活动：
“作为科学家，我们首先要提出关键问题。请看这个烧杯里的水（展示清水），如果我想让它结冰，需要什么条件？（引导学生思考）有小朋友说需要冷一点，对！温度很重要。那么，具体要冷到多少度？结冰过程中水会怎样变化？今天，我们就用实验来寻找答案。大家打开《学习任务单》，先看第一部分：我的预测。”
学生活动：
1.独立思考并预测水结冰的条件（如低温、时间）。
2.填写任务单预测部分，小组内分享想法。
设计理念：培养学生提出问题能力，明确探究目标，初步渗透科学思维（假设）。
(三) 探究：合作实验，观察记录
教师活动：
“现在，我们分组实验。每组的实验材料有烧杯、水、温度计、冰块和食盐。第一步，请将温度计插入水中，记录当前温度；第二步，把烧杯放入冰盐混合物中（解释：盐能让冰更快降温），观察水的变化，每2分钟记录一次温度和状态。注意安全，轻声讨论！老师会巡视指导。”
（巡视中个别指导）“小红组，你们发现温度下降了吗？仔细观察水面的变化！”
学生活动：
1.自主学习：阅读任务单实验步骤，独立操作温度计读数。
2.合作学习：小组分工（记录员、操作员等），合作完成实验，记录数据。
3.探究学习：观察水逐渐结冰的现象（如出现冰晶、体积膨胀），比较结冰前后差异。
设计理念：动手实践为核心，融合数学测量（温度读数），培养团队协作和实证精神。教学评一体化：教师通过巡视检查任务单记录，及时反馈。
(四) 总结升华：分享结论，延伸情感
教师活动：
“实验时间到！请各组分享发现。（邀请小组汇报）哦，小明组说水在0度左右开始结冰，结冰后体积变大了——真是了不起的发现！是的，水结冰需要温度降到0摄氏度以下，这是物理变化，水分子本身没变。大家想想，生活中哪些地方用了水结冰的原理？（学生答：冰箱制冰、冬天湖面结冰）没错！科学就在我们身边。今天，我们像真正的科学家一样，通过仔细观察和合作，揭开了水的奥秘。这种探索精神，正是我们国家科技进步的基石——从古代的冰窖储冰，到现在的南极科考，都离不开对自然现象的深入研究。希望大家保持好奇心，未来为科学事业添砖加瓦！”
学生活动：
1.小组代表汇报实验结果，全班交流。
2.联系生活实际举例，倾听教师升华讲解。
设计理念：总结科学知识，渗透跨学科联系（历史、地理），升华到科学精神和民族自豪感，体现态度责任目标。
七、作业设计
1.基础作业：完成《学习任务单》延伸部分——观察家中冰箱的结冰现象，画图记录并写一句话描述。
2.实践作业：与家人合作，用杯子装水放入冰箱，预测结冰时间，验证本课结论。
3.设计意图：巩固课堂所学，联系生活，促进家校共育。
八、教学反思
1.成功点：情景导入有效激发兴趣，实验设计贴合三年级学生操作水平，教学评一体化通过任务单落实。
2.改进点：可增加更多学生自主提问环节，如让学生设计对比实验（如不同水量结冰速度）。
3.跨学科融合：本课自然融入数学（温度测量）、语文（现象描述）、艺术（绘图），后续可加深与技术工程的联系（如制冷技术）。
附：《学习任务单》
课题：《水结冰了》 班级：__________ 姓名：__________
一、我的预测
1.我认为水结冰需要什么条件？
____________________________________________________________
水结冰后，会有什么变化？（如形状、温度等）
____________________________________________________________
二、实验记录
实验步骤：
1.测量水的初始温度：______摄氏度。
2.将烧杯放入冰盐混合物中，每2分钟记录一次：
（1）时间：______分钟，温度：______℃，状态（勾选）：□液态 □开始结冰 □全结冰
（2）时间：______分钟，温度：______℃，状态（勾选）：□液态 □开始结冰 □全结冰
3.观察结冰前后的不同：
（1）结冰前：水是________（形状/体积）。
（2）结冰后：冰是________（形状/体积）。
二、我的发现
1.水结冰的条件是：________________________。
2.一个有趣的发现：________________________。
四、延伸探究
在家观察冰箱结冰，画图并写一句话：
[画图位置]
描述：________________________________________________

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