资源简介

3.给水加热
【教材分析】
本课是第一单元第3课，在气体热胀冷缩知识基础上，开启液体冷热变化的探究，聚焦水受热后的变化，包含液体热胀冷缩和水的沸腾两大核心知识点。教材以烧水的生活场景导入，引导学生观察水加热过程中的温度、形态、体积变化，通过温度计测温、水柱变化观察、沸腾现象记录等实验，探究液体热胀冷缩规律和水的沸腾特点。本课实现了从气体到液体冷热变化探究的过渡，完善物质热胀冷缩的认知体系，同时掌握温度计使用、加热实验操作等基础技能，为后续水的形态变化学习铺垫。
【学情分析】
四年级学生熟悉烧水的生活场景，知道水加热会变热、冒泡、沸腾，但从未系统观察和记录水加热的完整变化过程。学生已经掌握基础实验操作方法，但温度计规范使用、观察细微水柱变化、记录实验数据的能力不足，容易忽略水受热体积膨胀的细微现象，对沸腾的温度、气泡变化等核心特征认知模糊，需要教师针对性引导观察和记录。
【核心素养分析】
[科学观念]
1.知道水受热体积会膨胀，液体具有热胀冷缩的性质；
2.了解水沸腾时的温度特点、气泡变化、持续吸热的规律，认识沸腾现象。
[科学思维]
通过观察、记录水加热全过程的变化，对比不同温度下水的状态差异，归纳液体热胀冷缩和水沸腾的规律，培养循序渐进的观察分析思维。
[探究实践]
能规范使用温度计测量水温，独立完成水加热探究实验，细致观察水柱、气泡、水量变化，准确记录实验数据和现象。
[态度责任]
1.养成细致观察、精准记录、规范操作的实验习惯，树立安全实验意识；
2.感受水的冷热变化规律，体会科学与生活的紧密联系。
【教学重点】
探究水受热体积膨胀的规律，掌握水沸腾的核心特点。
【教学难点】
细致观察水加热过程的细微变化，区分水升温、沸腾两个阶段的不同现象。
【教具准备】
[教师教具]
酒精灯、石棉网、烧杯、红水温度计、带细玻璃管的烧瓶、热水、冷水、火柴、实验安全视频、多媒体课件。
[学生分组器材]
小烧杯、温水、酒精灯、石棉网、三脚架、温度计、烧瓶、细玻璃管、实验记录单、湿抹布（防火）。
【教学过程】
一、导入新课
[教师活动]提问：平时在家烧水，水慢慢加热会发生哪些变化？引导学生自由发言，汇总学生认知，随后演示：装有红水的细玻璃管烧瓶，放入热水中水柱上升，引发学生疑问，引出课题《给水加热》。
[学生活动]结合生活经验说出水变热、冒泡、翻滚等变化，观察水柱上升现象，产生探究疑问。
[设计意图]结合生活经验导入，通过直观实验现象引发认知冲突，激发探究兴趣。
二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展）
（一）聚焦板块
[教师活动]聚焦两个核心问题：1.水受热后体积会发生什么变化？2.水持续加热最终会出现什么现象？引导学生明确本节课两大探究任务：液体热胀冷缩探究、水沸腾特点探究。
[学生活动]明确探究目标，针对问题做出初步猜想，准备开展实验探究。
[设计意图]清晰锁定探究重点，分层推进课堂探究活动。
（二）探索板块
1.实验操作与安全教学
[教师活动]讲解酒精灯、温度计的规范使用方法，强调加热实验安全：不触碰高温器材、酒精灯用外焰加热、熄火用灯帽盖灭、意外失火用湿抹布扑灭。示范细玻璃管水柱变化实验和烧水实验操作流程。
[学生活动]认真学习操作规范和安全须知，观摩示范操作，熟记实验要点。
[设计意图]落实实验安全，规范操作流程，突破实验操作难点。
2.分组探究实验
[教师活动]组织学生分层实验：第一步，将装有红水的烧瓶放入热水，观察细玻璃管水柱变化，探究水受热体积变化；第二步，加热烧杯中的清水，每隔1分钟记录水温，观察气泡、水面变化，直至水沸腾，持续观察沸腾时的现象和温度。巡视各组，指导学生精准读数、细致观察、如实记录。
[学生活动]小组分工合作，完成两组实验，观察记录：热水中水柱上升，说明水受热体积膨胀；水加热时先缓慢升温、少量气泡，沸腾时大量气泡上升、水面翻滚、温度保持稳定。
[设计意图]分层探究，循序渐进，让学生完整感知水加热的全部变化，积累实验证据。
（三）研讨板块
[教师活动]出示研讨问题：1.细玻璃管水柱上升说明了什么？2.水沸腾时有哪些特点？3.水沸腾后继续加热，温度还会升高吗？组织小组讨论后全班汇报，梳理总结液体热胀冷缩规律和水沸腾的核心特征。
[学生活动]小组研讨交流，总结结论：水受热体积膨胀，液体具有热胀冷缩性质；水沸腾时温度不变、持续吸热、产生大量气泡、水面剧烈翻滚。
[设计意图]整合实验现象，提炼科学规律，落实本节课核心知识点。
（四）拓展板块
[教师活动]拓展提问：为什么烧水时水不能装太满？高原地区烧水为什么沸点更低？简单科普气压与沸点的关系，布置课后任务：观察家中烧水全过程，记录沸腾现象。
[学生活动]结合所学知识解答生活问题，记录课后探究任务。
[设计意图]链接生活与拓展知识，拓宽学生科学视野。
四、课堂小结
本节课我们通过实验探究知道了液体和气体一样，具有热胀冷缩的性质，水受热体积会膨胀，这也是烧水不能装太满的原因。同时我们认识了水的沸腾现象，水沸腾时会持续吸热、温度保持不变，伴随大量气泡翻滚。我们还学会了酒精灯、温度计的规范使用方法，掌握了加热实验的安全操作要点。
【板书设计】
给水加热
1.液体性质：水受热→体积膨胀（液体热胀冷缩）
2.水的沸腾特点：持续吸热、温度不变、大量气泡、水面翻滚
3.实验工具：酒精灯（外焰加热）、温度计（规范读数）
4.生活应用：烧水不装满，防止受热溢出

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