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大象版科学四年级上册 第一单元《冷与热》 教学设计
单元 《冷与热》 课题 《水结冰了》 课时 1
核心 概念 物质的结构与性质 物质的变化与化学反应 学习内容 1.2空气与水是重要的物质 2.1物质的三态变化
内容要求 1.2 中⑦说出冰、水、水蒸气在状态和体积等方面的区别，知道三者虽然状态不同，但都是同一种物质。 1.2 中⑧观察并描述水结冰的现象。了解一般状况下，水结冰时的温度，知道温度是影响水结冰的重要因素。 2.1 中②描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化，如水结冰、冰熔化、水蒸发和水蒸气凝结。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念 知道水在0℃会结冰，结冰过程中温度保持不变，水结冰后体积会膨胀。 科学思维 能够根据温度数据和体积变化现象，归纳水结冰的条件和特点，发展实证推理能力。 探究实践 能设计实验探究水结冰的温度，规范使用温度计、计时器等工具，记录并分析数据。 态度责任 激发学生对自然现象的好奇心，培养科学态度。强调实验安全，培养学生严谨负责的科学精神。
教学 重点 通过实验探究，认识水在0℃左右开始结冰，且结冰过程中温度保持不变的规律。
教学 难点 理解“水结冰及冰熔化的过程中温度保持在0℃不变”的现象，突破“水结冰或冰熔化的过程中温度会随时间持续下降或上升”的认知误区。
教学 准备 教师：教学课件。 学生：试管、烧杯、试管夹、温度计、盐、碎冰、玻璃棒、记号笔。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图 教学提醒与备注
一、情境导入 1.教师出示冬天湖面结冰的照片和冻裂的矿泉水瓶，提问学生是否见过水结冰现象，引导描述水结冰的过程。
2.聚焦核心问题：水在什么温度下结冰？结冰时体积和温度会发生什么变化？
3.板书课题“5 水结冰了”。 以真实生活情境（冻裂的瓶子、结冰湖面）引发视觉冲击和认知冲突，激活学生对水结冰的生活经验，通过追问将零散认知聚焦到“温度”和“体积”两个关键变量，明确本课探究方向，激发探究兴趣。
二、问题与假设 1.引导学生结合生活经验，猜想水结冰的温度（如“温度一直下降”“0℃以下才结冰”等）。
2.组织小组交流猜想，鼓励学生说出理由，教师梳理学生的假设（如温度变化规律、体积是否变化等）。 培养学生基于生活经验提出科学假设的能力，通过小组讨论碰撞思维，明确实验需要验证的核心问题（结冰温度、温度变化规律、体积变化），为后续实验设计奠定基础。
三、探究与结论 1.设计实验方案
小组讨论实验步骤（如试管装水、插入温度计、放入加盐的碎冰中、定时记录温度和状态）。
汇报方案并完善，强调加盐制造低温、搅拌均匀、安全操作等要点。
2.分组实验
学生按制订好的实验方案操作，观察水温变化、水的状态（液态→固态）变化，记录数据；教师巡视指导，纠正温度计使用等问题。
3.分析结果 小组汇报发现（如水温降至0℃时开始结冰，结冰过程中温度不变，体积膨胀）。 教师总结：水在0℃左右开始结冰，结冰时温度不变、体积膨胀。
4.拓展探究冰的熔化
观察冰熔化过程，发现冰在0℃时开始熔化，温度保持不变，体积缩小。
总结规律：水结冰和冰熔化的临界点均为0℃，过程中温度不变。 通过完整的“设计方案→动手实验→分析数据→得出结论”流程，让学生亲身体验科学探究过程，培养实验操作、数据记录和分析能力；通过对比“水结冰”和“冰熔化”的实验，帮助学生构建“0℃是水的固液转化临界点”的核心认知，突破“温度持续变化”的难点；明确体积变化的规律，加深对物态变化的理解。
四、反思与评价 1.引导学生阅读表格，小组讨论生活中冰、水、水蒸气相互转化的现象（如玻璃窗冰花、水管冻裂、冰化成水等）。
2.学生解释现象背后的科学原理（如体积膨胀、熔化、凝结等）。
3.教师总结：水的三态在一定条件下可相互转化，广泛存在于自然界中。 结合生活实例深化对水的物态变化规律的理解，培养学生用科学知识解释生活现象的能力，让学生体会科学知识的实用性，同时巩固“温度、体积变化与物态变化”的关联认知。
五、板书设计 水结冰了

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