资源简介

第二单元 水 - 水结冰了（教学设计）
课题 水结冰了 课时安排 1课时
教材分析 《水结冰了》是教科版（2026秋版）义务教育教科书《科学》三年级上册第二单元“水”的第4课。本课在学生已经认识水的液态与气态之间可以相互转化（蒸发、凝结、沸腾）的基础上，引导学生研究液态水遇冷变成固态冰的过程。通过在盛有碎冰和食盐的烧杯中插入装水试管、连续测量试管内水温变化的实验，学生将发现水的温度下降到0℃时开始结冰，结冰过程中温度保持在0℃不变，同时观察到水结冰后体积会胀大；并通过比较水和冰的颜色、形状、流动性等特征，知道水和冰是同一种物质的不同状态。本课为下一课《冰熔化了》建立正向对应关系，帮助学生初步形成水的三态变化整体认识。
核心 素养目标 科学观念：知道在标准大气压下水的温度下降到0℃时开始结冰，从液态变成固态，这个过程叫凝固；知道水结冰过程中温度保持0℃不变；知道水结冰后体积会胀大；知道水和冰是同一种物质，冰是固态的水。 科学思维：能通过比较水和冰在颜色、透明度、形状、流动性等方面的异同，归纳二者的相同点和不同点；能根据连续记录的温度数据分析水结冰前后温度变化的特点。 探究实践：能在教师指导下利用碎冰加食盐的方法制造低温环境，把盛有少量纯净水的试管插入其中，用温度计连续测量并记录水温下降和结冰过程中的温度变化，观察冰柱的形态和体积变化。 态度责任：在实验中耐心等待温度下降、细致观察记录，养成认真、持久的观察习惯；体会水结冰现象与冬天水管冻裂、河面结冰等生活和自然现象的联系。
重点 和难点 教学重点：观察水在降温过程中结冰的现象，知道水在0℃时开始结冰，结冰过程中温度保持0℃不变，水和冰是同一种物质。 教学难点：理解水结冰是液态水变成固态冰的过程，认识水结冰后体积会胀大（与一般物质热胀冷缩不同）。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
导入新课 出示情境：冬天到了，室外的水缸会被冻裂，河面会结上厚厚的冰，冰箱冷冻室里的水会变成冰块。提问：水在什么条件下会变成冰？水结冰时温度是多少？水变成冰以后，它还是原来那种物质吗？引导学生结合冬天生活经验交流，由此引出课题“水结冰了”。 以冬天水缸冻裂、河面结冰、冰箱制冰等学生熟悉的现象导入，引发对“水在什么温度下结冰、结冰后体积怎样变化”的思考，激发学生通过低温实验亲自观测的兴趣。
讲授新课 单元主题：水——研究水的形态变化与性质 课堂核心主线：制造低温、测量水温、观察结冰、比较异同、联系生活 本节课立足2026秋版新教材“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四维核心素养培育理念，以“水在什么条件下会结冰、结冰时温度和体积怎样变化”为核心问题，按照“制造低温—连续测温—观察结冰—比较异同—联系生活”的路径组织教学，设置低温制造任务、温度观测任务、结冰观察任务、比较归纳任务、拓展应用任务五大学习任务。 任务一：制造低温，明确方法（情境制造活动） 本任务核心目标：学习用碎冰加食盐的方法制造0℃以下的低温环境，为水结冰实验创造条件。教师提问：教室里的温度远高于0℃，怎样才能让试管里的水结冰？学生根据生活经验提出用冰块。教师进一步演示：在一个烧杯里放入碎冰，再往碎冰里加入适量食盐并搅拌，用温度计测量烧杯内碎冰盐水的温度，会发现温度可以降到0℃以下。 教师讲解原理：碎冰熔化时会吸收大量热量，加入食盐后冰熔化得更快，吸热更多，温度降得更低，这样就能为试管里的纯净水提供结冰所需的低温环境。教师提醒学生：不要用手长时间握住烧杯外壁，以免冻伤。 任务二：连续测温，记录变化（温度观测活动） 本任务核心目标：把装水试管插入低温环境，连续测量并记录水温下降和结冰过程中的温度变化。教师指导学生在一支试管中加入约三分之一的纯净水，先测出水的初始温度并记录；然后把试管插入碎冰盐水中，使试管里的水面低于烧杯中碎冰的表面。 学生每隔约一分钟读一次温度计示数并记录。教师引导重点观察：当温度计示数降到0℃附近时，试管水中出现了什么变化？继续观察，水开始结冰后，温度计的示数还会不会继续下降？学生记录到：水温下降到0℃时，试管内壁和水中开始出现冰晶；水开始结冰后，温度计示数在一段时间内保持在0℃不变，直到试管里的水基本结成冰。 任务三：观察结冰，认识体积（结冰观察活动） 本任务核心目标：观察水结冰后的形态和体积变化，发现水结冰后体积胀大的现象。教师引导学生取出试管，观察试管内的冰：冰是无色、透明的固体，呈白色半透明状，固定在试管内不再流动。教师请学生对比结冰前后试管内水面位置的标记，发现冰面比原来的水面略高。 教师联系导入时的问题解释：这就是冬天室外水缸、自来水管会被冻裂的原因——水结冰后体积胀大，如果水被封在容器里结冰冻成冰，膨胀的冰就会把容器撑裂。教师小结：水从液态变成固态冰的过程叫凝固，凝固过程要向周围放出热量。 任务四：比较归纳，认识水和冰（比较归纳活动） 本任务核心目标：通过比较水和冰的特征，归纳二者的相同点和不同点，知道冰是固态的水。教师出示一杯水和一块冰，引导学生从颜色、透明度、气味、味道、形状、能否流动等方面逐项比较并填写记录表。 学生汇报后师生共同归纳：相同点——都没有颜色、没有气味、没有味道、透明，都是同一种物质；不同点——水是液体，会流动，没有固定形状；冰是固体，不会流动，有固定形状，温度在0℃或以下。教师总结：冰虽然看起来和水很不一样，但它只是水变成了固态，冰还是水。 任务五：拓展应用，解释现象（拓展应用活动） 本任务核心目标：运用凝固和水结冰的知识解释生活和自然现象，为下一课冰熔化做铺垫。教师出示情境：冬天河水结冰后，鱼为什么还能在冰下游动？冰箱冷冻室为什么要放在0℃以下？冬天为什么要把室外的水管包上保温材料？ 学生讨论后教师梳理：河面结的冰浮在水面上，挡住了外面的寒冷，冰下水温保持在0℃以上，鱼才能存活；冰箱冷冻室温度在0℃以下，才能让水持续结冰；室外水管包保温材料是为了防止管内的水结冰膨胀把水管撑裂。最后引导学生思考：如果把这块冰拿到温暖的地方，它会怎样？自然引出下一课《冰熔化了》。 本环节以碎冰加盐制造低温的实验为核心，让学生在连续测温中亲眼看到“水到0℃开始结冰、结冰时温度保持0℃不变”这一事实，再通过水与冰的比较帮助学生建立“冰是固态的水”的认识。教学中注重与生活现象（水管冻裂、河面结冰、冰箱冷冻）相联系，为下一课冰熔化的学习埋下伏笔。
板书设计 水结冰了 1. 低温制造：碎冰＋食盐（吸热降温，可到0℃以下） 2. 凝固：水（液态）——降温到0℃——→ 冰（固态） 3. 结冰过程中温度保持0℃不变 4. 水结冰后体积胀大（冬天水管、水缸冻裂的原因） 5. 水和冰：同一种物质；水会流动无固定形状，冰有固定形状不流动
作业布置 完成分层作业：基础层——画出水结冰前后温度变化的简单示意图，写出水开始结冰的温度；提高层——在家长陪同下用冰箱冻一块冰，观察冰的颜色、透明度和形状，并与水比较；拓展层——查阅资料，了解为什么冰会浮在水面上，下节课与同学交流。
教学反思 本课实验的关键是制造足够低的温度，课堂上碎冰加食盐的方法基本能让试管中的水在十几分钟内结冰。学生对“结冰时温度保持0℃不变”印象深刻，但对“水结冰后体积胀大”需要借助事先在试管上做水面标记才能看得清楚，下次应提前把标记做好。部分学生把“结冰”与“凝固”两个词等同起来，教师要明确告诉学生凝固是物质从液态变成固态的过程，对水来说就是结冰。
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