资源简介

空气的热胀冷缩

教材分析：
关于空气的热胀冷缩，教材用学生提出的问题作为探究的内容，用上节课研究液体热胀冷缩的实验仪器图片给于提示，看似有帮助，但确有一些难度——“空气是看不见的。我们怎么知道它的体积有没有变化呢？我们能想出一些观察的办法来吗？”这个活动的重点在于尽可能地启发、指导学生动脑筋想出自己的观察办法来。教材65页的插图给学生提示：可以在烧瓶口上套小气球。无论学生们想出的方法是否合理可行，都要让他们在不断的试验中获得成功的喜悦。在教材中设计了联系水的热胀冷缩，比照出空气的热胀冷缩有什么特别的地方，这是对学生知识链和推理能力的培养。通过实验现象的比较学生就能自己找到答案。
本课的难点在于最后一个环节，即“怎样解释热胀冷缩现象”，这也是本课的一个高潮，用游戏，生动形象的解释深奥的科学原理，初步构建“热能”“热运动”“热膨胀”等科学概念。不仅让学生掌握了知识，同时也感受了探究科学的乐趣。这无疑是课程改革核心理念的体现。
学情分析：
对于五年级学生，找到事物的本质特征、训练知识的迁移以及逻辑思维的形成非常重要。在探究了水的热胀冷缩变化，明确了大多数液体具有热胀冷缩的性质后，学生对具有特殊性的空气更具探究的欲望，对于具有挑战性的活动是学生非常喜欢的。在课堂一开始就提出具有挑战性的任务：怎样观察空气的热胀冷缩。学生会结合生活经验来完成任务，随着活动的展开，会发现一些问题，接着解决问题、分析问题环环相扣，学生在不知不觉的情况下进入到了科学探究活动中。
设计思路：
本课的教学策略采取“探究式教学法”。其教学思路确定为在情景中提出问题，让学生根据已有的生活经历大胆的提出猜想，激发学生参与科学课堂探究的欲望。学生根据教师提出的挑战性问题开展活动，进而在活动中发现问题，教师引导学生对问题做出假设、分析，通过实验，最后得出结论。其教学程序为：“一提出问题、聚焦问题；二问题引领、分步落实；三整理收获、分享体验；四扩展链接、迁移应用。”
教学目标：
科学概念：
1、气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。
2、热胀冷缩现象与物体内部微粒的运动有关。
过程与方法：
1、用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。
2、用文字或图画进行描述和交流。
3、尝试用“模型”解释现象。
情感、态度、价值观：
对热现象产生更浓的探究兴趣。
教学准备：
学生准备：烧杯、热水、常温水、冰水；锥形平底烧瓶，气球等。
教师准备：教学课件。
教学过程：
激趣引入。
师：孩子们，这张图片上的人是谁？
师：他是一个很了不起的人哦。是乒乓球奥运冠军。孩子们，你们喜欢打乒乓球吗？
师：老师也很喜欢打乒乓球。以后有机会，你们愿意和老师打打乒乓球吗？
师：谢谢。你们真是可爱的孩子！（出示乒乓球）这是什么？
师：在桌子上拍两下，圆圆的乒乓球为什么会弹起来呢？
师：说得真好。你是个善于思考的孩子。空气虽然看不见摸不着，但却存在于任何地方。教室里，乒乓球里，烧杯里，瓶子里……再看看这个乒乓球，有什么发现？（凹进去了）。对，老师在打乒乓球的时候，不小心踩坏了。你们能帮帮老师，让这个乒乓球恢复原样吗？
师：这个办法可行吗？请你上来给大家展示一下，好吗？ （生上台表演）
师：请仔细观察，这是一个见证奇迹的时刻！
（谢谢你，小小魔术师。）怎么样？有什么想说的？
生：乒乓球受热就鼓起来了；是乒乓球里面有空气，空气受热把乒乓球撑圆了……
师：（引导）是乒乓球里的空气受热以后……体积膨胀了，才把乒乓球撑圆的吗？
揭题：今天，我们就来研究——空气的热胀冷缩（板书）。
二、实验验证空气是否会热胀冷缩。
1、制定研究空气热胀冷缩的实验计划。
学生根据老师提供的实验器材，在小组内制定实验计划。
学生分组讨论，设计实验方案。
引导学生大胆想象，大胆设计，小组合作，画出自己的实验装置和注明材料的名称。并详细介绍实验的方法和步骤，思考可能会发生的现象，以及注意事项等。
2、交流实验方案，确定方法。
学生自己设计、动手体验，感受科学探究活动的快乐是教学设计的宗旨。教师的引导很重要，我们要看到原本看不到的空气的体积变化是需要其它物体的，可以用充分的时间让学生自主设计各种可能想到的实验方法，所以教师要充分准备一些实验材料如烧杯、平底烧瓶、气球、热水、冷水、常温水……
师：有没有谁能大胆地将你们小组的想法和大家一起分享呢？
学生回答。其他学生补充说一说，完善实验方案。
3、小组合作，进入实验探究。
师：根据实验计划，那我们就来试一试吧。
课件出示实验温馨提示：
分工合作、注意安全；细心操作、仔细观察；认真思考、及时记录。
师：接下来，请同学们小组合作，一边实验，一边将观察到的实验现象记录到实验记录单上。
学生小组合作实验，教师巡视指导。
通过小组合作实验，你们发现了什么？学生汇报交流，师点拨。
出示课件提示。
小结：通过实验我们发现——空气受热以后体积会膨胀，受冷以后体积会缩小，说明空气也具有热胀冷缩的现象。
4、解释空气热胀冷缩的现象。
怎么解释热胀冷缩现象。
师：温度变了，空气的体积都会发生变化，这是怎么回事呢？你能解释空气的热胀冷缩现象吗？同学大胆回答。
师：科学家经过研究后，给出了关于“空气热胀冷缩现象”的科学解释。
出示课件——（知识窗）提示。
常见的物体都是由微粒组成的，而微粒总在哪里不断地运动着。物体的热胀冷缩和微粒运动有关；当物体吸热升温以后，微粒加快了运动，微粒之间的距离增大，物体就膨胀了；当物体受冷后，微粒的运动减慢，微粒的运动减慢，微粒之间的距离缩小，物体就收缩了。
并用课件演示物体热胀冷缩的现象，加深学生对知识的理解。
5、师生模拟空气“微粒”运动的游戏。
这个游戏指向了对物体热胀冷缩性质的本质解释，学生只有实践、体验过了，才能理解其中的意义所在。
6、通过实验，我们发现，空气也和水一样，也具有热胀冷缩的现象。既然水和空气都有热胀冷缩的本领，请问，它们两个谁的本领更大呢？
师做演示对比实验，学生仔细观察。
生：空气热胀冷缩的现象比水的热胀冷缩现象更快，更明显。
三、拓展延伸。
你能解释这些现象吗？
乒乓球瘪了，为什么用热水烫一烫就鼓起来了？
夏天，打足气的自行车车胎为什么容易爆裂呢？
冬天，打足气的篮球第二天为什么就瘪了呢？
（让学生尽管说，给他们自由发挥的空间。）
四、课堂总结。
同学们，通过这节课的学习，你们有什么收获？
同学们，科学知识就在我们的身边。让我们去探索吧！
五、板书设计：
空气的热胀冷缩
受热 体积胀大
空气 热胀冷缩
受冷 体积缩小

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