资源简介

《水的三态变化》教学设计
【教学目标】
科学概念：
1、水在自然界有各种形态——云、雾、雨、露、霜、雪、冰、水蒸气……即水在自然界同时以液态、固态和气态存在。
2、水在自然界不断经历着三种状态的循环变化，促进水的三态变化的原因是温度的变化。
过程与方法：
1、回忆或观察水在自然界的各种形态——云、雾、雨、露、霜、雪、冰、水蒸气……讨论它们之间变化的原因和条件。
2、寻求水的气态和固态之间变化的证据，尝试自主设计水的气态和固态之间变化的观察实验活动。
3、分析水的各种状态之间变化的过程，整理概括水的三态变化规律。
4、思考有关自然界水的相关问题，并尝试用“水的三态循环”对这一现象做出解释。
情感、态度、价值观：
1、认识到观测数据（证据）对科学研究的意义和价值。
2、初步认同物质是不断变化的。
【教学重点】
认识到水在自然界中的各种状态可以互相转变。
【教学难点】
对水的三态之间的相互转化做出解释。
【教学准备】
记录表、板贴；实验材料：烧杯、试管、温度计、冰、食盐；云、雾、雨、露、霜、雪、冰等自然现象的图片；微视频。
【教学过程】
一、创设情境，谈话导入
1、谈话：同学们，在自然界中你都见到过哪些水？
生：河水、雨水……（板贴）
师：这些都是我们常见的自然界中的水。接下来我们再来欣赏一组图片，看看还有哪些水，是我们没有留意到的。
自然界中还有哪些水，谁来补充？
学生补充说，我相机板贴。
自然界的水分布广泛，千姿百态，你能给他们按形态分分类吗？
云、雾、露、雨是水的液态。
冰、霜、雪是水的固态。
A:学生将云、雾分为气态，我说，哪位同学有不同的意见？并且指出云和雾其实就是漂浮在空气中的小水珠。可以根据情况举例说明。
B：学生分类正确，我就相机说水在自然界中可以是液态，可以是固态，还有哪种形态呢？（气态）板贴。它在哪里呢?有空气的地方就有水蒸气。它就是空气中的一部分。当然有时含量多一些，有时含量少一些。水有三态，这三态之间会发生变化吗？（会）
从今天起，我们就以水的三态变化为主题做一个研究（板贴）
【谈话导入让学生从自己已有的生活经验入手，认识水的各种形态为后面探究水的三态间的变化条件打下基础。】
2、发现探究，实验验证
1、你认为水的三种形态间会发生变化吗？（会）你在什么情况下见过？
学生说生活中发现的现象。可能会说水变成冰，冰会化成水。（这两者间的变化可以多找几名孩子说）可能会说水会蒸发成水蒸气......
如果学生说不出冰变成水蒸气，我可以引导学生讨论交流，然后指出生活中某些现象。（尽量寻找学生生活中能看到的现象）
根据学生的回答完成三态的箭头图示。
评价总结：大家都很留心观察生活中的现象，自然界中的水就是在这三种状态间不断相互转化循环变化的。那么，水的这些形态的转变，你认为跟什么有关呢？【启发引导学生大胆猜测】
学生猜测可能跟温度、热量有关我相机板贴。
2、究竟是不是与这些因素有关呢？我们需要通过实验来证明。今天这节课，我们先来研究水的液态变为固态。PPT出示：
《水的三态变化》之液态变为固态
刚才我们交流了生活中水变成冰的现象。PPT出示条目：
生活中的现象举例：
根据学生说的现象PPT显示出1、2条。
接着PPT出示
我们的猜测：水受冷会结成冰
实验过程记录
时间（分钟）
初始
2
4
6
8
试管内水的温度（℃）
0℃时水的形态
我们的发现
结论
3、现在我们就来做水变成冰的实验。PPT出示表格：水变冰
做这个实验你认为需要准备什么样的材料呢？(PPT出示实验材料这几个字)
学生交流后，直接屏幕打出实验材料的图片。（大图）
用这些材料，我们来设计一个实验方案吧。PPT出示放到表格中的小图的实验材料。页面回到最初的表格。
小组讨论实验方案。
指名回答的同时PPT出示相关的实验步骤完善最初的表格
实验步骤：
1、记录员记下水的初始温度。一名同学先将试管扶住放入烧杯中，另一名同学再往烧杯中倒入冰块。
2、观察员每隔两分钟观察一次水的温度，记录员再次做好记录。
3、观察0℃时，水的形态，记录员做好记录。
4、实验结束，组员讨论实验发现和结论，记录员做好记录。
老师还给大家准备了盐，把它全部倒入烧杯中，用筷子搅拌一下，可以让我们的实验效果更明显。这里PPT显示：倒入盐。
实验的过程中我们应该注意什么呢？
学生交流后
（PPT出示）
1、试管被冰固定住以后，避免用手再次触摸试管。
2、计时员提醒记录员每两分钟做一次记录。
3、水温0℃时，操作员将试管拿出刚离开冰面即可，观察完后迅速放回。
4、听老师统一口令进行操作，统一计时。
此时屏幕上出示如下表格：
模拟实验
实验名称：
水变冰
实验材料：
冰块、烧杯、试管、温度计、盐、筷子
实验步骤：
记录员记下水的初始温度。一名同学先将试管扶住放入烧杯中，另一名同学再往烧杯中倒入冰块。观察员每隔两分钟观察一次水的温度，记录员再次做好记录。观察0℃时，水的形态，记录员做好记录。实验结束，组员讨论实验发现和结论，记录员做好记录。
注意事项：
1、试管被冰固定住以后，避免用手再次触摸试管。2、计时员提醒记录员每两分钟做一次记录。3、水温0℃时，操作员将试管拿出刚离开冰面即可，观察完后迅速放回。4、听老师统一口令进行操作，统一计时。
时间（分钟）
初始
2
4
6
8
10
试管内水的温度（℃）
水温降至0℃时水的形态
我们的发现
结论
【在学生跃跃欲试，准备动手做时，教师给予必要的提示，让学生明确任务，避免盲目性，同时通过同伴间的相互交流，相互提醒与启发，从一定程度上提高实验的效率和质量。同时也让学生认识到，在进行实验操前实验的目的要明确。实验中可能要出现的问题要提前预知，并能想到一些解决问题的方法。】
现在各个小组的组长上来领取实验表格。
各个小组开始进行实验吧。
4
小组交流汇报实验发现。
0℃时水，开始结冰。试管中有冰也有水。
0℃以下时，冰越来越多。
这个实验告诉了我们什么？
A：学生回答不出，我便引导说水在什么情况下变成冰了？
（受冷）冷到什么程度呢？（O度以下）
B：学生回答出，我相机出示：
水在0度以下会结成冰，一个大气压力下，水的冰点是0度，冰水混合物的温度也是0度。(PPT显示）
4、试管中的水受冷的同时，外面的冰又有怎样的变化？
小组间再次进行观察，然后讨论。
学生会说冰开始融化了，我趁机追问：冰为什么会融化呢？
A：学生可能会说冰受热融化了。
B:也可能会说冰吸收了水和空气的热量。
冰融化所需要的条件会不会跟我们猜想的一样呢？我们一起再来看一个视频。仔细观察视频中温度计的数字变化说明了什么？（播放视频)
时间
水的温度
冰的温度
初始温度
16.1
-14.4
5分钟
0.9
-9.9
10分钟
-4.9
-8.8
15分钟
-6.2
-7.8
20分钟
-6.7
-7.1
师：这些数字代表了什么？（温度）
物体的温度有怎样的变化？
生：水的温度在降低，冰的温度在升高。
温度的升高或降低，说明了什么？
生：物体在吸收或放出热量。
谁能来说说，水变冰是吸收了热量还是放出了？
根据学生回答PPT出示：
放出热量
水————————
冰
冰变水呢？
PPT出示：
水————————
冰
吸收热量
教师总结：液体变固体的科学解释是：水要放出热量才能变成冰，冰要吸收热量才会化成水。
PPT出示
放出热量
水————————
冰
————————
吸收热量
再出示完整的表。
【这一环节，学生通过探究发现问题，并通过分析找出解决问题的途径和方法，这是一种有效的、实实在在的探究活动。教师适时的引导是为了让学生正确对待客观事实，能够对水的形态变化作出解释，通过分析数据，知道水的形态变化所需要的条件。突出了对知识目标、情感目标的落实。】
3、联系生活、课后拓展
这节课我们研究了水与冰之间是如何变化的，课后你能不能用这节课所学的知识也研究一下水的其他形态的变化呢？请每个小组的组长上来领取实验本。
《水的三态变化》之液态变为气态
生活中的现象举例：
我的猜测：
模拟实验
实验名称：
实验材料：
实验步骤：
我的发现：
《水的三态变化》之固态变为气态
生活中的现象举例：
我的猜测：
模拟实验
实验名称：
实验材料：
实验步骤：
我的发现：
《水的三态变化》之气态变为固态
生活中的现象举例：
我的猜测：
模拟实验
实验名称：
实验材料：
实验步骤：
我的发现：
《水的三态变化》之气态变为液态
生活中的现象举例：
我的猜测：
模拟实验
实验名称：
实验材料：
实验步骤：
我的发现：
【课堂上通过教会学生探究的方法，课后让学生用自己所学习到的探究方法继续研究水的其他形态间变化的条件并且模拟实验，这样有的放矢的设计，给学生各大发挥的自由空间，是一个完全以探究为主题的开放性设计。】
【体会与反思】
本节课的难点在于怎么样让吸收热量、放出热量让孩子十分清晰的感知到。不是靠我们不停的说，就变成这个词了而是证据越直观学生越容易理解，从知识体系上能让学生自主的建构。为了达成这一目标，我先让学生对于水变成冰这一生活中常见的现象做各种举例，并由此进行猜测，目的在于从学生的生活经验出发引发思考，从而激发起孩子主动探究的欲望。有了这一基础，孩子很容易说出水结冰跟水受冷有关，但是对于热量，孩子还是很少知道的。科学学习要以探究为核心，让学生亲历科学探究的全过程。因此课堂上我设计了水变冰的模拟实验，让孩子在亲自动手操作的过程中直观的感受到水在受冷的时候温度下降的过程，这种现象说明了什么？引发学生思考，提出热量这一概念，引导学生发现，温度下降就说明了水的热量再释放。同时水温0度的时候，让学生亲自拿出试管观察水的形态变化，发现有小冰晶出现，这说明了什么？说明水开始结冰，但还没有完全结冰，是冰水混合物的状态，由此引出一个大气压力下，水的冰点是0度这个科学定义。整个实验过程都是充分发挥了小组合作的优势，操作员、记录员、计时员、观察员，各有分工，大家配合默契，观察实验中的现象，探讨实验结论。为了让学生在实验中目的明确的进行操作，我也设计了指向性比较强的实验表格。
怎样让孩子在记录的时候更清晰一些，表里面，结论那里，我都做了强化。水开始结冰时的温度是多少度？然后观察到试管里面的水的形态是什么样的，既有液态也有固态。试管里的水是热的，周围的冰是冷的，那么它的温度慢慢在降低降到了零度，那么这个水，原本的热量哪里去了？我设计了一个课外实验的微视频，实验中我测了水和冰的温度，做到同步拍摄，2组数字在这变化着，试验呈现的结果既有水变冰又有冰变水。将试验中水和冰的温度变化用表格呈现出来，学生观察直观数据得出结论也是轻而易举了。
有了最初实验的基础，学生再交流温度的变化，体现热量的释放和热量的吸收。然后再通过此段微视频呈现出来的数据，用数据来说明这个热量的交换，而热量的交换出现了这种现象，因此水的液态和固态间相互转化的原理也就不难理解了。
学生的探究欲望很强烈，可是对生活中的现象缺少合理有效的分析、推理和胆大的猜测，学生科学素养的提高仍然是重中之重。本节课伊始，学生对自然界中水的各种形态的认识，理解还不够深刻，云和雾是水的液态，水蒸气是看不到的，很多孩子还是容易混为一谈，在这方面问题的处理上还是比较生硬，如果能让学生多举例说明生活中的现象，并给予有效的启发引导，孩子的认识也就不会太片面了。

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