8.固体也热胀冷缩吗（教学设计）-四年级上册科学人教鄂教版

教学设计 课题 第八课 固体也热胀冷缩吗 学科 科学 教材： 人教版 年级 四年级上 教学分析 《固体也热胀冷缩吗》在《课标》中属于物质科学领域。 课标中涉及的主要概念是：6.3.热可以改变物质的状态，以不同方式传递，热是人们常用的 一种能量表现形式。具体的学习内容为：6.3.2加热或冷却时物体的体积会发生变化；加热和冷 却也可以改变某些物质的状态。3-4年级的学习目标为：指导一般物体具有“热胀冷缩”的性质。 本课是人民教育出版社《科学》四年级上册第三单元《加热与冷却》中的第2课。第一课学 生初步建构了液体都具有热胀冷缩的性质这个概念。这节课将组织他们用实验的方式继续探究固 体是否也有热胀冷缩的性质。本课之后是《热空气》,迁移前面液体、固体热胀冷缩性质的研究方 法，继续自主探究空气受热会怎么样。本单元，通过三课的学习，帮助学生归纳概括一般物体有 热胀冷缩性质的概念。 本课主要培养的思维方法为分析、比较和归纳，选取的重点活动是：“铜球会有热胀冷缩性质 吗”、“其它金属棒会有热胀冷缩性质吗”。每次探究活动，学生都要经历“基于已有经验做出假设、 通过实验获取实证、交流分析实证、归纳总结得出结论”的过程。搜集证据时利用转化法将不易 观察到的现象清晰显现出来，再通过分析、比较加热与冷却铜球、金属棒时出现的相关现象，归 纳概括一般金属有热胀冷缩的性质。以此为基础，启发学生提出其他种类的固体是否有热胀冷缩 的性质这样的问题，鼓励学生用实验、举例、查阅资料等方法获取实证，最终归纳总结：一般固 体也有热胀冷缩性质的结论。 教学目标(内容框架) 科学概念：基于科学实验，描述固体有热胀冷缩的性质。 科学探究：基于对液体热胀冷缩的认识，推理和论证固体也有热胀冷缩的性质。 科学态度：学生在交流活动中愿意倾听和分享信息。在好奇心的驱使下，对探究物体热胀冷缩的性 质表现出探究兴趣。 科学、技术、社会与环境目标：举例说出人们在日常生产生活中，充分利用固体“热胀冷缩”性质 的实例。 教学重点：基于科学实验，描述固体有热胀冷缩的性质。 教学难点：基于对液体热胀冷缩的认识，推理和论证固体也有热胀冷缩的性质。 教学准备： (一)教师准备 铜球、金属环、酒精灯、火柴、一杯水，1份。 (二)学生准备 学生活动手册、简单电路、铁架台、酒精灯、火柴、铝棒、铁棒、铜棒、黑袋子。 教学流程示意(可选项) 教学过程(表格描述) 教学 阶段 教师活动 学生活动 设置意图 创设 情境 提出 问题 1.出示铜球(铁环握在手里不给学生看 到),提问：我们已经知道了液体一般 有热胀冷缩的性质，铜球是固体，固体 也会热胀冷缩吗?(出示课题：固体也 热胀冷缩吗) 2.你的观点和理由是什么? 预设：学生根据液体热 胀冷缩的认识，提出对 固体的看法。 预设：学生可能认为固体的形状是固定的不会热胀冷缩；也可能从课外书等途径听说过固体可以热胀冷缩。 让学生发表各自的观点和 理由。意在充分发掘学生 已有相关经验，为新课教 学奠定基础。 科学 实践 (一)探究铜球热胀冷缩的性质 1.假如铜球(贴：铜球)有热胀冷缩的 性质，那么铜球遇热和受冷后(贴), 将会出现怎么样的变化?(2-3人回答) 如果铜球没有热胀冷缩的性质，那么 受热和遇冷以后，将会出现怎么样的变 化?(2 - 3人) 2.如果铜球热胀冷缩的变化是微小的， 用肉眼分辨不出来，怎么办? 3.学生思考后，教师打开握在手里的铁 环，常温下，铜球恰好通过铁环。想一 想。如何利用这个装置，帮助我们比较 铜球体积微小的变化?另外，如何给铜 球加热?如何让铜球冷却?小组讨论。 4.学生汇报实验方法：哪个小组来说一 说，你们想到了什么办法? 5.完成活动手册的预测：加热和冷却铜球后，能否通过铁环呢?把你的预测记 录在表格的第一列。 6.教师演示加热铜球的实验。(提示： 注意安全，不能用手触碰铜球，以免烫伤)一边等待加热一边说一说预测情况。 7.讨论：你观察到了那些现象?这说明了什么? 教师根据学生的汇报适时板书(贴：不 通过，体积胀大)。 8.演示冷却：现在我们把铜球放入水中 冷却，冷却后铜球会怎么样?假如铜球 会遇冷体积缩小，我们会看到什么? (贴：能通过，体积缩小) 9.谁能把这个实验过程连起来说一 说? 10.通过加热与冷却铜球，你有什么发 现?(贴：热胀冷缩) (二)探究其他金属热胀冷缩的性质 1.我们观察到了铜球可以热胀冷缩，铜 棒(贴：铜棒)可以热胀冷缩吗? 2.铁、铝等其他金属也有热胀冷缩的性 质吗?展示铁棒、铝棒(贴：铝棒、铁 棒),我们能想个巧妙的办法观察吗? 3.出示：简单电路，金属受热与冷却后 体积变化是微小的，肉眼难以直接观 察，刚才我们借助铁环来比较铜球体积 的变化，现在能不能将金属棒接入简单 电路中，借助小灯泡的亮灭，来判断? 4.出示电路实验装置讲解：将铝、铁等 金属棒，固定在支架上，分别接入电路 中，代替开关，如果两种金属棒紧紧贴 在一起，那么电路联通，小灯泡亮，如 果两条金属棒分开一点，电路断开，小 灯泡灭。 实验时：我们先让金属棒分开一定距 离，对着其中一边加热，如果有热胀冷 缩的性质，那么……,如果不能热胀冷 缩，那么 …… 5.加热或者冷却金属棒，观察小灯泡的 亮与灭，并记录下来。 (注意：先调整装置使小灯泡亮起来， 再平移微小缝隙，缝隙宽窄为一张卡纸的厚度，加热结束，慢慢平移酒精灯，用灯帽盖灭，自然冷却，观察并及时记录，实验材料：哪种金属棒，实验方法：加热或者冷却，现象：小灯泡亮灭情况，看下面还有一行，如果你们小组速度快，可以把酒精灯放到另一侧金属棒下实验，重复操作，) 6. 汇报交流：描述在实验过程中观察到 了哪些现象?怎么样解释这些现象?教师根据学生汇报适时板书现象。 7.通过实验我们发现铜球有热胀冷缩 性质、铜棒有热胀冷缩性质、铁棒有热 胀冷缩性质、铝棒有热胀冷缩性质，这 些物质都属于金属，由此可以推想金属 一般都有热胀冷缩的性质。 8.演绎推理：钢轨为什么要预留缝隙? 夏天的高压电线又松弛又下垂，施工时 为什么不把它们拉紧? 预设：学生认为如果铜 球可以热胀冷缩，受热 体积变胀大，遇冷体积 缩小。 如果铜球不能热胀冷 缩，遇热和受冷后体积 不变。 学生尝试想办法，说不 出来没关系。 学生根据提示，小组讨 论，设计铜球加热与冷 却的实验。 学生汇报交流，完善实 验方法：酒精灯加热、 冷水冷却，看能不能通 过铁环。 学生完成手册的预测 如果铜球会热胀冷缩，加热后体积变大，将通不过铁环，冷却后体积变小可以通过铁环。如果铜球不会热胀冷缩，加热后体积不会变大，仍然可以通过铁环。 观察演示实验并记录 学生描述观察到的现象并分析与解释：观察 到加热后铜球不能通过铁环了，说明加热铜 球体积大了。先让学生说、猜，再从水中取出来试试。 再次描述实验 小结：铜球有热胀冷缩 的性质。 预设：学生提出用猜想，认为铜棒也会，认 为与形状无关。 学生思考：给机会设计 思考 预设：很难想出方法 学生小组讨论尝试设计实验 认识实验装置和原理 学生提出猜想论证 学生打开盖在仪器上的黑色塑料袋。分组实验、并随时记录。注意实验中不能用手触摸金属棒，以免烫伤。 预设：学生发现加热铜棒、铁棒、铝棒，过一会儿，小灯泡亮了，移 除酒精灯，过一会儿， 冷却金属棒，小电珠灭 了，证明铁、铝有热胀冷缩的性质。 学生首次归纳小结：金属一般有热胀冷缩的性质。 学生演绎推理，热胀冷 缩原理解释钢轨、电线 的问题。 引导学生基于对液体热胀 冷缩的研究经验，对铜球 热胀冷缩现象提出假设。 观察实验之转化法的引 导。 引导学生制定比较完整的 探究计划。 观察实验现象，收集证据。 根据对铜球热胀冷缩的研 究，对其它形状、种类的 金属做出猜想。 在教师的引导下，基于电 路和热胀冷缩的知识，设计探究铝棒、铜棒等其它 金属热胀冷缩的实验。 分组实验，搜集证据。 用比较科学的词汇，图示 符号整理信息，陈述证据 结果。 依据证据运用分析、比较、 概括等方法。分许结果，用比较科学的词汇描述铝 棒、铜棒、铁棒在受热和 遇冷时出现的现象。 基于观察，运用比较、分 析、推理的方法概括金属热胀冷缩的性质。 拓展 与 应用 1.除了金属，其他种类的固体是否也有 热胀冷缩的性质?找找看，生活中的哪 些现象与固体的热胀冷缩有关? (1)公路立交桥的桥面、桥梁上为什么都有缝隙? (2)煮好的鸡蛋为什么用冷水充一充 更便于剥皮? (3)水杯盖打不开时，可用热水冲一 冲，为什么? (4)木地板预留缝隙。 2.通过实验我们知道金属一般有热胀 冷缩的性质，通过观察生活中的现象发 现水泥、熟鸡蛋、木地板……也有热胀 冷缩，这些物质都属于固体，由此可以 推想固体一般都有热胀冷缩的性质。 3.课后思考，我们已经知道了固体、液 体一般都有热胀冷缩的性质，那么气体也有这样的性质吗? 学生调取生活经验尝试举例，如果学生不能举例，教师出示相关现象启发学生思考与解 释。 学生二次归纳推理：固体一般都有热胀冷缩的性质。 预设学生提出问题：气体可以热胀冷缩吗? 演绎推理，反思与评价。 归纳推理，得出结论。 学生提出对气体是否热胀冷缩的猜想。 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $$