水结冰了（教学设计）-2024-2025学年科学四年级上册人教鄂教版

水结冰了 教学设计 教学目标 （1）通过实验探究，小学中年级学生能够理解在一般情况下，当温度降至0℃时水会结冰，且能掌握测量水温及制作水结冰实验装置的方法。 （2）在学习水结冰知识的过程中，学生能够运用实验、观察、分析数据等方法，发现水结冰时温度和状态的变化规律以及体积膨胀的现象。 （3）通过小组合作探究水结冰的相关知识，培养学生对科学现象的好奇心和探索欲，提高学生的科学思维能力和团队协作能力。 教学方法 实验法、讲授法、讨论法、探究法、折线图分析法 教学重点 （1）掌握水结冰实验的操作过程，明确水在0℃时结冰。 （2）了解水结冰时体积会膨胀这一现象。 教学难点 （1）准确掌握并操作使用水温计测量水液体温度的实验技能。 （2）理解并分析水结冰过程中温度与状态变化的数据，得出科学结论。 教学过程 一、导入 提问： 进入冬季后，北方地区的河流、小溪和池塘里的水会结冰。那么，你们知道水在什么条件下才会结冰吗？（学生：温度降到0℃时） 谈话： 非常好！今天我们将共同探讨有关水结冰的知识。请同学们看黑板上的课题：《水结冰了》。 二、新课学习 （一）探究水结冰时的温度 准备实验材料和工具，掌握实验方法。 (1) 认识实验材料和实验用具。 教师展示实验所需的各种材料和工具，如纯净水、碎冰、盐、烧杯、试管、水温计、铁架台等，并一一介绍它们的作用。 (2) 讨论实验装置的设计。 教师问：如何利用这些材料和工具来搭建一个实验装置，以便研究水结冰过程中发生的现象呢？ 学生们开始热烈讨论，并提出自己的想法。（学生可能会说：“我们可以把试管装满水，然后放在碎冰中，看看会发生什么。”） 教师补充说明正确的方法。 (3) 阅读并规划实验步骤。 请同学们翻开课本第37-38页，仔细阅读这一部分内容。 阅读完毕后，教师提问：你打算怎么进行这个实验？具体步骤是什么？（学生回答：我们要在试管里装大约3毫升水，并标记液面位置，然后测量水温。接着将碎冰倒入烧杯中，再撒上较多的食盐，以创造低温环境。最后，将试管放入碎冰中，每隔1分钟观察并记录一下水温和水的状态变化情况。） (4) 了解温度计的使用方法。 继续阅读第38页的内容。 同学们，根据书上的指导，我们应该如何正确地使用温度计？（学生回答：我们需要将温度计的感温部分完全浸没于水中，但不可碰到容器壁或底部。读数时，视线要与温度计中的液柱顶端保持齐平。） 组装实验装置并开展实验。 在试管内加入约3毫升水，并做好标记；记录当前水温；向烧杯中添加碎冰及足量食盐混合物，测量其温度；将试管插入碎冰堆里，启动定时器；每隔60秒检查一次试管内的水温和状态；直至全部水冻结，并记录下最终数据。 分享实验结果，分析水结冰时的变化特点。 请各小组成员轮流讲述自己所观察到的现象。（例如：随着温度下降，当达到0℃左右时，水逐渐开始凝固成冰块，且可以看到液体表面有所抬升。） 数据整理及结论导出。 (1) 绘制图表。 完成实验后，请依据《科学活动手册》第11页上的指导，在相应位置标绘出每组测量值，并通过连线形成连续曲线。 (2) 探讨发现规律。 根据刚才绘制出来的折线图，大家可以清晰地看到整个过程中水体温度是怎样变化的？又是在哪个点开始出现结冰现象？（学生得出答案：水温先是逐步降低，到达零度时便开始了相变过程。） (3) 总结结论。 结合刚才的研究成果，请尝试归纳出本节课的核心知识。（学生发言：我们的实验表明，水温降至0°C时即会产生固化现象；此温度也被称作“冰点”。） (4) 小结。 作为教师，我会强调说：实验显示，水温不断减低直到0摄氏度时，它就会开始转变形态；而这一点正是所谓的“冰点”。所以，大家现在都明白了，“冰点”其实代表的就是液体水转变为固态冰的具体温度阈值了。 （二）探究水结冰后的体积变化 引入问题。 通常情况下，物质受到热量作用会膨胀，反之则收缩。那么，当我们把水冷却成冰时，它的体积会发生改变吗？ 观察现象。 现在请大家对比试管中的水在结冰前后体积的不同之处。（预期回应：可以看到明显增加。） 解释原理。 借助教材提供的信息资料进一步探索该现象背后的原因。（期待学生反馈：分子间距离增大导致整体体积扩张。） 三、拓展与应用 复习公式。 复习长方体或正方体形固体体积计算方式：V = a × b × c ，这里a、b、c分别表示其长度、宽度和高度。 解决实际难题。 接下来我们要思考的是，面对形状不规则的物体如鹅卵石等，应该采用何种手段获取其体积数值呢？ 引导学生说出可能的方式。（预设回答：或许可以借助排水法来进行测定。） 演示方法。 再次浏览教材P39末段文字描述。 根据书中提示，详细解说该类材料体积测量的操作流程。（期望听到的答案：先让玻璃容器盛满清水，然后将其转移到空置烧瓶之中；随后轻轻地将岩石样品置于初始盛水的瓶子里面；此时溢出液体量正好等于石头本身占据空间之大小。） 总结概括。 最终重申关键概念：要想求得不规则物体的具体体积，只需将之投入装满水的透明器皿，并关注因之而外流掉的部分容量即可。 学科网（北京）股份有限公司 $$