3.15 水的沸腾与结冰（教学设计）科学粤教粤科版三年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦水的沸腾与结冰现象，围绕温度变化引发物态转变的核心概念，通过生活情境导入激发兴趣，再以两个结构清晰、操作规范的实验探究层层推进，构建从现象观察到数据记录再到规律总结的学习支架，实现知识的自然建构。 本设计亮点突出，体现科学观念、科学思维与探究实践的深度融合。例如，在“水的沸腾”实验中，学生通过记录温度与气泡变化的对应关系，建立“温度不变但持续吸热”的科学认知，体现推理论证能力；在冰盐混合物降温实验中，巧妙利用生活材料创设低温环境，直观呈现结冰过程，强化了模型建构意识。整节课注重证据驱动和对比分析，既培养学生的科学素养，又为教师提供可复制、易操作的教学范式，助力课堂高效落地。

粤教粤科版（2024）科学三年级上册 《水的沸腾与结冰》教学设计 课题 3.15水的沸腾与结冰 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道一般状况下，水在100℃时开始沸腾，液态水变为水蒸气；水在0℃时开始结冰，液态水变为固态冰。 2.理解温度是影响水沸腾和结冰的关键因素，明确沸腾和结冰是水的物态变化过程。 科学思维： 1.通过分析水沸腾、结冰实验的数据和现象，培养归纳推理、证据分析的能力。 2.能对比水沸腾和结冰的过程，建立 “物态变化与温度密切相关” 的逻辑认知。 探究实践： 1. 能独立完成 “水的沸腾” 和 “水的结冰” 实验，规范操作仪器（酒精灯、温度计等），并准确记录温度和现象。 2.能根据实验数据绘制简单的温度变化曲线，分析水在沸腾、结冰过程中的规律。 态度责任： 1. 养成严谨的实验操作习惯，树立 “尊重实验数据、如实记录现象” 的科学态度。 2.体会科学知识在生活中的应用价值（如烧水、冻冰棒等），增强对自然现象的探究兴趣。 教学重难点 重点： 1. 掌握水沸腾（100℃）和结冰（0℃）的温度及典型现象（沸腾时的气泡、结冰时的凝固）。 2.能规范完成水沸腾和结冰的实验操作，准确记录数据。 难点 1. 理解水在沸腾过程中 “温度保持不变但持续吸热”、结冰过程中 “温度保持不变但持续放热” 的规律。 2.分析实验数据，归纳水沸腾和结冰的本质是物态变化。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、聚焦 1.生活情境导入： 展示 “烧开水冒白气”“冬天池塘结冰” 的图片，提问：“生活中烧开水、结冰的现象很常见，你知道水沸腾和结冰时的温度是多少吗？过程中有哪些现象？” 2.引发学生思考，引出课题《水的沸腾与结冰》。 课 程 学 习 二、探索 （一）实验一：水的沸腾实验 1. 实验步骤 步骤 1：组装器材。将铁架台、酒精灯、三脚架、石棉网、烧杯、温度计按 “自下而上” 的顺序组装，在烧杯中加入 100 毫升水。 步骤 2：加热并记录。点燃酒精灯，加热烧杯中的水，每隔 2 分钟读取一次水温，观察并记录水的现象（如气泡变化、水面变化等），填写下表： 时间 / 分 水温 /℃ 现象 0 平静，无明显气泡 2 底部出现小气泡 4 气泡上升、变大 6 大量气泡剧烈翻滚 8 持续沸腾 步骤 3：分析数据。根据记录的水温变化和现象，总结水沸腾的规律。 2. 注意事项 ①酒精灯使用：严格按照规范操作，不能向燃着的酒精灯添加酒精，不能用一盏酒精灯点燃另一盏；熄灭时用灯帽盖灭。 ②温度计使用：玻璃泡完全浸入水中，不碰烧杯壁或底部；读数时视线与液柱顶端齐平。 ③安全防护：加热过程中避免触碰烧杯，防止烫伤。 3. 实验现象 加热初期，水温逐渐升高，烧杯底部出现少量小气泡； 水温接近 100℃时，气泡大量产生且上升过程中不断变大； 水温达到 100℃后，水持续沸腾，产生大量气泡，水面有 “白气”（水蒸气遇冷液化），水的量逐渐减少。 4. 实验结论 一般情况下，水在100℃时开始沸腾，沸腾过程中温度保持不变，液态水转化为水蒸气（气态）。 （二）实验二：水的结冰实验 1. 实验器材 试管、水（适量）、水温计、烧杯、冰块、盐、搅拌棒、毛巾（参照图片 “探索与实践②” 器材及安全提示）。 2. 实验步骤 （1）试管装水：在试管中加入适量水，放入水温计（注意玻璃泡要在水面下，且不碰到试管壁或底部）。 （2）准备低温环境：取一个烧杯，放入适量冰块和盐，用搅拌棒充分搅拌（冰块与盐混合可降低温度，加速水的结冰）。 （3）静置观察：将装有水和水温计的试管放入盛有冰盐混合物的烧杯中，静置观察试管内水的温度变化及状态变化。 3. 注意事项 ①冰盐混合物温度较低，接触烧杯时需用毛巾包裹，防止冻伤（参照图片中 “接触烧杯，需包裹毛巾，防止冻手” 的提示）。 ②水温计放置要规范，玻璃泡必须完全浸没在水中且不接触试管壁、底，保证测量准确。 ③冰块和盐搅拌时动作轻柔，避免试管倾倒。 4. 实验现象 初始阶段：试管内水的温度逐渐下降，从室温（如 25℃）缓慢降低。 结冰阶段：当水温降至**0℃**时，水开始结冰，试管内出现冰晶，随着时间推移，冰晶逐渐增多，水逐渐变成固态冰；结冰过程中，可观察到水的体积略有膨胀。 5. 实验结论 一般状况下，水在 0℃时开始结冰，由液态水变成固态冰；水结冰过程中温度保持在 0℃左右，且结冰时体积会发生膨胀。 （三）实验对比与总结 对比水的沸腾和结冰实验，引导学生总结： 沸腾是吸热过程，温度达到 100℃时发生，液态→气态； 结冰是放热过程，温度达到 0℃时发生，液态→固态； 温度是引发水物态变化的关键因素。 课堂 小结 1.知识回顾：水在 100℃沸腾（液态→气态），0℃结冰（液态→固态），温度是影响物态变化的重要因素。 2.方法总结：通过 “实验操作→现象观察→数据记录→结论推导” 的科学探究流程，掌握水的沸腾和结冰规律。 板书设计 水的沸腾与结冰 物态变化 温度条件 现象 物态转化 沸腾 100℃ 大量气泡、温度不变 液态→气态 结冰 0℃ 出现冰晶、体积膨胀 液态→固态 关键因素 温度 教学反思 （一）成功之处 1.实验设计紧扣图片内容，器材、步骤、记录表格均与图片一一对应，学生操作有明确参照，降低了探究难度。 2.两个实验的对比设计，帮助学生清晰建立 “温度与物态变化” 的关联，科学观念的建构较为扎实。 （二）不足与改进 1.对 “沸腾时温度不变”“结冰时体积膨胀” 的微观解释不足，可在后续教学中通过动画或模型辅助，帮助学生理解（如分子运动的变化）。 2.部分学生可能对冰盐混合物的作用理解不深，可增加 “冰加盐” 与 “纯冰” 的对比实验，直观展示温度差异。 1 学科网（北京）股份有限公司 $