4.20 水结冰与冰熔化（教学设计）科学青岛版三年级上册（新教材）

课题

4.20 水结冰与冰熔化

课型

新授课

教学目标

科学观念：

1.知道水在0℃时会结冰，冰在0℃时会熔化，0℃是水的冰点和冰的熔点。

2. 了解水结冰时体积会膨胀，冰熔化时体积会缩小。

3. 初步认识水的三态变化与温度变化密切相关。

科学思维：

1.能通过观察实验现象、分析实验数据，总结水结冰和冰熔化时的特点。

2. 学会用折线统计图整理和呈现实验数据，借助图表分析温度变化趋势。

3. 能基于已有知识（如热胀冷缩）对实验现象进行猜测，并通过实验验证猜想。

探究实践：

1能参与设计水结冰和冰熔化的探究实验，明确实验器材、步骤和观察重点。

2. 能规范完成实验操作，准确记录实验过程中的温度变化和现象。

3. 学会与同学合作交流，分享实验发现和结论。

态度责任：

1.对水的物态变化现象产生探究兴趣，乐于参与实验操作。

2. 培养严谨求实的科学态度，认真记录实验数据，尊重实验结果。

3. 了解我国古代储冰和制冰技术，增强民族自豪感和对科学史的兴趣。

教学重难点

重点：探究水结冰和冰熔化过程中的温度变化，知道0℃是水的冰点和冰的熔点。

难点：理解水结冰时体积膨胀与“热胀冷缩”常见现象的区别。

教学环节

教学过程

课堂导入

一、情境问题

1. 情境呈现：教师播放冬天湖面结冰、屋檐挂冰棱的图片或短视频，提问：“冬天我们经常能看到水结冰的现象，大家在生活中还见过哪些水结冰的例子？”

2. 学生分享：结合生活经验回答，如冬天水管里的水结冰、冰箱冷冻室里的水变成冰等。

3. 聚焦问题：“为什么水会结冰呢？水结冰时会有哪些变化？今天我们就一起来探究水结冰与冰熔化的秘密。”

（板书课题：水结冰与冰熔化）

课

程

学

习

二、探究实践

活动一：研究水在结冰过程中的变化。

1. 任务一：水结冰的过程中，温度有什么变化？

（1）猜想与假设

教师提问：“要让水结冰，需要什么条件？怎样能让水的温度降下来？”

学生讨论：可能回答“降温”“放冰箱里”“用冰块包围”等。教师引导：“今天我们用冰块加食盐的方式降温，大家猜一猜水开始结冰时的温度是多少？”

学生自由猜测，教师记录猜想结果。

（2）设计实验

师生交流实验器材：小塑料杯、水、大塑料桶、冰块、食盐、温度计、秒表。

共同制定实验步骤：

1. 往小塑料杯中加入少量水（约半杯），用温度计测量初始水温并记录。

2. 往大塑料桶中加入大量冰块，将小塑料杯放入桶中，使冰块完全包裹塑料杯。

3. 向桶内冰块上撒少许食盐，搅拌均匀（食盐可降低冰的熔点，加速降温）。

4. 每隔1分钟用温度计测量塑料杯中水的温度，观察水的状态变化，填入实验记录表。

5. 持续测量直至水完全结冰，停止记录。

（3）实验操作与记录

学生分组实验，教师巡视指导：

提醒温度计的正确使用方法（液泡完全浸入水中，不接触杯壁和杯底）。

强调按时记录温度和现象，确保数据准确。

填写实验记录表参考：

（4）数据分析与结论

绘制折线统计图：教师出示统计图模板（横轴为时间，纵轴为温度），学生根据记录表数据描点、连线。

交流发现：“观察折线图，水结冰过程中温度变化有什么特点？”

总结结论：水的温度逐渐下降，当降到0℃时开始结冰，之后温度保持在0℃直至水完全结冰。因此，一般情况下，水结冰时的温度是0℃（板书：水结冰——温度降至0℃并保持）。

2. 任务二：水结冰时，体积有什么变化？

（1）猜想与假设

教师提问：“根据‘热胀冷缩’的性质，物体遇冷体积会缩小，那水结冰时体积会变大还是变小？”

学生结合生活经验猜测，如“冻成冰的矿泉水瓶会鼓起来，可能体积变大”。

（2）实验验证

实验步骤：

1. 往透明玻璃杯中装满水，用记号笔沿水面画一条横线，标记初始体积。

2. 将玻璃杯放入冰箱冷冻室，每隔1小时观察一次（课前提前准备，课堂展示结果）。

观察现象：玻璃杯中的水结冰后，冰面高于原来的横线。

总结结论：水结冰时体积会膨胀（板书：水结冰——体积膨胀）。

（三）探究活动二：研究冰在熔化过程中的变化（20分钟）

1. 提出问题

教师提问：“冰受热会熔化，冰熔化时会有哪些变化？状态、温度、体积分别会怎样？”