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）

青岛版（2024）科学三年级上册 《水结冰与冰熔化》教学设计 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 2、 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。 时间（分钟） 0 1 2 3 4 5 6 温度（℃） 20 15 10 5 1 0 0 现象 液态水 液态水 液态水 液态水 水面微显白 开始结冰 冰增多 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？” 学生猜想：状态从固态变液态，温度上升，体积缩小等。 2. 设计并开展实验 （1）实验器材 冰块（课前冻好的实心冰）、透明玻璃杯、温度计、秒表、记号笔、实验记录表。 （2）实验步骤 1. 将冰块放入透明玻璃杯中，用温度计测量冰块初始温度并记录。 2. 让冰块在室温下自然熔化，每隔2分钟记录一次温度和状态变化。 3. 待冰块完全熔化成水后，用记号笔标记水面位置，与冰块初始体积对比。 （3）实验记录与分析 实验记录表参考： 时间（分钟） 0 2 4 6 8 温度（℃） -5 0 0 0 2 现象 固态冰 开始熔化 冰变少、水变多 大部分熔化 完全变液态水 交流发现：冰熔化时，温度先上升至0℃，之后保持0℃直至完全熔化，状态从固态逐渐变为液态，体积比冰时缩小。 （4）总结结论 冰在熔化过程中，温度始终保持在0℃，状态从固态变为液态，体积缩小（板书：冰熔化——温度保持0℃，状态变液态，体积缩小）。三、反思评价 1. 教师引导：“今天我们通过实验探究了水结冰和冰熔化的变化，回顾实验过程，我们用了什么方法记录温度变化？折线统计图有什么作用？” 2. 学生回答：用实验记录和折线统计图；折线统计图能直观呈现温度变化的趋势。 3. 互评互议：小组内评价实验操作是否规范、数据记录是否准确、合作是否默契。 四、拓展迁移 1. 教师讲解：“我国古代很早就有利用冰的智慧，西周时期就有储冰技术，唐朝末期还发明了人工制冰的方法。” 2. 播放资料：展示古代储冰窖图片、硝石制冰原理简介（硝石溶于水吸热，降低周围温度使水结冰）。 3. 布置任务：“课后查阅资料，了解古代储冰和制冰的具体方法，下节课分享你的发现。” 课堂 小结 1. 教师提问：“今天我们学到了什么？水结冰和冰熔化有哪些特点？” 2. 师生共同梳理： 水在0℃时结冰，冰在0℃时熔化，0℃是水的冰点和冰的熔点。 水结冰体积膨胀，冰熔化体积缩小。 实验和折线统计图是探究科学现象的好方法。 板书设计 水结冰与冰熔化 1. 水结冰 温度：降至0℃并保持 状态：液态→固态 体积：膨胀 2. 冰熔化 温度：保持0℃直至熔化完 状态：固态→液态 体积：缩小 3. 关键温度：0℃（冰点/熔点） 4. 探究方法：实验观察、数据记录、折线统计图 教学反思 1. 成功之处：通过情境导入激发了学生的探究兴趣，实验设计贴近学生认知，分组实验让学生充分参与实践，折线统计图的运用有效帮助学生分析数据，达成了科学思维目标。拓展环节结合古代技术，增强了课堂的文化内涵。 2. 存在不足：部分学生在实验中温度计使用不够规范，导致个别数据偏差；水结冰实验耗时较长，课堂上可能需要提前准备部分阶段的实验结果，影响学生对完整过程的观察；对“水结冰体积膨胀”与“热胀冷缩”的矛盾点，讲解不够深入，部分学生理解不透彻。 3. 改进措施：课前增加温度计使用的专项指导；优化实验设计，如用保温桶减少热量散失，缩短水结冰时间；通过播放微观分子运动动画，直观解释水结冰体积膨胀的原因，突破教学难点。 1 学科网（北京）股份有限公司 $