第12课 桥上的伸缩缝 教学设计-2025-2026学年科学三年级上册青岛版

该小学科学教学设计聚焦“固体热胀冷缩性质”，通过桥梁伸缩缝真实情境导入，联系液体热胀冷缩旧知，引导学生猜想固体是否具有相同性质，搭建新旧知识衔接的学习支架。 此设计以科学探究为主线，教师演示金属球实验与学生操作塑料球实验结合，培养探究实践能力，通过生活现象解释原理体现科学观念应用，拓展无缝钢轨等实例激发兴趣，助力学生形成严谨思维，帮助教师高效落实教学目标。

12《桥上的伸缩缝》教案 ③知道物体一般具有热胀冷缩的性质，知道水结冰时体积会膨胀。 【教学目标】 1.科学观念 建立“物质是运动变化的”观念，知道固体也具有热胀冷缩的性质，这是物质的一种普遍属性。 2.科学思维 能模仿教材中的科学探究思路（观察现象→提出问题→猜想假设→实验验证→得出结论），经历对固体热胀冷缩性质的探究过程，发展逻辑推理和证据意识。 3.探究实践 能在教师指导下，安全、规范地进行金属球和塑料球的热胀冷缩对比实验；能客观地记录和描述实验现象，并根据现象得出结论。 4.态度与责任 能主动将所学知识与生活、工程技术联系起来，体会科学原理的实用价值，激发对科学探究的兴趣和严谨求实的科学态度。 【教学重点、难点】 教学重点：通过实验探究，证实固体具有热胀冷缩的性质。能运用固体的热胀冷缩性质，解释伸缩缝存在的原因。 难点：将微观的、实验室内可控的物体形变，与宏观的、现实世界中巨大工程（如桥梁、铁路）的形变建立起关联，理解其内在联系。 【教学准备】 教师准备：多媒体课件、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、金属球、金属环实验装置（铜球铁环）1套（用于演示）、用于夹持金属环的铁钳、装有冰水的烧杯1个。 学生准备（以小组为单位）：塑料球、金属环实验装置1套、装有约60℃热水的大烧杯1个、装有冷水的大烧杯1个、镊子或夹子1个、《实验记录表》每组1张等。 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境 · 问题 【ppt4-5】 1. 展示情境，提出问题： 播放或展示桥梁、高速公路的图片，并特写其伸缩缝。提问：“大家在生活中见过这些缝隙吗？它们叫‘伸缩缝’。想一想，为什么耗费巨资建造的宏伟桥梁，要特意留下这些‘缝’呢？” 2. 回顾旧知，引导猜想： “上一节课我们研究了液体的什么性质？（热胀冷缩）” “大家大胆猜一猜，伸缩缝会不会也和‘热胀冷缩’有关？谁在热胀冷缩？” 1. 学生观看图片，回忆生活经验，对伸缩缝产生好奇。 2. 学生分组讨论，提出自己的猜想。预设：“可能是为了让桥更结实。”“可能是桥会动。” 3. 学生在教师引导下，联系上节课知识，大胆提出猜想：可能是构成桥梁和公路的固体材料（钢铁、混凝土）也会热胀冷缩。 从真实工程情境入手，激发学生的好奇心和探究欲。通过联系旧知，引导学生做出科学的猜想，为本节课的核心探究活动“验证固体会不会热胀冷缩”设定明确的目标。 探究 · 实践 【ppt6-18】 探索活动一：实验验证固体是否热胀冷缩 “我们可以用一个小实验来证明固体是否也存在热胀冷缩” 1.创设情境，引发思考： 教师出示实验器材：铜球、金属环、塑料球。演示常温下铜球刚好穿过金属环。 提问：“如果我给这个铜球加热，它还能穿过去吗？如果再把它变冷呢？我们要怎么设计一个实验来证明我们的猜想？” 2.引导探究，设计方案： “我们这里有两种球（铜球、塑料球），（引出‘用什么做实验’的思考） 怎么才能看出它们体积变了？” （引导学生想到：用‘能否穿过金属环’来判断） “那我们该怎么给它们加热呢？” 教师同时展示酒精灯和装有热水的烧杯。（引出‘怎样加热’的思考） “这两种加热方式，我们可以随意选择吗？比如用酒精灯去烧塑料球？”（引导学生讨论：铜球用酒精灯，塑料球用热水，并明确安全注意事项。） 师生共建： “非常好，现在我们知道了，铜球用酒精灯加热，塑料球用热水加热，然后都观察它们还能不能穿过圆环。那冷却后呢？” （引导学生完善实验步骤） 2. 明确实验步骤与分工： ① 教师演示金属球实验（强调安全）： a.常温下，将铜球穿过铁环；b.用酒精灯充分加热铜球后，再尝试穿过铁环；c.将加热后的铜球放入冰水中冷却，再尝试穿过铁环。 ② 学生进行塑料球实验： 指导学生用热水和冷水，对塑料球重复上述实验。 3. 指导记录： 要求学生根据实验现象，完成《实验记录表》。 4.给出注意事项： 严防烫伤：绝对禁止用手直接触摸被酒精灯加热后的金属球和金属环，必须使用铁钳等工具夹取。 注意防火：规范使用酒精灯，周围不要放置课本等易燃物。 小心热水：用热水加热塑料球时，注意平稳操作，防止热水溅出烫伤。 充分加热：金属球需要均匀、充分地加热，才能保证实验现象足够明显。 5.小组讨论： （1）常温下铜球能否通过铁环？ （2）铜球受热后能否通过铁环？这说明什么？ （3）铜球冷却后能否通过铁环？这说明什么？ （4）塑料球在常温下、受热和冷却后能否通过铁环？这说明什么？ 【ppt19-21】 探索活动二：寻找生活中的固体热胀冷缩现象1. 展示图片，引发思考： 出示教材中“夏天的电线与冬天的电线”“刚煮熟的鸡蛋”“夏天的书橱抽屉”三幅图片。 2. 组织讨论： “请大家用我们刚刚发现的‘固体热胀冷缩’的性质，来解释一下这些生活中的现象。” 1. 明确实验原理： 学生讨论并理解：如果球加热后穿不过环，冷却后又能穿过，就说明它热胀冷缩了。 2. 观察与操作： ① 观察视频演示： 学生认真观察，看到铜球常温能通过、加热后不能通过、冷却后又能通过的现象。 ② 动手实验： 小组合作，用热水和冷水对塑料球进行实验，发现与金属球类似的现象。 3. 记录与分析： 学生客观记录实验现象，并在小组内讨论，分析现象说明了什么。 4.学生牢记实验注意事项。 5.学生完成讨论。预设： （1）能 （2）不能。这说明铜球受热后体积膨胀了。 （3）能。这说明铜球遇冷后体积收缩了。 （4）常温和冷却后能通过，受热后不能通过。这说明塑料这种固体也具有热胀冷缩的性质。 活动二：1. 学生观察图片，联系生活实际。 2. 小组讨论与解释： 预设电线：“夏天热，电线膨胀变长了，所以垂下来；冬天冷，电线收缩变短了，所以绷紧了。” 预设鸡蛋：“刚煮熟的鸡蛋很烫，放到冷水里，蛋壳和蛋白都收缩，但它们收缩的程度不一样，就分开了，所以好剥。” 预设抽屉：“夏天热，木头抽屉膨胀了，所以变紧了拉不动。” 这是本课的核心探究环节。通过“教师演示关键实验（金属加热）”与“学生操作安全实验（塑料球）”相结合的方式，既保证了实验的顺利进行和安全，又让每个学生都获得了动手操作的亲身体验。整个过程严格遵循教材的探究步骤，旨在培养学生严谨的科学态度和操作能力。 将实验得出的科学原理应用于解释真实的生活现象，是知识的巩固和升华。此环节旨在引导学生发现科学就在身边，培养他们学以致用、乐于用科学眼光观察世界的能力。 将科学原理的学习与解决真实的生活问题相结合，让学生在“学以致用”中体会科学的价值和乐趣。通过层层递进的提问，引导学生从简单的“加热”想法，深入到“不均匀加热”和“不同物质膨胀程度不同”的深层思考，培养其思维的严密性和深刻性。 反思 · 评价 【ppt22-24】 1. 回顾探究过程（对应教材P64）： 引导学生按照教材“回顾反思”的流程图，梳理本节课的探究思路：从现象（伸缩缝）→问题→假设（固体会热胀冷缩）→证据（球环实验、电线）→观点（伸缩缝是为防止热胀冷缩的破坏）。2. 总结原理，解释现象： “现在，谁能完整地告诉大家，桥梁和公路上为什么要预留伸缩缝？” 1. 学生跟随教师引导，回顾并口述整个探究过程，体验科学探究的完整逻辑链。 2. 学生总结发言：“因为夏天温度高，桥梁会受热膨胀，如果没有伸缩缝，桥梁就会因为挤压而损坏；冬天温度低，桥梁会遇冷收缩，伸缩缝也能适应这种变化。所以伸缩缝是为固体的热胀冷缩预留的空间。” 这是对本课知识和思维方法的系统性总结。通过结构化的回顾，帮助学生将碎片化的知识点和活动串联成一个有逻辑的整体，深化对科学探究本质的理解，并清晰地解答课初的核心问题。 拓展 · 迁移 【ppt25-26】 1. 提出新问题： “伸缩缝解决了桥梁的问题，但对于追求平稳高速的高速铁路来说，铁轨间的缝隙会带来颠簸和噪声。大家看，这就是无缝钢轨。请大家思考或查阅资料，工程师们是如何巧妙地解决了钢轨的热胀冷缩问题的呢？” 2. 趣味小视频：播放趣味小视频所有的金属都具有热胀冷缩的性质吗？ 3.出示课后练习题： 出示三道课后练习题 （1）牙医在给病人补牙时，选择的填充材料必须具有一个非常重要的特性，那就是（ ）。 A. 必须非常坚固，比牙齿本身硬得多 B. 热胀冷缩的程度与牙齿本身几乎完全一样 C. 必须是绝对不会热胀冷缩的特殊材料 D. 在口中感觉不到任何味道 （2）夏天炎热的午后，有时会听到老式铁皮屋顶发出“砰”的响声，这是金属屋顶受热 _________ 造成的。 一些长距离输送蒸汽或热水的管道，会特意建成弯曲的“U”形（膨胀弯），这是为了给管道的 __________ 预留出变化的空间。 （3）在过去，建造埃菲尔铁塔这样的大型钢结构时，工人们会先将铆钉烧得通红，然后迅速将其穿过钢板并铆接固定。请你用“热胀冷缩”的知识解释，为什么要这样做？这样做有什么好处？ 1. 学生通过观看视频或阅读资料，了解无缝钢轨的原理（如预先把钢轨拉长再固定），感受到人类运用科学智慧解决难题的创造力。 2.通过视频了解到，不是所有的金属都是热胀冷缩。 3.学生完成习题巩固知识。 将课堂所学的科学知识应用到解决真实生活问题中，既是对学习成果的检验，也能让学生体会到科学的价值，培养他们关注生活、学以致用的科学态度。 【板书】 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $