第一单元《热胀冷缩》（教学设计）-2025-2026学年苏教版科学四年级下册

年级 四年级 单元内容 《冷和热》 课题 第2课 热胀冷缩 教材分析 《热胀冷缩》是苏教版小学科学四年级下册第一单元《冷和热》的第二课,是在学生学习了《冷热与温度》之后,对热现象的进一步深入探究。 本课以 “液体、气体、固体受热和遇冷时体积的变化” 为核心探究内容,遵循 “从感性到理性、从个别到一般” 的认知规律。教材首先通过 “液体热胀冷缩” 的实验,引导学生发现液体受热体积膨胀、遇冷体积收缩的现象,并揭示温度计的工作原理;接着,通过 “气体热胀冷缩” 实验,让学生观察到气体更明显的热胀冷缩现象;最后,通过 “固体热胀冷缩” 实验,使学生认识到这一规律的普遍性。 本课不仅帮助学生建构 “大多数物质具有热胀冷缩性质” 的科学概念,还通过规范的实验操作,培养学生的观察、比较、分析和归纳能力,为后续学习热传递、热的良导体与不良导体等知识奠定基础,充分体现了新课标中 “以探究为核心” 的教学理念。 学情分析 四年级学生已经学习了《冷热与温度》,对温度的概念和温度计的使用有了初步认识,这为本课学习提供了重要基础。 在生活经验上,学生对 “水烧开后会溢出来”“夏天轮胎容易爆胎” 等现象并不陌生,但并未将其与 “热胀冷缩” 这一科学原理联系起来。他们的认知特点是形象思维占主导,对直观、有趣的实验充满兴趣,但在抽象概括和逻辑推理方面仍有不足。 在技能层面,学生已具备一定的实验操作能力,但在控制变量、规范操作(如酒精灯的使用)和准确描述实验现象方面,仍需要教师的细致指导。此外,学生可能存在 “只有液体才会热胀冷缩” 的片面认识,需要通过全面的实验探究来修正和完善。 教学目标 科学观念:通过实验探究,知道液体、气体和固体一般都具有热胀冷缩的性质;了解温度计的工作原理是利用液体的热胀冷缩。 科学思维:在观察、比较、分析实验现象的过程中,提升归纳、推理和概括能力,建构 “热胀冷缩” 的科学概念。 探究实践:能独立或合作完成液体、气体、固体的热胀冷缩实验,规范使用酒精灯等实验器材,准确记录和描述实验现象。 责任态度:了解热胀冷缩现象在生活中的应用,感受科学与生活的紧密联系,培养乐于探究、严谨求实的科学态度。 教学重难点 教学重点:通过实验探究,认识到液体、气体和固体都有热胀冷缩的性质。 教学难点:理解热胀冷缩的原理,并能运用这一原理解释生活中的相关现象。 教学准备 教师材料:多媒体课件、演示实验装置(红墨水实验装置、气体热胀冷缩装置、固体热胀冷缩装置)、酒精灯、烧杯、热水、冷水。 学生分组材料:温度计、小烧瓶、气球、红墨水、细玻璃管、铜球铁环实验装置、酒精灯、火柴、烧杯、热水、冷水、实验记录单。 安全准备:强调热水使用安全,规范酒精灯操作流程,准备湿抹布用于应急。 教学过程 一、聚焦问题 1.趣味观察:展示图片,引导学生观察两个分别装有热水和冷水的烧杯,里面温度计的液柱高度不同。 2.提出问题:为什么温度计的液柱会在热水中升高,在冷水中下降?这背后隐藏着什么科学道理? 3.导入课题:今天,我们就一起来探究这个有趣的现象 —— 热胀冷缩 二、自主探究 活动一:研究液体受热和遇冷时体积的变化 1.猜想假设:引导学生猜想,水受热和遇冷时,体积会发生怎样的变化? 2.设计实验:教师演示红墨水热胀冷缩实验:将装有红墨水的小烧瓶(带有细玻璃管)分别放入热水和冷水中,观察液面变化。 3.学生分组实验:学生利用温度计或类似装置,观察水受热和遇冷时的体积变化,并记录在实验单上。 4.交流总结: 液体受热时,液面升高,体积变大; 液体遇冷时,液面下降,体积变小。 5.原理揭示:温度计就是利用液体热胀冷缩的原理发明的。 活动二:研究气体受热和遇冷时体积的变化 1.问题驱动:液体有热胀冷缩的性质,那气体呢? 2.实验演示:教师展示实验装置 —— 一个套着气球的空烧瓶。将烧瓶分别放入热水和冷水中,观察气球的变化。 3.学生观察记录: 烧瓶放入热水中,气球胀大; 烧瓶放入冷水中,气球缩小。 4.分析归纳:气体受热时体积膨胀,遇冷时体积收缩,即气体也具有热胀冷缩的性质。 活动三:研究固体受热和冷却后体积的变化 1.认知冲突:提出问题:液体和气体都会热胀冷缩,那坚硬的固体呢? 2.演示实验:教师演示 “铜球过环” 实验: 常温下,铜球能顺利通过铁环; 用酒精灯加热铜球后,铜球不能通过铁环; 将加热后的铜球放入冷水中冷却后,铜球又能通过铁环。 3.规范操作指导:结合图片,讲解酒精灯的正确使用方法:用外焰加热,熄灭时用灯帽盖灭,不可用嘴吹。 4.得出结论:固体受热时体积膨胀,遇冷时体积收缩,即固体也具有热胀冷缩的性质。 三、实践应用 1.概念建构:师生共同总结:一般情况下,液体、气体和固体都具有热胀冷缩的性质。 2.联系生活:引导学生列举生活中热胀冷缩的现象,如: 夏天轮胎容易爆胎,是因为气体受热膨胀; 架设电线时,夏天要松一些,冬天要紧一些; 瘪了的乒乓球用热水烫一下会鼓起来,是利用了气体的热胀冷缩。 四、拓展延伸 拓展思考:是不是所有物质都热胀冷缩?(简要介绍水在 0-4 时的反常膨胀现象,激发学生后续探究的兴趣)(自行选择这个内容是否需要) 五、课后探究 1.小结:回顾本课所学,强调热胀冷缩是物质的一种普遍性质,以及它在生活中的广泛应用。 2.作业:观察并记录生活中 3 个热胀冷缩的现象,下节课分享。 二次生成 板书设计 热胀冷缩 液体 气体 固体 教学反思 学科网(北京)股份有限公司 $