4.1《温度与水的变化》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册教科版

五年级下册科学第四单元《热》 第1课《温度与水的变化》教学设计 一、基本信息 课程：小学科学 教材：教科版五年级下册 单元：第四单元 热 课题：第1课 温度与水的变化 课时：1课时 二、设计依据 1. 课标依据：依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》，本课属于“物质科学”核心概念，要求学生了解水的三态变化与温度的关系，掌握水沸腾过程中的温度变化规律，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养，同时培养学生的科学探究能力和严谨求实的科学态度。 2. 教材逻辑：本课是第四单元的开篇课，以“热是一种能量，会在物体间传递”为核心概念，引导学生从熟悉的水的变化入手，探究温度对水的形态和状态变化的影响，为后续学习热传递、热的良导体与不良导体等内容奠定基础，体现了从“现象认知”到“规律探究”的探究主线。 3. 学情依据：五年级学生在生活中见过水结冰、水沸腾的现象，知道温度变化会影响水的形态，但对水沸腾过程中的温度变化规律、水的三态变化与温度的定量关系缺乏系统了解，科学探究能力和数据记录分析能力需要进一步培养。本课通过整理知识、实验探究、研讨交流等活动，帮助学生建立对温度与水的变化的系统认知，掌握科学的探究方法。 三、教材分析 本课以“温度与水的变化”为探究主题，引导学生经历“聚焦问题—知识梳理—实验探究—研讨提升—拓展延伸”的完整学习流程，教材内容分为四个核心板块： 1. 聚焦：以“我们已经观察过水的沸腾和凝固成冰的现象，水的这些变化与什么有关呢？”引发思考，引出本课探究主题。 2. 探索： 环节1：整理水形态的变化与温度的关系，回忆并写出水结冰和沸腾时的温度，说明水的温度变化时形态的变化； 环节2：观察水加热时的变化现象，通过加热水、测量温度、停止加热和继续加热的对比实验，记录水的温度和状态变化。 3. 研讨：围绕水持续加热和停止加热时的温度与状态变化、水的沸腾过程与什么有关展开讨论，深化对温度与水的变化的理解。 4. 拓展：探索水从常温下降到0℃以下和从0℃上升到常温后的变化，拓宽对水的三态变化的认知。 教材设计层层递进，以实验探究为载体，让学生在整理、实验、分析中认识温度对水的变化的影响，掌握科学的探究方法，落实科学素养的培养。 四、学情分析 1. 知识基础：学生在生活中见过水结冰、水沸腾、水蒸气凝结等现象，知道温度变化会影响水的形态，但对水沸腾过程中的温度变化规律（持续加热温度不变）、水的三态变化的温度条件缺乏定量了解，对热传递与水的状态变化的关系认识不足。 2. 能力特点：学生乐于参与实验探究活动，能进行简单的实验操作，但在实验过程中，对温度测量、现象观察、数据记录和分析的能力有待提升，在理解实验现象背后的科学规律时，需要教师的引导。 3. 思维水平：学生以具象思维为主，容易将“水加热温度升高”的经验迁移到沸腾过程中，难以理解“沸腾时温度不变”的现象，需要通过实验数据帮助学生建立认知，培养实证意识。 4. 情感态度：学生对水的变化现象充满好奇，有探究的兴趣，但实验过程中容易出现操作不规范、观察不细致的问题，需要教师引导学生养成严谨求实的科学态度。 五、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道水的三态变化（冰、水、水蒸气）与温度有关，了解水结冰的温度是0℃，水沸腾的温度是100℃（标准大气压下）。 2. 掌握水沸腾过程中的温度变化规律：持续加热时温度保持不变，停止加热后温度下降，理解沸腾需要持续吸热。 （二）科学思维目标 1. 能通过整理水形态变化与温度的关系，形成归纳总结能力。 2. 能通过分析水加热实验的温度数据，归纳水沸腾的温度变化规律，形成数据解读与逻辑推理能力。 （三）探究实践目标 1. 能完成水加热实验，规范进行加热、温度测量、现象观察和数据记录，提升实验操作和数据处理能力。 2. 能通过对比停止加热和继续加热的实验现象，分析水沸腾的条件，形成对比探究能力。 （四）态度责任目标 1. 在实验过程中，养成严谨细致、尊重事实的科学态度，体会科学探究的严谨性。 2. 认识到科学与生活的联系，激发对热现象的探究兴趣，培养用科学知识解释生活现象的意识。 六、教学重难点 教学重点：了解水的三态变化与温度的关系，掌握水沸腾过程中的温度变化规律。 教学难点：理解水沸腾时持续加热温度不变的原因，认识沸腾需要持续吸热，建立热传递与水的状态变化的联系。 七、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件（包含水的三态变化图片、水沸腾实验视频、温度变化曲线图、生活中水的变化现象案例）； 2. 演示材料：水加热实验全套器材（烧杯、清水、酒精灯、铁架台、石棉网、温度计、火柴）、实验记录表、水沸腾温度变化曲线图； 3. 安全材料：实验安全操作提示卡、湿抹布。 （二）学生准备 1. 分组讨论材料：活动手册中的记录表、彩笔； 2. 实验器材：每组一套水加热实验器材（烧杯、清水、酒精灯、铁架台、石棉网、温度计、火柴）、实验记录表； 3. 课前预习：回忆生活中水结冰、水沸腾的现象，记录自己的发现。 八、教学过程 （一）情境导入，聚焦问题（5分钟） 师：上课！同学们好！ 生：老师好！ 师：同学们，大家看这张图片，高山上的冰雪、湖中的水、空气中的水蒸气，水在自然界中以不同的形态存在。我们已经观察过水的沸腾和凝固成冰的现象，水的这些变化与什么有关呢？今天，我们就一起来学习《温度与水的变化》，探索温度对水的变化的影响。（板书课题） （二）活动一：整理水形态的变化与温度的关系（7分钟） 师：首先，我们来整理一下水形态的变化与温度的关系。请大家回忆并写出水结冰时的温度和水沸腾时的温度，然后说一说水的温度发生变化时，它的形态可能会发生怎样的变化。 （学生小组讨论，填写记录表，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享一下你们的发现？ 小组1：水结冰时的温度是0℃，水沸腾时的温度是100℃。当水的温度下降到0℃及以下时，水会凝固成冰；当水的温度升高到100℃时，水会沸腾变成水蒸气；当冰的温度升高到0℃以上时，冰会融化成水；当水蒸气遇冷温度下降时，会凝结成水。 师：说得非常对！我们来梳理一下水的三态变化与温度的关系： 冰（固态）→水（液态）：温度升高到0℃以上，融化； 水（液态）→冰（固态）：温度下降到0℃以下，凝固； 水（液态）→水蒸气（气态）：温度升高到100℃，沸腾；常温下也会蒸发变成水蒸气； 水蒸气（气态）→水（液态）：温度下降，凝结。 师：这些变化都和温度有关，温度变化会导致水的形态发生改变。 （三）活动二：观察水加热时的变化现象（20分钟） 师：接下来，我们通过实验来观察水加热时的变化现象，重点探究水沸腾过程中的温度变化规律。实验步骤是： 1. 加热阶段：在烧杯中加入一些清水，放在酒精灯上加热，测量加热过程中水的温度变化，每1分钟记录一次温度，同时观察水的状态变化； 2. 停止加热阶段：待水沸腾时，撤走酒精灯（停止给水加热），继续测量水的温度变化，观察水的状态变化； 3. 继续加热阶段：静置一段时间后，再次给水加热至沸腾，并保持对沸水的持续加热，观测、记录水和温度的变化。 师：大家在实验过程中要注意安全，规范操作：酒精灯要用火柴点燃，不能用燃着的酒精灯对点；加热时烧杯要垫石棉网，均匀受热；温度计的玻璃泡要完全浸没在水中，不能碰到烧杯底或壁；熄灭酒精灯要用灯帽盖灭，不能用嘴吹；实验过程中不要触碰加热中的烧杯，避免烫伤。现在请大家分组开始实验。 （学生分组实验，记录温度和现象，教师巡视指导，重点关注：温度计的正确使用、温度记录的准确性、现象观察的细致性，及时纠正不规范操作，提醒学生注意安全） 师：实验结束了，请大家整理好实验器材，我们来分享一下实验数据和发现。 小组2：我们的实验数据显示：加热时，水的温度逐渐升高，从常温25℃上升到100℃，水开始沸腾；沸腾后，继续加热，温度保持100℃不变，水中产生大量气泡，不断翻滚；停止加热后，温度开始下降，1分钟后95℃，2分钟后90℃，3分钟后85℃，气泡逐渐消失；再次加热至沸腾后，持续加热温度又保持100℃不变。 师：其他小组的实验数据和他们的一样吗？ 生：一样，我们的实验也是沸腾时温度不变，停止加热温度下降，继续加热又保持不变。 师：我们来分析一下实验现象：水在被持续加热过程中，温度先升高，达到100℃后开始沸腾，继续加热温度保持不变；停止加热后，温度下降，沸腾停止；再次加热至沸腾后，持续加热温度又保持不变。这说明水沸腾时需要持续吸热，虽然温度不变，但需要不断吸收热量来维持沸腾状态。 （四）研讨交流，深化理解（5分钟） 师：现在我们来讨论课本上的两个问题： 1. 水在被持续加热过程中，温度发生了怎样的变化？停止加热后，温度发生了怎样的变化？水又发生了什么变化？ 生：持续加热时，水的温度先升高，达到沸点后保持不变，水开始沸腾，产生大量气泡；停止加热后，温度下降，沸腾停止，气泡消失。 2. 水的沸腾过程跟什么有关？ 生：水的沸腾过程跟温度和热量有关，需要温度达到沸点，并且持续吸收热量才能维持沸腾状态。 （五）拓展：探索水的温度变化实验（1分钟） 师：课后大家可以继续探索水从常温持续下降到0℃以下，以及从0℃上升到常温后，水会发生什么变化，下节课我们来分享交流。 （六）课堂小结（1分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起整理了水形态变化与温度的关系，通过实验探究了水加热时的变化现象，掌握了水沸腾过程中的温度变化规律。谁来说说，你今天最大的收获是什么？ 生1：我知道了水的三态变化和温度有关，水结冰和沸腾都有固定的温度； 生2：我学会了水沸腾实验的操作方法，知道了沸腾时持续加热温度不变； 生3：我理解了水沸腾需要持续吸热，停止加热就会停止沸腾。 师：大家的收获都很大！温度变化会影响水的形态和状态变化，科学探究需要我们认真观察、准确记录、严谨分析。接下来的学习中，我们会继续探索热的传递规律。 师：这节课就上到这里，下课！ 九、板书设计 温度与水的变化 水的三态变化与温度： 冰 ↔ 水：0℃（融化/凝固） 水 ↔ 水蒸气：100℃沸腾；常温蒸发/凝结 二、水沸腾实验： 1. 加热：温度升高 → 达到100℃ → 沸腾（持续吸热，温度不变） 2. 停止加热：温度下降 → 沸腾停止 3. 继续加热：再次沸腾，温度保持100℃不变 三、结论：水沸腾需要持续吸热，温度不变。 十、教学反思 （一）教学亮点 1. 实验探究贯穿课堂，落实探究实践目标：本课通过完整的水加热实验，让学生亲身体验水沸腾的过程，记录温度变化，培养了实验操作、数据记录和分析能力，落实了探究实践目标。 2. 数据支撑充分，突破教学难点：通过实验数据，让学生直观感受到水沸腾时温度不变的规律，有效突破了“沸腾时持续加热温度不变”这一教学难点，培养了学生的实证意识。 3. 安全教学到位，体现科学严谨性：实验前详细讲解安全操作规范，实验中及时纠正不规范操作，培养了学生严谨的科学态度和安全意识。 4. 联系生活实际，体现科学与生活的联系：结合生活中水的沸腾、结冰现象，让学生感受到科学就在身边，增强了学习的代入感，也为解释生活现象提供了科学依据。 （二）不足之处 1. 部分学生在实验操作中，温度计使用不规范，导致温度测量数据有误差，需要更多的个别指导。 2. 课堂时间分配略显紧张，实验环节耗时较长，导致研讨交流和拓展环节的时间不足。 3. 对个别学生的关注不够，部分学生在分析实验现象时，难以理解“沸腾需要持续吸热”的深层原因，需要更多的引导和解释。 （三）改进措施 1. 后续教学中，实验前增加温度计使用的示范视频和练习，让学生更熟练地掌握温度计的正确使用方法，减少数据误差。 2. 优化课堂时间分配，将水形态变化与温度的关系整理环节提前布置为课前预习任务，课堂上重点进行实验探究和研讨交流，预留更多时间让学生分享实验数据和发现。 3. 增加热传递的简单演示实验，比如用酒精灯加热水时，热量从酒精灯传递到石棉网、烧杯，再传递到水中，帮助学生理解“持续吸热”的含义，突破理解难点。 总体而言，本节课较好地完成了教学目标，学生通过整理和实验探究，认识了温度与水的变化的关系，掌握了水沸腾的温度变化规律，培养了科学探究能力和严谨的科学态度，为后续单元学习奠定了坚实的基础。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $