4.12《液体受热遇冷会怎样》（教学设计）-2025-2026学年科学三年级下册人教鄂教版

三年级下册科学第四单元《加热与冷却》 第12课《液体受热遇冷会怎样》教学设计 一、设计依据 本教学设计以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为核心依据，聚焦三年级学生“乐于动手、善于观察”的年龄特点，落实科学课程四大核心素养——科学观念、科学思维、探究实践、态度责任的培养要求。课程标准明确提出，小学科学教学应引导学生通过实验、观察、讨论等活动，了解液体的热胀冷缩现象，认识热胀冷缩在生活中的应用，培养科学探究能力和实事求是的科学态度，感受科学与生活的密切联系。本课以“液体的热胀冷缩”为探究主题，通过“设计实验装置、观察液体受热遇冷的变化、验证不同液体的现象、了解生活中的应用、自制液体温度计”等探究活动，让学生在真实情境中体验科学探究的过程，培养实验设计、观察分析、归纳总结的科学素养，同时结合自制温度计的活动渗透创新教育，落实“立德树人”的根本任务。 二、教材分析 本课是人教鄂教版小学科学三年级下册的教学内容，属于“物质科学”领域，是第四单元《加热与冷却》的第一课。教材以“壶里的水没烧开就往外溢”的生活现象引入，通过以下环节引导学生认识液体的热胀冷缩： 1. 探究与实践：设计实验装置，探究液体受热遇冷的变化，通过放入热水、冷水观察玻璃管中水位的变化； 2. 研讨：分析实验现象，解释水位变化的原因； 3. 拓展实验：验证酱油、食用油、牛奶等其他液体是否也会出现热胀冷缩现象； 4. 归纳结论：得出液体受热时体积膨胀、遇冷时体积缩小的规律，即液体的热胀冷缩； 5. 应用交流：讨论生活中利用液体热胀冷缩的例子； 6. 拓展活动：自制液体温度计，了解液体温度计的工作原理。 教材编排特点鲜明： 1. 以生活中的常见现象引入，贴近学生生活，激发学生的探究兴趣； 2. 层层递进，从设计实验装置到观察现象，再到验证不同液体、归纳结论和应用拓展，引导学生完整经历“设计—实验—分析—归纳—应用”的科学探究过程； 3. 注重科学方法的渗透，通过“形变放大法”让学生直观观察液体体积的变化，培养学生的实验设计能力； 4. 突出科学与生活的联系，通过生活中的应用实例和自制温度计活动，让学生感受科学与生活的密切联系； 5. 强调学生的实践探究，让学生在动手实验中体验科学探究的乐趣。 本课是单元的起始课，为后续学习固体和气体的热胀冷缩奠定基础，在小学科学“物质科学”领域中具有重要的启蒙作用。 三、学情分析 三年级学生年龄多在8-9岁，已具备以下学习基础与特点： 1. 生活经验：学生见过水烧开前溢出的现象，知道温度计里的液柱会随温度变化而升降，但对液体热胀冷缩的规律缺乏系统认识，也不了解其原理； 2. 认知特点：以具体形象思维为主，好奇心强，乐于动手实验，但对实验装置的设计和实验现象的分析能力较弱，需要教师引导； 3. 能力基础：具备简单的观察、记录和小组合作能力，能在教师指导下完成简单的实验操作，但对实验数据的归纳、分析能力较弱，需要教师提供清晰的支架； 4. 情感态度：对动手实验和制作活动充满兴趣，喜欢探究身边的科学现象，也对自制物品感兴趣，适合通过实验探究、动手制作等方式开展教学。 同时，学生在学习中可能存在以下难点：一是难以理解“形变放大法”的原理，不知道为什么要在烧瓶中插入玻璃管；二是在实验操作中，容易忽略细节，如装置的气密性、实验步骤的顺序等，导致实验现象不明显；三是对不同液体的热胀冷缩现象归纳不够全面，需要教师通过对比实验帮助梳理。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道液体受热时体积膨胀、遇冷时体积缩小，这种现象叫做液体的热胀冷缩； 2. 了解液体温度计的工作原理，知道温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的； 3. 认识生活中利用液体热胀冷缩的实例，了解科学与生活的联系。 （二）科学思维目标 1. 能通过设计实验装置，培养初步的实验设计思维； 2. 能通过观察实验现象，分析水位变化的原因，培养初步的因果分析思维； 3. 能通过对比不同液体的实验结果，归纳液体热胀冷缩的普遍规律，培养初步的归纳思维。 （三）探究实践目标 1. 能在教师指导下，设计并组装液体受热遇冷的实验装置； 2. 能按照实验步骤，完成液体受热遇冷的实验，记录水位变化； 3. 能验证酱油、食用油、牛奶等其他液体的热胀冷缩现象； 4. 能通过拓展活动，自制简易液体温度计。 （四）态度责任目标 1. 对探究液体的热胀冷缩现象产生持续的兴趣，乐于参与实验和小组合作； 2. 养成认真细致、规范操作的实验习惯，增强科学探究的严谨性； 3. 感受科学与生活的密切联系，培养用科学知识解释生活现象的意识。 五、教学重难点 教学重点 1. 了解液体热胀冷缩的规律，知道液体受热时体积膨胀、遇冷时体积缩小； 2. 认识液体温度计的工作原理，了解生活中液体热胀冷缩的应用。 教学难点 1. 理解“形变放大法”的原理，设计并组装实验装置； 2. 归纳不同液体的热胀冷缩现象，得出普遍规律。 六、教学准备 教师准备 1. 多媒体课件：包含壶水外溢现象的视频、实验装置的图片、液体热胀冷缩的应用实例； 2. 教具：烧瓶、玻璃管、胶塞、带颜色的水、热水、冷水、烧杯、酱油、食用油、牛奶、实验记录表； 3. 学具：为每个小组准备一套实验材料（烧瓶、玻璃管、胶塞、带颜色的水、热水、冷水、烧杯、酱油、食用油、牛奶、实验记录表）； 4. 拓展活动材料：塑料瓶、吸管、带颜色的水、电子温度计、记号笔。 学生准备 1. 预习液体热胀冷缩的相关内容，了解生活中温度计的工作原理； 2. 准备记录表格，用于记录实验现象。 七、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5分钟） 师：同学们，大家看老师带来的视频，壶里的水还没有烧开，就往外溢了，这是怎么回事？（播放壶水外溢的视频）生活中，我们常用温度计测量物体的温度，温度计的液柱受热或遇冷时为什么会上升或下降？其他物体受热或遇冷时会出现怎样的变化？今天，我们就一起来探究《液体受热遇冷会怎样》，揭开这些现象的奥秘。（板书课题：液体受热遇冷会怎样） （二）探究活动一：设计实验装置（7分钟） 师：首先，我们来讨论一下，为了更明显地观察到液体受热时发生的变化，可以采用什么方法？大家看教材里的实验装置，准备一个带胶塞的烧瓶，胶塞中间插入玻璃管，将烧瓶中装满有颜色的水，盖上胶塞，使玻璃管内水面略高于胶塞，记录初始水位。（教师示范实验装置的组装方法）大家想一想，为什么要在烧瓶中插入玻璃管？ 生：因为液体体积的变化很小，用玻璃管可以把这种变化放大，让我们更容易观察到。 师：说得对！这里运用了“形变放大法”，通过细玻璃管把液体体积的微小变化放大，让我们能清晰地看到水位的变化。现在，大家以小组为单位，组装实验装置，注意玻璃制品易碎，实验中要轻拿轻放。（学生小组组装装置，教师巡视指导） （三）探究活动二：观察水受热遇冷的变化（8分钟） 师：接下来，我们来观察水受热遇冷的变化。大家看教材里的实验步骤：（1）把实验装置放入热水中，观察并记录玻璃管中的水位变化；（2）把实验装置从热水中取出，再放入冷水中，观察并记录玻璃管中的水位变化。（教师示范实验步骤，提醒学生在玻璃管上画出水面的位置）大家做一做，记录水位的变化。（学生小组实验，教师巡视指导） 师：哪个小组愿意分享你们的实验结果？ 生：把装置放入热水中，玻璃管中的水位上升了；把装置放入冷水中，水位下降了。 师：说得真好！这说明水受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小，这种现象就是液体的热胀冷缩。 （四）探究活动三：验证其他液体的热胀冷缩现象（7分钟） 师：其他液体受热或遇冷时，也会出现这些现象吗？我们来验证一下酱油、食用油、牛奶这三种液体。大家用同样的实验装置，分别把酱油、食用油、牛奶装入瓶中，放入热水和冷水中，观察玻璃管中的水位变化，记录在不同液体受热或遇冷时的现象记录表中。（学生小组实验，教师巡视指导） 师：哪个小组愿意分享你们的实验结果？ 生：酱油、食用油、牛奶受热时水位都上升了，遇冷时水位都下降了，它们也会热胀冷缩。 师：说得对！一般情况下，液体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小，这是液体的普遍规律，叫做液体的热胀冷缩。 （五）探究活动四：研讨液体热胀冷缩的应用（3分钟） 师：生活中，有哪些利用液体热胀冷缩的例子？大家讨论一下。（学生小组讨论，教师巡视指导） 师：哪个小组愿意分享你们的发现？ 生：温度计就是利用液体热胀冷缩的性质制成的，还有夏天汽车油箱里的油受热会膨胀，不能加太满；瓶装的饮料也不能装满，防止受热膨胀溢出来。 师：说得真好！液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，常用的感温液体有酒精、煤油、水银等，它们被密封在带有玻璃泡、毛细管的玻璃管中，根据玻璃管中液柱的液面对应的刻度来读取温度。 （六）拓展活动：自制液体温度计（5分钟） 师：接下来，我们来自己设计并制作一种简易温度计，用来测量一定温度范围内（如20~50℃）的温度变化。大家看教材里的制作方法：用塑料瓶、吸管、带颜色的水制作，根据电子温度计示数标记自制温度计的刻度。（教师示范制作步骤，提醒学生注意安全）大家动手做一做，做好后可以用自制温度计测量不同温度的水，看看液柱的变化。（学生小组制作，教师巡视指导） （七）全课小结（2分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起探究了液体受热遇冷的变化，知道了液体具有热胀冷缩的性质，还了解了生活中的应用，自制了简易液体温度计。液体的热胀冷缩现象在生活中很常见，也很有用，希望大家能继续观察生活中的科学现象，用科学知识解释更多的问题。 八、板书设计 液体受热遇冷会怎样 1. 实验装置：烧瓶+玻璃管（形变放大法） 2. 实验现象： 受热：水位上升（体积膨胀） 遇冷：水位下降（体积缩小） 3. 规律：液体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小——液体的热胀冷缩 4. 应用：液体温度计、防止液体膨胀溢出（饮料瓶、油箱） 九、教学反思 （一）成功之处 1. 教学环节设计贴合三年级学生特点，以生活现象引入，通过实验探究、验证拓展、动手制作等环节，充分调动了学生的积极性，课堂氛围活跃，学生参与度高； 2. 层层递进，从设计实验装置到观察现象，再到归纳结论和应用拓展，引导学生完整经历科学探究的过程，落实了科学观念和科学思维的培养； 3. 注重科学方法的渗透，通过“形变放大法”的介绍，培养了学生的实验设计能力； 4. 突出了科学与生活的联系，通过生活中的应用实例和自制温度计活动，让学生感受了科学与生活的密切联系； 5. 强调了学生的实践探究，让学生在动手实验和制作中体验了科学探究的乐趣。 （二）不足之处 1. 部分学生对实验装置的气密性重视不够，导致实验现象不明显，需要教师在后续课程中加强指导； 2. 课堂时间分配不够合理，拓展活动自制温度计用时较长，导致研讨环节的交流时间不足，部分学生没有充分分享； 3. 学生对不同液体的热胀冷缩现象归纳不够全面，部分学生不能说出所有液体都具有热胀冷缩的性质，需要教师通过更多实例帮助梳理； 4. 小组合作的效率不够高，部分小组的实验分工不够明确，导致实验进度不一致，需要教师在后续课程中优化小组分工。 （三）改进措施 1. 课前准备更多实验装置组装的示范视频，让学生提前了解气密性的重要性，确保实验现象明显； 2. 调整课堂时间分配，将拓展活动的部分内容放在课后完成，确保课堂上有足够的时间完成核心的实验探究和交流； 3. 补充更多不同液体热胀冷缩的实验实例，让学生通过对比归纳出普遍规律； 4. 优化小组分工，明确每个学生的任务，提高小组合作的效率； 5. 后续课程中开展“液体热胀冷缩的应用”实践活动，让学生调查生活中更多利用液体热胀冷缩的例子，巩固本节课的知识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $