1.3《水的形态变化与什么有关》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册冀人版

五年级下册科学第一单元《水的三态变化》 第3课《水的状态变化与什么有关》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心理念，聚焦“物质的结构与性质”学习主题，以核心素养为导向，立足“面向全体学生、倡导探究实践、强化科学与生活联系”的原则，落实“认识水的三态变化及其条件，理解温度是影响水状态变化的主要因素”的学段要求，引导学生通过实验探究、数据分析、应用拓展等活动，构建科学概念，形成科学思维，树立用科学知识解释自然现象的意识。 二、教材分析 本课是冀人版小学科学五年级下册《水的三态变化》单元的第三课时，聚焦水的状态变化条件展开探究。教材以“北方地区‘夏观流水、冬览冰瀑’的自然景观”为切入点，通过“情境与问题”“探究与发现”“应用与拓展”等环节，引导学生从猜想水状态变化的因素、通过“化冰实验”探究温度的影响、搜集水三态变化的应用实例三个维度，逐步深入认识水的三态变化，符合学生从具象到抽象、从现象到本质的认知规律。 教材内容兼具基础性与实践性，既包含水的三态变化、熔点、沸点等核心科学知识，也设计了完整的加热冰实验、数据记录、曲线图绘制、实例搜集等多种探究活动，为学生提供了实验操作、数据分析、归纳概括的平台；同时通过自然景观和生活实例，搭建起科学知识与自然界、日常生活的桥梁，落实了科学态度与责任的培养目标。 三、学情分析 五年级学生已经学习了蒸发和凝结现象，对水的气态和液态变化有了初步的了解，也见过冰、水、水蒸气三种状态，对水的三态变化有感性认知，但对水状态变化的条件、熔点和沸点等概念缺乏系统的认识，也不知道温度是影响水状态变化的主要因素。 该阶段学生已具备初步的实验操作和数据分析能力，对加热实验、数据记录和曲线图绘制有一定的基础，但对实验过程中温度不变的现象（熔化和沸腾过程）的理解存在困难，需要教师的引导和分析。同时，学生对科学与自然、生活的联系有一定的兴趣，乐于用科学知识解释自然现象，需要通过完整的实验探究，强化对水三态变化的本质认识，培养科学探究和数据分析能力。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道水有固态、液态、气态三种状态，了解水的三态变化过程（熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华）。 2. 了解温度是影响水状态变化的主要因素，知道冰的熔点是0℃，水的沸点是100℃。 3. 了解冰熔化和水沸腾过程中温度不变的特点，知道熔化和沸腾需要吸热。 4. 能用水的三态变化知识解释自然现象和生活中的应用实例。 （二）科学思维目标 1. 能通过观察北方地区的自然景观，猜想水状态变化的影响因素，发展问题识别和猜想能力。 2. 能通过化冰实验，观察和记录冰熔化、水沸腾过程中的温度变化，发展实验观察和数据分析能力。 3. 能根据实验数据绘制温度曲线图，分析水状态变化的规律，发展归纳概括和逻辑推理能力。 4. 能结合水的三态变化知识，解释自然现象和生活应用，发展科学解释和应用能力。 （三）探究实践目标 1. 能完成化冰实验，正确操作酒精灯、温度计等实验器材，记录冰熔化和水沸腾过程中的温度变化，发展实验操作和记录能力。 2. 能根据实验数据绘制温度曲线图，分析实验现象和数据，发展数据处理和分析能力。 3. 能与小组同学分工合作完成实验，发展团队协作和沟通能力。 4. 能搜集水的三态变化应用的实例，发展信息收集和应用能力。 （四）态度责任目标 1. 对水的三态变化的探究活动保持浓厚的好奇心和探究欲，养成严谨细致、实事求是的科学态度。 2. 乐于参与小组合作实验，愿意分享自己的实验数据和发现，倾听他人的意见，学会尊重和接纳不同的看法。 3. 认识到科学知识可以解释自然现象和改善生活，增强对科学的兴趣和认同感。 4. 体会科学与自然、生活的密切联系，树立用科学知识认识世界、改善生活的意识，培养科学探究的热情。 五、教学重难点 教学重点 1. 认识水的三态变化，了解温度是影响水状态变化的主要因素。 2. 完成化冰实验，观察和记录冰熔化、水沸腾过程中的温度变化，绘制温度曲线图。 教学难点 1. 理解冰熔化和水沸腾过程中温度不变的特点，知道熔化和沸腾需要持续吸热。 2. 分析实验数据和曲线图，归纳水状态变化的规律。 六、教学准备 教师准备 1. 教学课件（含北方自然景观图片、实验步骤演示、温度曲线图绘制范例、水三态变化应用实例）。 2. 教具：冰、烧杯、酒精灯、温度计、铁架台、陶土网、托盘天平、秒表等。 3. 拓展材料：水的三态变化视频、实验数据记录表、温度曲线图模板、水三态变化应用案例。 学生准备 预习课本相关内容，提出关于水的状态变化的疑问；准备实验记录用的笔和本子。 七、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5分钟） 师：同学们，上课！大家看课本上的图片，我国北方地区，夏天可以欣赏到流水潺潺的瀑布，冬天则能看到冰瀑景观，这是水在不同季节呈现出的不同状态。大家想一想，水在不同状态之间是怎样变化的？这些变化与什么因素有关呢？ 生：水夏天是液态，冬天变成了固态冰！温度变化了，水的状态就变了！ 师：大家的猜想很有道理，今天我们就一起来探究水的状态变化与什么有关。（板书课题：水的状态变化与什么有关） （二）探究活动一：化冰实验——探究温度对水状态变化的影响（15分钟） 师：我们通过实验来寻找问题的答案。大家看课本上的实验材料和方法，我们需要冰、烧杯、酒精灯、温度计、铁架台、陶土网、托盘天平等。实验步骤是： 1. 将一定质量的冰放在烧杯内，测出冰块的初始温度和质量，并记录下来。 2. 用酒精灯加热烧杯，每两分钟观测一次，记录冰化成水及水沸腾时的温度变化。 3. 水沸腾后继续加热两分钟，观察水又会有哪些变化？停止加热后，测量水的质量。 4. 小组内要分工合作，记录实验数据，并根据实验数据绘制曲线图。 师：大家分组进行实验，注意安全，使用酒精灯时要规范操作；小组内要分工明确，比如操作员、观察员、记录员，共同完成实验。 （学生分组实验，教师巡视指导，帮助学生规范操作，提醒学生每两分钟记录一次温度，注意观察冰熔化和水沸腾时的现象） 师：实验结束了，谁来说一说你们观察到的现象？ 生：冰一开始的温度很低，加热后温度慢慢升高，到0℃的时候，冰开始熔化，变成水，这时候温度一直保持0℃不变，直到冰全部变成水；然后水的温度开始升高，到100℃的时候，水开始沸腾，温度又保持不变，继续加热，水会变成水蒸气跑掉，水的质量变少了！ （三）探究活动二：数据分析与讨论（10分钟） 师：大家根据实验数据，绘制温度曲线图，横坐标是时间，纵坐标是温度。大家看课本上的曲线图，冰熔化和水沸腾的过程中，温度有什么特点？ （学生绘制曲线图，教师巡视指导） 师：谁来说一说你们的曲线图？ 生：我们的曲线图上，冰熔化的时候，温度线是平的，一直是0℃；水沸腾的时候，温度线也是平的，一直是100℃！ 师：大家都发现了这个特点，在冰化成水和水变成水蒸气的过程中，虽然酒精灯在不停地加热，但是冰水和水的温度却没有变化，这说明了什么呢？ 生：说明冰熔化和水沸腾的时候，虽然在吸热，但温度不变！ 师：说得非常对！冰的熔点是0℃，在熔化过程中，冰会持续吸热，但温度保持0℃不变，直到全部变成水；水的沸点是100℃，在沸腾过程中，水会持续吸热，但温度保持100℃不变，直到全部变成水蒸气。所以，温度是影响水结冰和水沸腾的主要因素。 师：大家看，水的状态变化过程是这样的：冰（固态）加热到0℃时，熔化成水（液态），温度不变；水继续加热，温度升高，到100℃时，沸腾变成水蒸气（气态），温度不变；反过来，水蒸气遇冷会凝结成水，水遇冷会凝固成冰。这些变化都和温度密切相关。 （四）探究活动三：水的三态变化应用（5分钟） 师：人们利用水的三态变化可以做很多事情，例如，利用水结成冰保存食物，夏天吃的冰棍也是利用水凝固成冰制成的。大家还能搜集到哪些水的三态变化应用的实例？ 生：利用水蒸发吸热降温，夏天洒水降温；利用水蒸气遇冷凝结成水，人工降雨；利用冰升华制冷，保存疫苗！ 师：这些都是水的三态变化在生活中的应用，科学知识和我们的生活密切相关，给我们的生活带来了很多便利。 （五）全课小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了水的状态变化与什么有关，大家都有哪些收获？谁来总结一下？ 生1：我知道了水有固态、液态、气态三种状态，温度变化会让水的状态发生变化！ 生2：我了解了冰的熔点是0℃，水的沸点是100℃，熔化和沸腾过程中温度不变！ 生3：我学会了做化冰实验，记录温度变化，绘制曲线图！ 生4：我知道了很多水的三态变化在生活中的应用！ 师：大家的收获都特别多！水的三态变化是自然界中很常见的现象，和我们的生活、自然景观都密切相关。希望大家能把今天学到的知识用到生活中，用科学的眼光观察自然，发现更多的科学奥秘。 八、板书设计 水的状态变化与什么有关 情境猜想：水状态变化的影响因素 北方景观：夏水 → 冬冰 猜想：与温度有关 化冰实验探究 材料：冰、烧杯、酒精灯、温度计等 步骤：加热冰 → 记录温度变化 → 绘制曲线图 现象： 1. 冰熔化：温度升至0℃，保持不变，冰→水（吸热） 2. 水沸腾：温度升至100℃，保持不变，水→水蒸气（吸热） 结论：温度是影响水状态变化的主要因素 冰的熔点：0℃ 水的沸点：100℃ 水的三态变化 固态（冰）↔ 液态（水）↔ 气态（水蒸气） 变化的关键因素：温度 生活应用 水凝固成冰：保存食物、制作冰棍 水蒸发吸热：洒水降温 水蒸气凝结：人工降雨 九、教学反思 本课以学生的实验探究和数据分析为核心，围绕水的状态变化，设计了情境猜想、实验探究、数据分析、应用拓展等多个环节，基本达成了预设的教学目标，学生的参与度很高，对水的三态变化有了清晰的认识。 亮点与成功之处： 1. 探究活动完整且贴近科学本质：通过完整的化冰实验，让学生亲身体验水的三态变化过程，观察温度变化规律，落实了科学观念和探究实践目标。 2. 注重数据分析和科学思维培养：通过绘制温度曲线图，引导学生分析实验数据，归纳水状态变化的规律，培养了学生的数据分析和逻辑推理能力。 3. 渗透科学与自然、生活的联系：通过北方自然景观和生活应用实例，让学生体会科学知识与自然、生活的密切联系，增强了对科学的兴趣和认同感，落实了态度责任目标。 不足与改进方向： 1. 部分学生对熔化和沸腾过程中温度不变的原因理解不够深入，后续可以增加动画演示，展示分子运动的变化，帮助学生理解吸热但温度不变的原理。 2. 实验过程中，部分小组的水沸腾时间较长，后续可以提前准备温水，缩短实验时间，或者采用分组实验，不同小组探究不同的阶段，然后汇总数据。 3. 对水的三态变化的逆过程（凝固、凝结、凝华）的探究不够，后续可以增加冷却实验，让学生观察水结冰、水蒸气凝结的过程，形成完整的知识体系。 总的来说，本课较好地落实了新课标理念，以探究实践为载体，培养了学生的核心素养，但在细节处理和学生理解的引导上仍需改进，后续将继续优化教学设计，让科学课堂更具探究性、实践性和系统性。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $