内容正文:
五年级下册科学第二单元《水循环》
第4课《露和霜》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“认识露和霜的形成过程,了解露和霜的形成条件,能用所学知识解释自然现象并解决生活问题”的学段要求,引导学生通过情境猜想、对比实验、应用拓展等活动,构建科学概念,形成科学思维,树立用科学知识认识自然、服务生活的意识。
二、教材分析
本课是冀人版小学科学五年级下册《水循环》单元的第一课时,聚焦露和霜的形成展开探究。教材以“秋季早晨的露、寒冷天气的霜”这一生活场景为切入点,通过“情境与问题”“探究与发现”“应用与拓展”等环节,引导学生从猜想露的形成、探究露和霜的形成条件、了解霜冻预防方法三个维度,逐步深入认识露和霜的形成,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,既包含露和霜的形成原因、形成条件等核心科学知识,也设计了露的形成实验、霜的形成实验、霜冻预防资料搜集等多种探究活动,为学生提供了猜想、实验、分析、应用的平台;同时通过贴近生活的自然现象,搭建起科学知识与自然界、农业生产的桥梁,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,对水蒸气遇冷变成水的过程有了初步的了解,也见过露和霜的自然现象,对露和霜有感性认知,但对露和霜的形成条件(温度差异)、形成过程缺乏系统的了解,也不知道这些现象背后的科学原理。
该阶段学生已具备初步的对比实验设计和操作能力,对探究实验充满兴趣,但对实验中温度控制的细节还需要教师的引导,对科学与农业生产的联系有一定的兴趣,乐于用科学知识解释自然现象、解决生活问题,需要通过具体的实验和资料搜集,强化对露和霜形成的本质认识,培养科学探究和应用实践能力。
四、教学目标
(一)科学观念目标
1. 知道露和霜都是自然界中的凝结现象,了解露和霜的形成原因。
2. 了解露和霜的形成条件,知道露是水蒸气在0℃以上凝结成的小水珠,霜是水蒸气在0℃以下凝华成的小冰晶。
3. 了解露和霜的形成过程,知道夜间气温下降、近地面物体温度低是露和霜形成的重要条件。
4. 了解霜冻对农作物的影响及预防方法,知道科学知识可以服务农业生产。
(二)科学思维目标
1. 能通过观察露和霜的现象,猜想露和霜的形成原因,发展问题识别和猜想能力。
2. 能通过对比实验,探究露和霜的形成条件,发展实验分析和因果推理能力。
3. 能基于实验现象,推理自然界中露和霜的形成过程,发展科学解释和应用能力。
4. 能结合霜冻的危害,思考预防霜冻的方法,发展应用和解决问题的能力。
(三)探究实践目标
1. 能完成露的形成实验,观察烧杯外壁的现象,发展实验操作和观察记录能力。
2. 能完成霜的形成实验,观察金属杯壁的现象,发展实验操作和探究能力。
3. 能对比分析露和霜形成实验的条件和现象,发展对比分析和归纳概括能力。
4. 能搜集预防霜冻的方法,制作宣传册,发展信息收集和应用能力。
(四)态度责任目标
1. 对露和霜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,愿意分享自己的猜想和发现,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,还能服务农业生产,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,树立用科学改善生活的意识,培养对自然现象的探究热情和对农业生产的关注。
五、教学重难点
教学重点
1. 认识露和霜的形成原因和条件,了解露和霜的形成过程。
2. 完成露和霜的形成实验,观察和记录实验现象。
教学难点
1. 理解露和霜形成的温度差异,知道露是水蒸气的凝结现象,霜是水蒸气的凝华现象。
2. 结合实验现象,解释自然界中露和霜的形成过程。
六、教学准备
教师准备
1. 教学课件(含露和霜的图片、实验步骤演示、对比实验记录表、预防霜冻的方法)。
2. 教具:外壁干燥的烧杯、冰块、水、温度计、黑色外壁的金属杯、盐等。
3. 拓展材料:露和霜形成的视频、实验操作视频、预防霜冻宣传册范例。
学生准备
预习课本相关内容,提出关于露和霜的疑问;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!大家看课本上的情境,在秋季的早晨,我们经常会看到植物的叶子上有一些小水珠,人们称它为露;等天气再寒冷一些,我们就会在地面上、瓦砾间看到一些白白的小冰晶,人们称它为霜。大家在生活中见过露和霜吗?谁来说一说,你知道露和霜是怎样形成的吗?
生:露是从天上掉下来的!露是叶子里渗出来的!霜是水冻成的!
师:大家的猜想很丰富,今天我们就一起来探究露和霜的形成原因。(板书课题:露和霜)
(二)探究活动一:探究露的形成(12分钟)
师:首先,我们来探究露的形成。大家看课本上的问题,露是天上掉下来的,还是从叶子里渗出来的?大家分组讨论,提出你们的猜想。
(学生分组讨论,提出猜想,教师巡视指导)
师:谁来说一说你们的猜想?
生:我们组认为露和水蒸气凝结有关,因为露出现的时候,天气比较冷,空气也比较潮湿,空气中的水蒸气遇到冷的叶子就变成了小水珠!
师:大家的猜想和凝结现象有关,我们用实验来验证一下。大家看课本上的实验方法:往外壁干燥的烧杯里加入冰块和水,用温度计分别测出空气的温度和冰水混合物的温度,观察烧杯外壁出现的现象,并记录下来。
师:大家分组进行实验,注意烧杯外壁一定要干燥,这样才能观察到明显的现象;用温度计测量温度时,要注意正确的使用方法。
(学生分组实验,教师巡视指导,帮助学生规范操作,提醒学生记录温度和现象)
师:谁来说一说你们的实验现象?
生:烧杯外壁出现了很多小水珠!空气的温度比冰水混合物的温度高很多!
师:大家的实验现象都是一样的,我们来分析一下,这些小水珠是从哪里来的?
生:是空气中的水蒸气遇到冷的烧杯外壁,凝结成的小水珠!
师:说得非常对!烧杯外壁的小水珠就是空气中的水蒸气遇冷凝结形成的。结合我们的实验,大家想一想,自然界中的露是怎样形成的?
生:夜间气温下降,空气温度降低,近地面的物体温度下降更快,空气中的水蒸气在近地面的物体表面发生凝结,就形成了露!
师:总结得非常好!露是夜间气温下降后,空气中的水蒸气在0℃以上的物体表面凝结成的小水珠,这就是露的形成过程。
(三)探究活动二:探究霜的形成(12分钟)
师:了解了露的形成,我们来探究霜的形成。我们已经知道,当天气较冷时,水蒸气会在植物表面凝结形成露,那么,当气温低于零摄氏度时会怎样呢?大家猜一猜,霜是怎样形成的?
生:气温低于0℃时,水蒸气会直接变成小冰晶,形成霜!
师:我们用实验来验证这个猜想。大家看课本上的实验方法:往一个黑色外壁的金属杯内装入一些冰块,往冰块里撒些盐,用温度计测出杯中冰块的温度,观察杯壁有什么现象,并记录下来。
师:大家分组进行实验,往冰块里撒盐可以让冰块的温度更低,注意观察杯壁的变化,记录温度和现象。
(学生分组实验,教师巡视指导,帮助学生完成实验,提醒学生注意安全)
师:谁来说一说你们的实验现象?
生:金属杯壁上出现了白白的小冰晶!冰块里撒盐后,温度降到了0℃以下!
师:大家的实验现象都是一样的,杯壁上的小冰晶是怎样形成的?
生:空气中的水蒸气遇到温度低于0℃的金属杯壁,直接变成了小冰晶!
师:说得非常对!当温度在零摄氏度以下时,近地面的水蒸气会在物体表面结成小冰晶,这就是霜。和露不同,霜是水蒸气直接变成固态的小冰晶,属于凝华现象,而露是水蒸气变成液态的小水珠,属于凝结现象,它们的区别在于形成的温度不同。
(四)探究活动三:对比露和霜的形成(5分钟)
师:我们来对比一下露和霜的形成,大家说一说,露和霜的形成有什么相同点和不同点?
生:相同点都是空气中的水蒸气遇冷形成的;不同点是露是在0℃以上形成的,是液态的小水珠,霜是在0℃以下形成的,是固态的小冰晶!
师:总结得非常全面!露和霜都是水蒸气遇冷形成的,只是因为温度不同,形成了不同的状态。大家现在能解释自然界中露和霜的形成过程了吗?
生:夜间气温下降,空气中的水蒸气遇到冷的物体,如果温度在0℃以上,就凝结成露;如果温度在0℃以下,就凝华成霜!
(五)应用与拓展:如何预防霜冻(3分钟)
师:霜的出现,会给农作物带来或多或少的伤害,在发生霜灾次数较多的地区,人们是如何应对霜灾的呢?大家可以搜集资料或请教农民伯伯,把得到的信息做成宣传册,展示给同学们。大家可以先讨论一下,你知道哪些预防霜冻的方法?
生:可以给农作物浇水,提高土壤温度;可以用稻草、塑料薄膜把农作物盖起来,保暖;可以在田里熏烟,提高空气温度!
师:这些都是常见的预防霜冻的方法,大家课后可以搜集更多的资料,制作成预防霜冻的宣传册,下节课我们来交流分享。
(六)全课小结(3分钟)
师:今天这节课,我们一起探究了露和霜的形成,大家都有哪些收获?谁来总结一下?
生1:我知道了露和霜都是空气中的水蒸气遇冷形成的!
生2:我了解了露是水蒸气在0℃以上凝结成的小水珠,霜是水蒸气在0℃以下凝华成的小冰晶!
生3:我学会了做露和霜的形成实验,观察到了实验现象!
生4:我知道了预防霜冻的方法,科学知识可以保护农作物!
师:大家的收获都特别多!露和霜是水循环过程中的重要现象,也是自然界中常见的天气现象,和我们的生活、农业生产密切相关。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,用科学的方法解决生活中的问题。
八、板书设计
露和霜
露的形成
实验:冰块+水+干燥烧杯 → 杯壁出现小水珠
原理:空气中的水蒸气遇冷(0℃以上)凝结成小水珠
自然现象:夜间气温下降 → 近地面物体冷 → 水蒸气凝结成露
霜的形成
实验:冰块+盐+金属杯 → 杯壁出现小冰晶
原理:空气中的水蒸气遇冷(0℃以下)凝华成小冰晶
自然现象:气温低于0℃ → 近地面物体冷 → 水蒸气凝华成霜
露和霜的对比
露 霜
状态 液态小水珠 固态小冰晶
形成温度 0℃以上 0℃以下
物态变化 凝结(气态→液态) 凝华(气态→固态)
应用:预防霜冻
危害:伤害农作物
方法:浇水、覆盖、熏烟等
科学服务农业生产
九、教学反思
本课以学生的实验探究和对比分析为核心,围绕露和霜的形成,设计了情境猜想、实验探究、对比分析、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,对露和霜的形成有了清晰的认识。
亮点与成功之处:
1. 探究活动贴近生活:从学生熟悉的露和霜的现象导入,让学生感受到科学与自然界的密切联系,再通过实验探究露和霜的形成条件,落实了科学观念和探究实践目标。
2. 注重对比分析和思维培养:通过露和霜的形成实验对比,引导学生分析两者的相同点和不同点,培养了学生的对比分析和归纳概括能力。
3. 渗透科学与农业生产的联系:通过预防霜冻的应用拓展,让学生体会科学知识的应用价值,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. 部分学生对凝华现象的理解不够深入,后续可以增加凝华的动画演示,帮助学生理解水蒸气直接变成固态的过程。
2. 预防霜冻的资料搜集时间有限,课堂上只能初步讨论,后续可以安排学生课后制作宣传册,在班级展示交流。
3. 实验过程中,部分小组的霜形成现象不够明显,后续可以提前将金属杯放入冰箱冷冻,或者使用更多的冰块和盐,确保实验现象清晰。
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、实践性和生活性。
学科网(北京)股份有限公司
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