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

该小学科学教学设计聚焦“温度与水的变化”核心知识点，通过高山科考情境导入，以山顶积雪不化与山谷温泉“白气”的现象冲突，连接学生对水状态变化的生活认知，搭建从现象观察到本质探究的学习支架。 特色在于情境化探究与实证建构，引导学生自主设计实验记录水温变化，通过数据曲线归纳沸腾规律，用冷热试管对比实验澄清“白气”是液化小水滴，培养科学思维与探究实践能力，助力学生形成严谨态度，为教师提供结构化探究教学范例。

课 题 4.1温度与水的变化 核心概念 （二）物质的变化与化学反应--2.1物质的三态变化--②描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化，如水结 冰、冰熔化、水蒸发和水蒸气凝结。 教学内容 五年级下册 课时安排 课时 教学目标 1.科学观念 学生能通过分析实验数据，总结出水沸腾时的温度变化规律（达到沸点后，继续吸热但温度保持不变）。 学生能准确区分“水蒸气”与“白气”，认识到水蒸气是无色透明的气体，肉眼不可见，“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。 2.科学思维 学生能基于实验证据进行推理与论证，解释“停止加热，沸腾停止”的现象，从而归纳出液体沸腾需要“持续吸热”的条件。 学生能运用对比的方法（沸腾前与沸腾时）观察和分析实验现象，提升思维的系统性。 3.探究实践 学生能规范、安全地使用酒精灯、温度计等实验器材，独立完成“观察水加热时的变化”实验。 学生能持续、准确地记录实验数据（温度与时间），并能用图表或文字清晰描述水沸腾前后的现象（气泡、声音、形态等）。 4.态度责任 学生在分组实验中表现出严谨求实、分工合作的科学态度，能尊重事实，如实记录数据。 学生能将所学科学知识应用于解释自然现象（如高山湖泊、温泉、云雨形成等），感受科学与生活的密切联系。 教学重点和难点 教学重点： 通过实验探究，发现并归纳水沸腾时的温度变化规律。 教学难点： 理解“水蒸气是无色透明的气体”这一概念，纠正“白气就是水蒸气”的错误认知。 能够连续、准确地记录水沸腾过程中的温度变化数据，并从数据中发现规律。 核心问题链 1. 为什么会感觉到热？ 2. 温度与热量有什么关系？ 3. 水温与水的形态有什么关系？ 教具学具 教师： 多媒体课件（含高山湖泊、温泉等自然现象图片/视频）、热水、试管、酒精灯、铁架台、温度计、湿抹布。 学生（分组材料）： 烧杯（250ml）、热水、酒精灯、火柴、铁架台（带铁圈）、石棉网、温度计、实验记录单。 教 学 过 程 （板 书 设 计） 一、 情境导入，聚焦问题（5分钟） 1.教师引导：“同学们，欢迎来到本学期的科学课堂。今天，我们将开启一段特殊的旅程——前往一座神秘的高山科学考察站。请看考察站发回的第一份环境报告。” 2.呈现现象：展示山顶积雪终年不化的图片：“考察队员发现，即使在夏季，山顶的积雪也几乎不融化。这说明了什么？” （预设：山顶温度很低，水在0℃以下呈固态。） 3.展示山谷中蒸腾着“白气”的温泉图片：“而在山谷中，队员们发现了冒着热气的温泉。这里的‘热气’和我们平时烧开水时看到的‘白气’一样吗？它的温度又是多少呢？” 4.引出课题：“要解开这些自然现象的谜团，我们需要先深入研究一个基础问题——温度是如何影响水的形态的。今天，我们就来学习《1. 温度与水的变化》。” （设计意图：创设高山科考情境，利用积雪不化与温泉蒸腾的认知冲突，激发探究兴趣，引导学生聚焦温度对水形态的影响，自然导入新课。） 二、 探究实践，建构概念（25分钟） 环节1：明确探究任务与方法 1. 提出问题：“如果我们把一杯水放在火上加热，它会发生哪些变化？在变化过程中，水温会如何改变？” （预设：水会蒸发，而且水温会变得很热） 2. 怎样验证你的推测？ （预设：学生说出生活中的一些现象） 3.要知道水到底是怎么变的，我们需要做实验来验证。如果我们来设计一个实验，要观察并记录什么，才能证明我们的猜想是对的呢？ 请大家小组讨论一下，在这个实验中，我们需要解决哪几个关键问题？ ①讨论核心变量：我们要测量什么？用什么来测量？怎样测量？ ②讨论操作过程：怎么加热？怎么停？停止加热后会怎样？ ③讨论观察重点：除了温度，还要看什么？ （预设：要测量加热时的温度，用温度计来测量，每隔一段时间记录/用外焰加热，盖两次灭火，停止加热后继续观察/除了观察温度，还要观察气泡的大小） 4.看来大家的实验计划已经很清晰了。谁能帮老师把这些零散的想法，整理成一个完整的实验步骤？ （预设：加热→观察现象+记录温度→水沸腾→继续加热→停止加热→观察现象）。 5.强调操作规范： 酒精灯使用：复习“七字诀”（点、盖、熄），强调安全。 温度计使用：玻璃泡完全浸没在水中，不碰底不碰壁，视线与液面相平。 预测现象：让学生猜测加热过程中气泡、声音的变化。 环节2：分组实验与记录 1.发放材料，开始实验：学生分组进行“观察水加热时的变化”实验。 2.教师巡视指导： 重点指导酒精灯、温度计的规范操作。 提醒学生持续观察并记录温度（建议每隔1分钟记录一次）和现象。 引导学生区分沸腾前（气泡上升变小）与沸腾时（气泡上升变大）的不同。 3. 特别关注：当水沸腾后，引导学生观察“继续加热，水温还会一直上升吗？” （预设：学生实验） （设计意图：引导学生自主设计实验，明确变量控制与操作规范，通过分组探究水加热过程，观察记录温度与形态变化，在实证中建构“温度影响水的状态”的科学概念，培养探究能力与严谨态度。） 三、 研讨交流，达成共识（10分钟） 1.数据汇报：请各小组汇报实验数据（温度随时间变化）。 2.绘制曲线图：教师在黑板上或PPT上汇总各组数据，绘制“温度-时间”变化曲线。 3.引导研讨：（结合教材P3“研讨”页） 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？ 4.师生共建结论： 加热初期：温度不断升高。 沸腾阶段：温度保持不变（引出“沸点”概念）。 停止加热：温度下降，沸腾停止。 5.水的沸腾过程跟什么有关？ 逻辑推理：停止加热，沸腾立刻停止，说明沸腾不仅需要达到一定温度，还需要持续吸热。 6.澄清概念，突破难点：再现情境：“还记得山谷里的温泉吗？我们实验中，水沸腾时也产生了大量的‘白气’。那么，这‘白气’到底是什么呢？” 7.制造认知冲突：出示两支试管，一支装热水（口对口），一支装冰块（口对口）。 问：“哪支试管口冒出的‘白气’更多？”（冰块） 追问：“如果‘白气’是水蒸气，那热水里的水蒸气应该更多才对，为什么反而是冰块？” 8.揭示本质： “水蒸气是水的气态形式，它是无色透明的，肉眼无法直接看到。” “我们看到的‘白气’，其实是高温水蒸气遇到周围较冷的空气，放热液化形成的大量微小水滴悬浮在空中。” 9.联系情境，学以致用： “现在我们明白了，温泉周围的‘白气’是水蒸气液化形成的小水滴。那么，山顶的积雪为什么不化？如果山脚下有个沸腾的温泉，它的温度一定是100℃吗？” （预设：引导学生初步感知气压对沸点的影响，作为课后思考） （设计意图：通过数据汇报与曲线分析，引导学生归纳沸腾规律；借助认知冲突实验澄清"白气"本质，突破迷思概念；回扣情境学以致用，促进概念建构与迁移。） 四、 总结提升，拓展延伸（5分钟） 1.课堂总结：“通过今天的实验探究，我们发现，温度的改变是引起水形态变化的重要原因。水在被加热至沸腾的过程中，表现出了独特的温度变化规律和现象特征。” 五、板书设计 ( 1.温度与水的变化 冰 水在吸收热量后，温度上升，形态发生变化。 水在释放热量后，温度下降，形态发生变化。 ) ( 水蒸气 ) ( 水 ) ( 吸收热量 ) ( 放出热量 ) ( 温度变化，100 ℃ ) ( 温度变化，0 ℃ ) 教 学 反 思 这节课我们得把“探索精神”放在第一位，用“爬山科学探险”的故事把书本上的知识串起来，让学习变得更有趣，更有目标感。老师在上课的时候得特别注意这几个地方： 实验安全最重要：用酒精灯的时候最容易出问题，所以实验前一定要好好讲讲安全知识，演示一下怎么用，还得指定个负责人（比如实验小组的组长）来盯着，确保大家都安全。 数据要真实：让学生们把实验数据都记下来，哪怕数据有点不对劲（比如有的小组测出来的沸点不是100℃），也要表扬他们记录得真实，然后引导他们去分析原因（可能是海拔高了，或者温度计不准之类的），这样能培养他们的思考能力。 学科网（北京）股份有限公司 $