1.2 冰、水、水蒸气（教学设计）科学冀人版四年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦水的三种状态（固态冰、液态水、气态水蒸气）及相互转化条件，通过冰山图片与科学家实验卡通图创设情境提问，引导学生猜想水的状态变化，设置悬念搭建学习支架，梳理冰、水、水蒸气的转化脉络。 以探究实践为核心，设计化冰、水蒸气凝结、水结冰三组对比实验，规范器材使用培养科学思维，结合冰块冷藏、眼镜起雾等生活实例落实科学观念，强调实验安全与数据记录渗透态度责任。助力学生提升探究能力与生活联系，为教师提供清晰教学流程与实验指导。

冀人版（2024）科学四年级上册 《冰、水、水蒸气》教学设计 课题 1.2冰、水、水蒸气 课型 新授课 教学目标 科学观念： 知道冰、水、水蒸气是同一种物质（水）的三种不同状态，分别为固态、液态、气态。 科学思维： 能列举生活、工业中利用物质三态变化的实例，如冰块冷藏食物、制造玻璃、冶炼金属、雾、眼镜起雾等。 探究实践： 能规范完成化冰实验、水蒸气凝结实验、水结冰实验这三组对比实验，学会正确使用酒精灯、温度计、烧杯等实验器材。 态度责任： 严谨对待实验操作，遵守酒精灯使用安全规范，如实记录实验数据，尊重客观实验现象。 教学重难点 重点：认识水的三种状态，掌握冰、水、水蒸气之间相互转化的条件与现象。 难点：区分无色透明的水蒸气和肉眼可见的白色小水珠（白雾）；理解凝结、熔化的温度条件；理解水结冰体积膨胀的特点。 教学环节 教学过程 课堂导入 情境提问导入 1.教师出示冰山图片，展示巨大冰山漂浮在海面：同学们请看图片，海面上巨大的冰山是冰，海水是液态的水，空气中还有看不见的水汽。冰和水明明是同一种物质，为什么样子、状态完全不一样？ 2.出示科学家实验卡通图，引导学生思考：水到底能变成几种样子？它们之间能不能互相变回去？今天我们就通过三组科学实验，揭开冰、水、水蒸气的秘密，板书课题《冰、水、水蒸气》。 3.学生自由发言猜想，教师不给出答案，设置悬念：接下来我们动手做实验，验证大家的猜想。 课 程 学 习 环节一：认识水的三种状态 教师引导学生回顾生活经验： “请同学们想一想，在生活中，水会以哪些形式出现？” 学生可能回答：水、冰、雪、霜、雾、水蒸气、开水冒出的白气等。 教师进一步引导： “冰、雪、霜都属于固态的水；我们平时喝的水、河水、雨水属于液态的水；空气中还有看不见的水蒸气，它属于气态的水。” 教师小结： “水有三种状态：固态、液态、气态。冰是固态的水，水是液态的水，水蒸气是气态的水。” 板书： 冰 —— 固态 水 —— 液态 水蒸气 —— 气态 教师强调： “水蒸气是无色、无味、透明的气体，我们用眼睛是看不见的。平时看到的白雾、白气不是水蒸气，而是水蒸气遇冷变成的许多小水珠。” 环节二：化冰实验 —— 冰怎样变成水 教师提出问题： “如果给冰加热，冰会发生什么变化？” 学生猜想：冰会融化、会变小、会变成水、温度会升高等。 教师讲解实验步骤： 1.取适量碎冰放入烧杯中。 2.用温度计测量冰的初始温度。 3.将烧杯放在石棉网上，用酒精灯加热。 4.每隔一段时间观察冰的变化情况，并记录温度。 5.注意观察冰开始熔化、冰完全熔化、水开始沸腾时的现象。 教师强调酒精灯使用安全： 1.点燃酒精灯时要用火柴，不能用一盏酒精灯去引燃另一盏酒精灯。 2.熄灭酒精灯时要用灯帽盖灭，不能用嘴吹。 3.加热时不能直接用手接触烧杯和铁架台等高温物体。 4.如果酒精不慎洒出并燃烧，应立即用湿抹布盖灭。 学生分组实验，教师巡视指导。 实验过程中，教师引导学生观察： “冰加热后，是一下子全部变成水，还是慢慢变成水？” 学生观察到： 冰受热后，边缘开始慢慢熔化，逐渐变成水。在冰没有完全熔化之前，烧杯中既有冰，也有水，形成冰水混合物。 教师提问： “冰水混合物的温度有没有继续升高？” 学生通过温度计读数发现： 在冰熔化的过程中，温度保持在 0℃左右。 教师小结： “冰在 0℃时开始熔化，变成水。冰熔化时需要吸收热量，但温度保持不变，直到冰全部变成水以后，水温才会继续升高。” 板书： 冰 → 水：受热，0℃，熔化 环节三：水的变化 —— 水怎样变成水蒸气 教师继续提问： “如果继续给已经熔化得到的水加热，水又会发生什么变化？” 学生猜想：水会变热、会冒泡、会减少、会变成水蒸气等。 教师引导学生继续观察实验： 当水被加热到一定温度时，烧杯底部和内部会出现许多气泡，气泡上升到水面后破裂，同时有水汽散发出来。这就是水的沸腾现象。 教师指导学生记录水沸腾时的温度。 学生发现： 水沸腾时，温度大约保持在 100℃。 教师小结： “水受热后会变成水蒸气，这种现象叫作蒸发。当水被加热到 100℃时，会发生剧烈的蒸发，也就是沸腾。” 教师进一步提问： “实验中烧杯里的水加热一段时间后会减少，这些水去哪里了？” 学生回答： 水变成水蒸气跑到空气中去了。 教师强调： “水蒸气是看不见的。我们看到的白雾不是水蒸气，而是水蒸气遇冷后又变成的小水珠。” 板书： 水 → 水蒸气：受热，蒸发或沸腾 教师补充： “蒸发在常温下也能发生，比如湿衣服变干、地上的水慢慢消失，都是水蒸发变成水蒸气的现象。沸腾则是在较高温度下发生的剧烈变化。” 环节四：凝结实验 —— 水蒸气怎样变成水 教师提出问题： “刚才我们看到，水受热会变成水蒸气。那么，水蒸气还能变回水吗？” 学生根据生活经验可能回答：能，比如冬天窗户上有水珠、眼镜会起雾、冷饮瓶外有水珠等。 教师讲解对比实验： 1.准备两个相同的烧杯，倒入等量热水。 2.准备两块相同的玻璃片，一块保持常温，另一块提前放入冰箱或冰水中降温。 3.同时将两块玻璃片分别盖在两个烧杯上方。 4.观察玻璃片表面是否出现水珠。 学生分组实验并观察现象。 学生发现： 冷玻璃片表面很快出现许多小水珠，而常温玻璃片上的水珠较少或不明显。 教师提问： “为什么冷玻璃片上更容易出现水珠？” 学生回答： 因为水蒸气遇到冷的玻璃片，又变成了水。 教师小结： “水蒸气遇冷，会从气态变成液态的小水珠，这种现象叫作凝结。” 板书： 水蒸气 → 水：遇冷，凝结 教师引导学生联系生活： “生活中哪些现象属于凝结？” 学生可能回答： 冬天窗户玻璃上的水珠、眼镜从室外进入室内时起雾、冰棒包装外有水珠、浴室镜子变模糊、清晨露水等。 教师总结： “这些现象的本质都是水蒸气遇到温度较低的物体，发生凝结，变成小水珠。” 环节五：水结冰实验 —— 水怎样变成冰 教师提出问题： “如果把水放到温度很低的地方，水会发生什么变化？” 学生回答：水会结冰。 教师讲解实验步骤： 1.在试管中加入适量纯净水，标记水面高度。 2.将试管插入装有碎冰的烧杯中。 3.向碎冰中加入适量食盐，降低温度。 4.用温度计观察水温变化。 5.待水完全结冰后，观察冰柱高度，并与原来的水面高度比较。 教师提问： “为什么要在碎冰中加入食盐？” 教师解释： “食盐可以帮助制造更低的温度，使试管中的水更容易降到 0℃以下并结冰。” 学生实验后发现： 水结冰后，冰柱高度比原来的水面高度更高。 教师小结： “水在 0℃以下会凝固成冰。水结冰后，体积会变大。” 板书： 水 → 冰：遇冷，0℃以下，凝固 教师补充： “这也是冬天水管容易被冻裂的原因之一。因为水管里的水结冰后体积变大，可能会把水管撑裂。” 环节六：整理水的三态变化关系 教师引导学生将实验结论整理成关系图： 教师板书： 冰 → 水：受热，熔化 水 → 水蒸气：受热，蒸发或沸腾 水蒸气 → 水：遇冷，凝结 水 → 冰：遇冷，凝固 教师帮助学生形成总体认识： “水的三态变化主要与温度有关。温度升高时，水会从固态变成液态，再变成气态；温度降低时，水会从气态变成液态，再变成固态。” 教师强调易错点： 水蒸气是看不见的。 白雾、白气是小水珠，不是水蒸气。 冰熔化时温度保持 0℃。 水沸腾时温度约为 100℃。 水结冰后体积会变大。 环节七：生活与生产中的应用 教师引导学生思考： “人们在生活和生产中，常常利用物质的三态变化解决问题。你能举出一些例子吗？” 学生可能回答： 用冰块冷藏食物、把水烧开杀菌、晾晒湿衣服、制造冷饮、冬天除雪、人工降雨、制造玻璃、冶炼金属等。 教师小结： “冰熔化吸热，可以用来冷藏食物；水蒸发吸热，可以降温；水蒸气凝结可以形成云、雾、露水；水凝固可以形成冰、雪、霜。人类还会利用高温使物质熔化、汽化，制造玻璃、金属制品和其他生活用品。” 教师补充： “自然界中的水循环也离不开水的三态变化。太阳照射使水面蒸发，水蒸气上升到高空后遇冷凝结成小水滴或小冰晶，形成云，再以雨、雪、冰雹等形式回到地面。” 课堂 小结 今天我们通过实验研究了冰、水、水蒸气的变化。冰是固态的水，水是液态的水，水蒸气是气态的水。它们之间可以相互转化。 教师总结核心知识点： 冰、水、水蒸气是同一种物质 —— 水的三种状态。 冰受热会熔化成水。 水受热会蒸发或沸腾，变成水蒸气。 水蒸气遇冷会凝结成小水珠。 水遇冷到 0℃以下会凝固成冰。 水结冰后体积会变大。 水蒸气是无色透明的，看不见；我们看到的白雾是凝结形成的小水珠。 教师课堂提问巩固： “冬天窗户上的水珠是怎样形成的？” “水烧开后冒出的白气是水蒸气吗？为什么？” “冰融化时温度会怎样变化？” “水结冰后体积会发生什么变化？” “眼镜起雾属于什么现象？” 最后布置课后任务： “请同学们回家后观察生活，找出三个与水的三态变化有关的现象，并用简单文字记录下来，下节课分享。” 板书设计 冰、水、水蒸气 一、水的三种状态 冰 —— 固态 水 —— 液态 水蒸气 —— 气态 水蒸气是无色、无味、透明的气体，肉眼看不见。 白雾不是水蒸气，而是水蒸气遇冷变成的小水珠。 二、水的三态变化 冰 → 水 受热，0℃，熔化 水 → 水蒸气 受热，蒸发或沸腾 水蒸气 → 水 遇冷，凝结 水 → 冰 遇冷，0℃以下，凝固 三、重要特点 冰熔化时温度保持 0℃。 水沸腾时温度约为 100℃。 水结冰后体积变大。 四、生活现象 眼镜起雾 冰棒外有水珠 冬天窗户有水 湿衣服变干 水烧开冒白气 露水、雾、云、雨、雪 教学反思 分组实验中，部分学生操作不够熟练，实验时间较长，导致后面生活应用环节不够充分。有些学生虽然能说出实验现象，但对 “受热”“遇冷”“吸热”“放热” 等变化原因的理解还不够深入。少数学生仍然容易把白雾误认为水蒸气，说明概念辨析还需要进一步强化。课堂提问中，部分学生表达不够完整，教师留给学生充分表达的时间还可以增加。拓展内容中关于自然界水循环和工业生产应用的部分，学生理解较浅，需要更多生活实例支撑。 1 学科网（北京）股份有限公司 $