1.1 《乒乓球复原了》教学设计-2026-2027学年科学四年级上册大象版

该小学科学教学设计聚焦“物体受热膨胀”核心知识，以瘪乒乓球热水复原的生活现象导入，引导学生提出假设，通过针筒实验探究空气受热体积膨胀，再扩展到固体、液体受热膨胀，为后续“遇冷收缩”学习奠定基础。 亮点在于以完整探究流程培养核心素养，通过设计针筒实验让学生经历“假设-验证-结论”过程，用活塞移动作为体积变化的间接证据（科学思维），结合铜球过环、液体液面上升等实验归纳规律（科学观念），帮助学生建立证据意识，为教师提供可操作的实验指导和生活应用案例。

《乒乓球复原了》教学设计 教材来源：大象版小学四年级《科学》(上册) 教科书 内容来源：大象版四年级《科学》(上册) 第一单元 冷与热 主  题：乒乓球复原了 教学课时：第1课时 授课对象：四年级学生 设 计 者：张崇阳/郑州市郑东新区文苑学校 【课标要求】 (一)学习内容及内容要求 4.1 能的形式、转移与转化 3～4年级：知道物体一般具有热胀冷缩的性质，知道水结冰时体积会膨胀。 (二)学业要求 3～4年级：能设计实验，探究常见物体的热胀冷缩现象；能利用科学词汇、图示符号等方式记录现象。 【教材分析】 本课是第一单元“冷与热”的第1课，是全册第一个探究单元的起始课。教材以“瘪乒乓球放进热水里复原了”这一生活现象切入，引导学生提出“乒乓球为什么能复原”的问题，经历“问题与假设—探究与结论—反思与评价”的完整过程，通过针筒实验认识气体受热体积膨胀的规律，建立“热胀冷缩”的初步认识。 本课的核心知识是物体热胀冷缩性质中的“受热膨胀”，课标中对应内容要求“知道物体一般具有热胀冷缩的性质”。教材在得出气体受热膨胀的结论后，还引导学生思考“固体和液体受热后体积也会膨胀吗”，通过铜球过铜环、液体在细玻璃管中液面上升等实验，帮助学生归纳出“一般来说，物体受热后体积会膨胀”的一般规律，为第2课研究“遇冷收缩”、完整建立热胀冷缩概念打下基础。 【学情分析】 学生在日常生活中见过瘪掉的乒乓球，多数有过“用热水烫一烫就鼓起来”的生活经验，也知道热水袋、体温计等与热有关的物品，但对“空气受热体积膨胀”缺乏科学的认识，不清楚乒乓球复原的真正原因，更不会设计实验来验证。 四年级学生已具备一定的实验操作能力，能使用针筒等简单器材，初步知道“提出问题—作出假设—实验验证”的探究流程。学习的主要困难在于：一是实验方案的设计（如怎样堵住针筒排气孔、怎样放入热水），需要教师指导；二是针筒活塞位置的变化是“体积变化”的间接证据，学生需要理解这个证据链；三是归纳“物体受热体积膨胀”的一般规律时，需要迁移到固体、液体。 【教学目标】 科学观念：知道气体受热后体积会膨胀，知道物体受热后体积一般会膨胀，能解释瘪乒乓球复原的原因。 科学思维：能基于观察和比较，分析实验现象，推断空气受热膨胀的规律，体会“用证据说话”。 探究实践：能设计实验方案，用针筒探究空气受热时体积的变化，如实记录实验现象。 态度责任：乐于用实验验证猜想，养成实事求是、认真记录的科学态度。 【评价任务】 能说出瘪乒乓球放进热水后复原的原因。 能设计并完成针筒实验，观察记录活塞位置的变化。 能根据实验现象归纳“空气受热体积膨胀”的结论。 能列举生活中利用物体受热膨胀原理的例子。 【教学重点】 通过针筒实验探究空气受热体积膨胀的规律。 【教学难点】 实验方案的设计与实验现象的准确记录，理解活塞位置变化与体积变化的联系。 【学习过程】 课前准备：瘪乒乓球、针筒、软塞、热水、杯子、烧瓶、细玻璃管、铜球、铜环、多媒体课件。 教学环节 教师活动 学生活动 评价与说明 环节一： 情境导入 引发兴趣 1. 出示瘪了的乒乓球，提问：乒乓球瘪了，这可怎么办？ 2. 演示：把瘪乒乓球放进热水里，稍等片刻取出，乒乓球复原了。 3. 提问：乒乓球真的复原了！这是为什么？引出本课探究问题：瘪乒乓球为什么放进热水里就复原了？ 观察乒乓球复原的演示现象，产生好奇，猜测原因：是热水让乒乓球鼓起来的；可能是里面的空气变热了。 用直观的生活现象制造认知冲突，激发探究欲望，自然引出“受热后发生了什么变化”的核心问题。 环节二： 问题与猜想 1. 引导思考：乒乓球里面有什么？——空气。 2. 提问：乒乓球里的空气受热后会怎样？ 3. 组织学生提出假设并记录：我的假设——乒乓球里的空气受热后体积膨胀了。 联系“乒乓球里有空气”的经验，提出假设：空气受热后体积膨胀了，把瘪的地方顶起来了。 聚焦“空气”这一研究对象，引导学生作出有依据的假设，培养“先假设再验证”的科学思维。 环节三： 探究与结论 针筒实验 1. 讲解实验材料：针筒、软塞、热水、杯子。 2. 指导学生设计实验方案：①用针筒吸入一些空气；②用软塞将针筒的排气孔堵住，观察并记录活塞的位置；③将针筒放入热水中，观察并记录活塞的位置。 3. 安全提示：切勿用废弃的医用材料做实验，以防传染疾病。 4. 组织学生按方案实验，把活塞位置（毫升数）记录在“空气受热体积变化实验记录表”中。 5. 组织学生交流分析：放入热水后活塞为什么会向外移动？这说明了什么？ 6. 引导得出结论：空气受热后体积膨胀了，瘪乒乓球复原就是因为乒乓球里的空气受热膨胀。 小组设计并完善实验方案；按步骤实验：吸空气、堵排气孔、放热水，观察并记录活塞位置变化；交流发现：放入热水后活塞向外移动，说明空气体积变大了；得出结论：空气受热体积膨胀。 通过“设计—实验—记录—分析”的完整流程，让学生体验科学探究方法；用活塞位置变化这一间接证据说明体积膨胀，帮助学生建立证据意识。 环节四： 探究与结论 固体液体受热 1. 提出问题：气体受热体积会膨胀，固体和液体受热后体积也会膨胀吗？ 2. 演示实验：①把细玻璃管插入装满液体的烧瓶，放入热水中，观察玻璃管中液面的变化；②把铜球放入热水中加热后，试一试它能否通过铜环。 3. 组织学生分析现象：细玻璃管中液面上升说明液体受热膨胀；铜球加热后不能通过铜环说明固体受热膨胀。 4. 引导归纳：一般来说，物体受热后体积会膨胀。 观察演示实验现象，分析：烧瓶放入热水后细玻璃管中液面升高，说明液体受热体积膨胀；铜球加热后不能通过铜环，说明固体受热体积膨胀；归纳出“一般来说，物体受热后体积会膨胀”的规律。 通过液体、固体的补充实验，帮助学生把“气体受热膨胀”扩展到“物体受热膨胀”，发展归纳概括能力，为建立热胀冷缩概念做准备。 环节五： 反思与评价 1. 提问：我们是怎样发现物体受热后体积会膨胀这一规律的？ 2. 引导反思：像空气这样的气体看不见摸不着，我们是怎样观察到它体积变化的？——借助针筒活塞、细玻璃管等工具。 3. 出示评价表，组织学生自评、互评。 回顾探究过程，交流“借助工具观察看不见的变化”的方法；填写评价表，反思自己的观察和记录是否仔细。 反思探究方法，让学生认识到借助工具可以观察到看不见的变化，体会方法在科学探究中的价值。 环节六： 应用与迁移 1. 出示生活现象：①测体温时，体温计液柱变长；②夏天，火车铁轨之间的缝隙变小。 2. 提问：能用今天学到的知识解释这些现象吗？ 3. 组织学生用“受热膨胀”的原理作出解释。 思考并解释：体温计液柱变长是因为液柱受热膨胀；铁轨缝隙变小是因为铁轨受热膨胀。 将所学规律迁移到生活情境，加深对“受热膨胀”的理解，让学生体会到科学知识能解释生活中的现象。 环节七： 阅读与新知 巧开罐头瓶盖 1. 指导学生阅读“巧开罐头瓶盖”。 2. 提问：罐头瓶盖密封得很严实，不容易打开，用热水烫一下瓶盖为什么就能轻松打开了？ 3. 小结：瓶盖受热膨胀，变得松动了，所以容易打开——这就是物体受热膨胀原理在生活中的应用。 阅读资料，用物体受热膨胀的原理分析：瓶盖受热后体积膨胀，与瓶口的配合变松，所以容易打开。 通过阅读拓展知识应用，让学生体会到科学知识在生活中的价值，进一步巩固“受热膨胀”概念。 【板书设计】 乒乓球复原了 空气受热→体积膨胀→乒乓球复原 实验：针筒放入热水→活塞向外移动 物体受热后体积一般会膨胀 【教学反思】 本课以“瘪乒乓球复原”的生活现象导入，学生探究热情高涨。实验时部分小组针筒软塞密封不严导致活塞不动，我及时指导改进。通过实验学生直观看到活塞外移，顺利归纳出“空气受热体积膨胀”的结论，并能迁移解释体温计液柱变长、铁轨缝隙变小等现象，教学目标达成度较高。 教学中需要注意：一是实验前要检查针筒、软塞等器材是否密封完好，并指导学生正确操作，避免活塞不动或漏气影响实验效果；二是“活塞位置变化”是体积变化的间接证据，要引导学生建立“活塞外移说明空气体积变大”的联系，而不是只记住现象；三是固体、液体受热实验可作为演示实验，但要引导学生自己分析现象、得出结论，避免教师包办；四是应用与迁移环节要充分让学生用自己的语言解释生活现象，检验概念建构的深度。 学科网（北京）股份有限公司 $