1.2 《凹陷的保鲜膜》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热胀冷缩性质，以冰箱取出的碗上保鲜膜凹陷现象导入，承接第1课受热膨胀知识，引导学生假设验证空气遇冷体积变化，逐步构建完整的热胀冷缩认知。 通过气体、液体、固体三组实验，引导学生归纳规律，培养科学思维与探究实践能力，结合电线、热气球等生活现象强化科学观念应用，帮助学生建立证据意识，为教师提供清晰实验方案与评价任务，提升教学效率。

《凹陷的保鲜膜》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：凹陷的保鲜膜 教学课时：第2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：知道热胀冷缩的性质及其在生产生活中的应用实例。 【教材分析】 本课是“冷与热”单元的第2课，在第1课认识“受热膨胀”的基础上，研究“遇冷收缩”。教材从“碗从冰箱里拿出来，上面的保鲜膜凹陷下去”这一生活现象切入，引导学生探究空气遇冷体积的变化，进而通过气体、液体、固体三组实验，归纳出物体热胀冷缩的完整规律。 本课的核心知识是“物体热胀冷缩的性质”，课标对应内容要求“知道物体一般具有热胀冷缩的性质”。教材先引导学生对保鲜膜凹陷的原因提出假设，再用针筒实验验证“空气遇冷体积变小”，接着迁移到水和铜环遇冷的变化，最后总结出“一般物体受热时体积会膨胀，遇冷时体积会收缩，我们称这种现象为热胀冷缩”，并把“热胀冷缩”作为本单元的核心概念，为后续学习温度、沸腾、结冰等知识奠定基础。 【学情分析】 学生通过第1课已经知道空气受热体积膨胀，具备了一定的实验基础和知识基础，也知道冬天电线绷紧、夏天电线下垂等现象，但对“遇冷收缩”还没有研究过，对“热胀冷缩”这一概念还没有完整的认识。 学生的困难主要在于：一是从三组实验中概括“热胀冷缩”一般规律时需要抽象归纳，部分学生只记住单个实验现象；二是对“保鲜膜凹陷”的原因分析容易停留在“保鲜膜被冻变形”等表面假设；三是“热胀冷缩”这一科学词汇的准确使用需要教师引导。教学中要通过“空气遇冷实验、水遇冷实验、铜环遇冷实验”三组实验的对比，帮助学生从个别现象归纳出一般规律。 【教学目标】 科学观念：知道一般物体具有热胀冷缩的性质，空气遇冷体积会收缩，能解释保鲜膜凹陷的原因。 科学思维：能通过比较分析三组实验现象，归纳概括出物体热胀冷缩的规律。 探究实践：能用针筒、烧瓶、铜球等器材设计实验，探究气体、液体、固体遇冷时体积的变化。 态度责任：养成尊重事实、用证据说话的科学习惯，体会科学规律在生活中的广泛应用。 【评价任务】 能说出保鲜膜凹陷的原因。 能设计并完成空气遇冷体积变化的实验。 能根据实验现象归纳出物体热胀冷缩的规律。 能用热胀冷缩的规律解释生活中的现象。 【教学重点】 通过实验发现物体热胀冷缩的规律。 【教学难点】 从多个实验中概括出热胀冷缩的一般规律。 【学习过程】 课前准备：保鲜膜、针筒、软塞、冰水、烧杯、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. 出示一个刚从冰箱里拿出来、保鲜膜凹陷下去的碗。 2. 提问：咦，碗从冰箱里刚拿出来，上面的保鲜膜怎么凹陷下去了？ 3. 追问：保鲜膜原来是平平的，现在凹下去了，说明保鲜膜下面的空气发生了什么变化？ 观察保鲜膜凹陷的现象，产生疑问，讨论可能的原因：保鲜膜下面的空气变少了；空气变冷后体积变小了。 用直观的生活现象制造认知冲突，把问题聚焦到“空气遇冷体积变化”上，激发探究欲望。 环节二： 问题与猜想 1. 组织学生提出假设并填写“我们的假设”表格：探探认为冷藏后碗里的空气体积变小了；妙妙认为保鲜膜被冻变形了。 2. 提问：哪个假设更合理？用什么实验可以验证？ 3. 引导学生明确：可以模仿第1课的针筒实验，研究空气遇冷后体积的变化。 提出并记录假设：空气遇冷体积变小；保鲜膜被冻变形。讨论验证方法：用针筒实验研究空气遇冷后的变化。 让学生经历“提出假设—讨论验证方法”的过程，培养有依据地猜想和设计实验的能力。 环节三： 探究与结论 空气遇冷实验 1. 指导学生设计实验方案：①用针筒吸入一些空气；②用软塞堵住排气孔，记录活塞位置；③将针筒放入冰水中，观察并记录活塞的位置。 2. 组织学生实验并填写“空气遇冷体积变化实验记录表”。 3. 组织交流：放入冰水后活塞怎样变化？说明了什么？ 4. 引导得出结论：空气遇冷后体积变小了，保鲜膜凹陷是因为碗里的空气遇冷体积收缩。 小组设计实验方案；按步骤实验：吸空气、堵排气孔、放冰水，观察记录活塞位置；交流发现：活塞下降，说明空气遇冷后体积变小了；解释保鲜膜凹陷的原因。 通过针筒实验让学生用证据验证假设，理解“活塞下降说明体积变小”，建立“遇冷收缩”的概念。 环节四： 探究与结论 水和金属遇冷 1. 提出问题：空气遇冷体积会收缩，水和金属遇冷后会发生什么现象？ 2. 演示实验：①把细玻璃管插入烧瓶的液体中，放入冰水中，观察玻璃管中液面的变化；②把铜球放入冰水中冷却后，试一试它能否通过铜环。 3. 组织学生分析现象：液柱下降说明水遇冷体积变小；铜球冷却后能通过铜环（或不能通过铜环说明铜环遇冷缩小） 4. 引导归纳：一般物体受热时体积会膨胀，遇冷时体积会收缩，我们将这种现象称为热胀冷缩。 观察演示实验现象并分析：烧瓶放入冰水后细玻璃管中液柱下降，说明水遇冷体积变小；铜环遇冷后收缩；归纳出：一般物体受热时体积会膨胀，遇冷时体积会收缩——热胀冷缩。 通过气体、液体、固体三组对比实验，帮助学生从个别现象归纳出“热胀冷缩”的一般规律，发展归纳概括能力。 环节五： 反思与评价 1. 提问：我们是怎样发现物体热胀冷缩这个规律的？ 2. 引导总结：先通过几个实验发现气体、液体和固体受热后体积都会膨胀，又通过几个实验发现它们遇冷后体积都会收缩，把它们总结起来就叫热胀冷缩。 3. 出示评价表，组织学生反思交流。 回顾探究过程，交流“先分后总”的总结方法；认识到把一系列实验现象进行比较后总结出的规律才可靠；填写评价表。 让学生反思规律的得出过程，体会“从个别现象到一般规律”的归纳方法，强化证据意识。 环节六： 应用与迁移 1. 出示生活现象：①电线夏天下垂，冬天绷紧；②热气球的上升和下降。 2. 提问：我们可以利用热胀冷缩的规律来解释这些现象吗？ 3. 组织学生完成填空并交流：夏天气温高，电线受热膨胀，所以下垂；冬天气温低，电线遇冷收缩，所以绷紧。热气球加热空气膨胀上升，停止加热空气收缩下降。 分析并解释：电线夏天下垂是因为受热膨胀，冬天绷紧是因为遇冷收缩；热气球加热时空气受热膨胀上升，停止加热时空气遇冷收缩下降。 迁移应用热胀冷缩知识，深化对规律的理解，让学生体会到科学规律能解释生活中的现象。 环节七： 阅读与新知 1. 指导学生阅读课件中热胀冷缩在生活中的更多应用。 2. 提问：想一想，生活中还有哪些热胀冷缩的现象？ 3. 组织学生交流：冬天水管里的水结冰会把水管冻裂，也是热胀冷缩的道理。 阅读思考，交流生活中其他热胀冷缩现象：夏天自行车轮胎气太足容易爆胎、铁路钢轨留有缝隙等。 拓展知识面，让学生感受到热胀冷缩现象在生活中的普遍性，为下一课学习温度做铺垫。 【板书设计】 凹陷的保鲜膜 空气遇冷→体积收缩 热胀冷缩：受热→体积膨胀；遇冷→体积收缩 气体、液体、固体都遵守 【教学反思】 本课在第1课“受热膨胀”的基础上研究“遇冷收缩”，学生对三组实验兴趣浓厚。通过比较空气、水、铜环遇冷后的变化，学生顺利归纳出热胀冷缩规律。应用环节学生能解释电线、热气球等现象，还能主动列举夏天轮胎易爆等生活实例，说明概念建构扎实。 教学中需要注意：一是针筒实验的观察重点要放在“放入冰水前后活塞位置的对比”上，帮助学生建立“活塞下降说明体积变小”的联系；二是水遇冷、铜环遇冷两个演示实验要给学生充分的分析时间，不要急于给出结论；三是“热胀冷缩”这一科学词汇的引入要放在学生充分感知现象之后，避免概念先行；四是可让学生课后观察生活中的热胀冷缩现象，把课堂学习延伸到课外。 学科网（北京）股份有限公司 $