专题研究：物质状态或体积变化与生活（教学课件）科学冀人版四年级上册（新教材）

该小学科学课件围绕水的汽化、液体热胀冷缩及其生活应用展开，通过“情境·问题”引导学生思考相关现象，以“确定主题→查资料→实验→分析原理→展示评价”的专题研究流程为支架，帮助学生建立现象-原理-应用的逻辑联系。 其亮点在于以“让叶轮转起来”等三个探究主题为载体，通过实验建构模型（科学思维），经历完整探究实践过程，结合生活实例深化科学观念。采用实验操作与原理分析结合的教学方法，巩固练习多样化，能培养学生探究能力，也为教师提供清晰教学流程与实践案例。

专题研究 物质状态或体积变化与生活 冀人版四年级上册第一单元专题研究 3 拓展 • 迁移 2 探究 • 实践 1 情境 • 问题 4 巩固 • 练习 目录 核心素养 科学观念： 知道水受热会汽化变成水蒸气，水蒸气具有能量，可以推动物体运动；了解蒸汽机的基本工作原理。 科学思维：能够观察实验现象，推理背后的科学原理，建立现象‑原理‑生活应用之间的逻辑联系。 探究实践：学会专题研究完整流程：确定探究主题→查阅图书、网络搜集资料→设计实施方案→开展实验或建构模型→观察记录现象→分析原理→展示评价成果。 态度责任：体会物质状态、体积变化在生产生活的广泛用处，感受科学服务生活。 同学们，水的三态变化和热胀冷缩的性质在生活中有哪些应用呢？ 01 情境·问题 同学们，你知道哪些应用呢？ 01 情境·问题 确定主题 我们可以用水蒸气来推动物体运动，可以用水制作冰糕和纯净水，也可以用冰块来降温。伽利略利用热胀冷缩原理发明了温度计... 确定主题 让我们从以下主题中进行探究吧！ 1.让叶轮转起来 2.水遇热后的体积变化与温度的关系 3.设计简易海水淡化装置 实施方案 主题1：让叶轮转起来 通过查询网络、查阅图书等方式获取有关资料，通过建构模型探究水蒸气是如何推动物体运动的，进而推想蒸汽机是怎样工作的。 实施方案 主题2：水遇热后体积变化与温度的关系 通过实验探究水的体积变化与温度变化之间的关系，推想温度计上的刻度是怎样标示的。利用简易温度计测量其他液体的温度。 实施方案 主题3：设计简易海水淡化装置 通过查询网络、查阅图书等方式获取有关海水淡化的信息，设计简易海水淡化装置，并利用身边的材料制作模型。 实施方案 1、在烧瓶里盛半瓶水，盖上橡胶塞，插入玻璃管固定在支架上。 实施方案 2、把一本硬皮的书稍微打开一点，立在支架旁边。 实施方案 3、把带叶轮的小棍架在书架上，使叶轮的叶片正好位于管口，溢出的蒸汽能喷射到叶片上。 实施方案 4、点燃酒精灯给烧瓶加热，观察现象。 实施方案 提示： 1、必须注意酒精灯的使用要求。 2、操作时一定要小心，酒精灯烧瓶和溢出的蒸汽都非常烫，一定不要用手触碰。 实施方案 同学们，你观察到了什么现象呢？这是什么原因呢？ 实施方案 现象：点燃酒精灯加热烧瓶里的水，水受热变成水蒸气；水蒸气从玻璃管口快速喷出，冲击叶轮叶片，叶轮持续转动起来。 原理： 1.物态变化：水受热汽化，变成水蒸气。 2.能量转化：水吸收热量，变成的水蒸气具有能量；高速喷出的水蒸气冲击叶轮，水蒸气的能量传递给叶轮，带动叶轮旋转。 实施方案 1、在玻璃瓶中注满水，滴入几滴红墨水。 实施方案 2、盖好瓶盖，将吸管插入瓶中，吸管要没入水中。 实施方案 3、分别在三个容器中加入20°C、40°C、60°C三种不同温度的水。 实施方案 4、将三个同样的玻璃瓶放入三个容器中，记下不同容器中吸管的液体水位。 实施方案 5、计算温度每上升1°C时，吸管中液柱上升的高度，据此在吸管上标示刻度。 实施方案 同学们，你观察到了什么现象呢？这是什么原因呢？ 实施方案 现象： 把装满红墨水的玻璃瓶分别放入 20℃、40℃、60℃的水中。温度越高，吸管里的红色液柱上升得越高；温度越低，液柱位置越低。 原理： 瓶内的水具有液体热胀冷缩的性质。 水温升高，水受热体积膨胀，水沿着吸管向上爬升； 水温降低，水遇冷体积收缩，吸管里的液柱下降。 实施方案 同学们，你知道如何淡化海水吗？用到了什么原理呢？ 展示评价 同学们，我们可以如何将我们的成果展示出来呢？ 04 巩固·练习 瓶内的水具有液体热胀冷缩的性质。 水温升高，水受热体积膨胀，水沿着吸管向上爬升； 水温降低，水遇冷体积收缩，吸管里的液柱下降。 04 巩固·练习 1.物态变化：水受热汽化，变成水蒸气。 2.能量转化：水吸收热量，变成的水蒸气具有能量；高速喷出的水蒸气冲击叶轮，水蒸气的能量传递给叶轮，带动叶轮旋转。 一、填空 1. 水受热发生________，变成水蒸气，水蒸气拥有能量，可以推动叶轮转动。 2. 液体具有________的性质，受热体积膨胀，遇冷体积收缩。 04 巩固·练习 气化 热胀冷缩 二、选择 1. 水蒸气推动叶轮转动实验中，能量来自（ ） A.酒精灯加热产生的水蒸气 B.叶轮自身 C.空气流动 2. 把简易红墨水温度计放入冷水中，吸管中的液柱会（ ） A.上升 B.下降 C.保持不动 04 巩固·练习 A B 三、判断 1. 水受热汽化变成水蒸气，水蒸气具备能量，可以推动物体。（ ） 2. 液体受热体积收缩，遇冷体积膨胀。（ ） 3. 简易温度计温度越高，吸管里面的液柱位置越高。（ ） 4. 做实验的时候，烧瓶、喷出的蒸汽温度很高，不要用手触碰。（ ） 04 巩固·练习 √ × √ √ $