第一单元 物质的状态与变化 专题研究 物质状态或体积变化与生活 （课件）-2026-2027学年冀人版科学四年级上册

该小学科学课件聚焦物质的状态与体积变化，通过冬天冰凌熔化、夏天铁轨膨胀等生活现象导入，引导学生举例后，关联蒸汽机动力、体温计原理、海水淡化等应用，构建从现象到原理再到实际应用的学习支架。 其亮点是设计“让叶轮转起来”“水体积与温度关系”“简易海水淡化装置”三个主题活动，融合科学思维（模型建构、推理论证）与探究实践（动手制作、实验验证）。学生能在实践中理解科学原理，提升探究能力，教师可借助结构化方案高效开展教学。

第一单元　物质的状态与变化 专题研究 物质状态或体积变化与生活 1 导入新课 ○ 冬天屋顶上的冰凌在太阳下逐渐熔化成水，水又慢慢蒸发变成水蒸气。 导入新课 ○ 夏天高温时，铁轨受热膨胀导致长度增加、缝隙间距变小。 导入新课 ○ 生活中像这样物体状态或体积发生变化的现象还有很多，你们能举出一些例子吗？ 烧水时，水壶里的水变成水蒸气，水蒸气会顶开壶盖；瘪了的乒乓球用热水烫一下就能恢复原状。 × × 确定主题 + × 工业革命时期，蒸汽机的发明推动了交通运输的巨大变革——水受热变成水蒸气，体积膨胀产生动力，推动火车行驶，大大提高了运输效率；在医疗领域，体温计利用水银的热胀冷缩原理来测量人体的温度；而在一些沿海缺水地区，海水淡化技术为人们提供了重要的淡水资源，解决了用水难题。 确定主题 + × 实验方法 研究主题 （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。 制订方案 + × 小组研究方案 研究主题 完成时间 成员分工 具体方案 研究问题 研究方法 结果呈现方式 问题1： 问题2： 问题3： 实施方案 1.活动过程建议 主题1：让叶轮转起来 （1）通过查询网络、查阅图书等方式获取有关蒸汽机工作原理的资料，了解蒸汽机的基本结构和工作过程。例如，蒸汽机主要由锅炉、汽缸、活塞、连杆等部分组成，锅炉中的水加热变成水蒸气，水蒸气进入汽缸推动活塞运动，活塞通过连杆带动轮子转动，从而产生动力。 实施方案 （2）利用提供的材料（如塑料瓶、软管、小风扇叶片等）建构模型，模拟水蒸气推动叶轮转动的过程。可以在塑料瓶中装入适量的水，用软管连接叶轮装置，放入热水浴中加热。水受热变成水蒸气，水蒸气通过软管推动叶轮转动，从而直观感受蒸汽机产生动力的原理。 （3）根据模型实验和资料查询的结果，推想蒸汽机的工作原理。 实施方案 主题2：水遇热后的体积变化与温度的关系 （1）准备不同温度的水，如冰水混合物、温水、热水等，观察温度计中液柱的变化，记录不同温度下液柱的高度。例如，记录冰水混合物中温度计液柱对应的刻度为0℃，温水中液柱高度上升，对应的刻度可能是20℃；热水中液柱更高，对应的刻度可能是80℃。 实施方案 （2）根据实验数据，分析水的体积变化与温度之间的关系，推想温度计刻度的标示方法。可能会发现温度越高，液柱越高，从而推想温度计是根据液体热胀冷缩的原理，将一定的温度范围等分成若干份来标示刻度的。 实施方案 （3）用简易温度计测量其他液体的温度，如盐水、糖水等，验证自己的推想是否正确。可能会发现测量不同液体时，在相同温度下液柱的高度可能略有不同，但总体还是遵循温度越高液柱越高的规律。 实施方案 主题3：设计简易海水淡化装置 （1）通过查询网络、查阅图书等方式获取有关海水淡化的信息。例如，海水淡化主要有蒸馏法、反渗透法等方法。蒸馏法是将海水加热蒸发，然后将水蒸气冷却凝结成淡水；反渗透法是利用半透膜，在压力作用下使海水中的水分子通过半透膜，而盐分等杂质被截留，从而得到淡水。 实施方案 （2）根据所学知识，设计一个简易的海水淡化装置，并用身边的材料（如塑料瓶、塑料薄膜、小石子等）制作模型。具体步骤如下：将大塑料瓶从中部横向剪开，分为上下两部分（下半部分为带底的容器，上半部分为带口的倒置辅助结构）。在下半部分容器中装入模拟海水（水位低于容器口2～3厘米，避免溅出），作为蒸发源。 实施方案 用塑料薄膜紧密覆盖下半部分容器口，边缘用胶带或小石子（压住边缘）密封，确保气密性；在薄膜中央放置一颗小石子，使薄膜中央向下凹陷；在凹陷最低点下方，放置小杯子（或上半部分瓶底剪下的小容器）作为淡水收集器。 实施方案 装置置于阳光直射处，观察模拟海水蒸发（水变为水蒸气）、水蒸气遇冷（塑料薄膜）冷凝成水滴、水滴沿薄膜斜面汇入收集器的过程，理解“蒸发—冷凝—收集”的淡化原理。 （3）对制作好的装置进行测试，观察是否能将模拟海水变成淡水，并对装置进行改进和优化。可能会发现装置的密封性不好，导致淡水无法有效收集，于是用胶带加强密封，提高淡化效果。 实施方案 2.关键环节 （1）怎样让叶轮转起来。 实施方案 （2）探究水受热后的体积变化与温度关系的实验。 实施方案 （3）海水淡化原理装置图。 展示评价 对自己的研究结果进行分析、综合和概括，用制作画册、课件、手抄报等方式将研究成果清晰地展示出来。 板书设计 + ○ × 1.确定主题：让叶轮转起来、水遇热后的体积变化与温度的关系、设计简易海水淡化装置。 2.制订方案：研究主题、完成时间、成员分工、具体方案（研究问题、研究方法、结果呈现方式）。 3.实施方案：活动过程建议、关键环节提示。 4.展示评价：制作画册、手抄报、写科普论文等方式。 $