5.受冷与受热 教学设计-2026-2027学年科学四年级上册冀人版

《受冷与受热》教学设计

一、教材分析

本课承接前面对物质状态、溶解与混合物分离的学习，专门研究物体受冷与受热后体积发生的变化。教材以液体、固体、气体三组递进实验为线索，引导学生建立热胀冷缩的初步概念。

教材依次安排三组探究活动：一是观察带细玻璃管的烧瓶在热水、冷水中液面的升降，研究液体受热受冷时的体积变化；二是观察铜球加热前后能否穿过铁环，研究固体的体积变化；三是通过瓶口套气球的烧瓶放入热水、冷水，研究气体的体积变化。三组实验由易到难、由可见到不可见，最终归纳出大多数固体、液体、气体都具有热胀冷缩的性质，并联系温度计、电线、瓶装饮料等生活现象，为后续学习物质变化与生活应用奠定基础。

二、学情分析

学生在生活中见过水壶烧水溢出、冬天电线绷得紧而夏天松弛、踩瘪的乒乓球放入热水重新鼓起等现象，但尚未意识到这些现象背后蕴含同一规律。通过前几课学习，学生已具备初步的观察、记录与小组合作能力。

认知误区：学生容易把体积的变化与重量的变化混为一谈，误认为“体积变大就是变重了”；对气体看不见摸不着，难以真切感知其热胀冷缩。

探究能力：能够按照步骤完成实验并记录现象，但需要教师引导其由现象归纳本质，并区分体积变化与重量变化。

三、教学目标（四大核心素养）

1. 科学观念：知道大多数固体、液体、气体受热后体积会膨胀，受冷后体积会收缩，即具有热胀冷缩的性质；能运用这一原理解释温度计、电线架设、瓶装饮料不装满等生活现象。

2. 探究实践：能够按步骤完成液体、固体、气体受热受冷的实验，如实记录观察到的现象；能想到用套气球的方法把看不见的气体体积变化转化为可见现象。

3. 科学思维：能将三组实验的结果进行比较，归纳出固体、液体、气体大多数都具有热胀冷缩的共同特点；并能反向运用该规律分析生活中的类似现象。

4. 态度责任：规范使用热水与酒精灯，注意实验安全；如实记录实验现象，不凭猜测填写；保持对生活现象的好奇心，乐于课后继续探究。

四、教学重难点

教学重点：认识大多数固体、液体、气体都具有热胀冷缩的性质。

教学难点：

（1）通过实验现象让学生真切感受到看不见的气体也会发生热胀冷缩。

（2）能够真正运用热胀冷缩原理解释生活现象，而非机械背诵结论。

五、教法学法

教法：演示实验法、分组探究法、比较归纳法、情境教学法。

学法：观察记录、小组合作探究、比较归纳、解释应用。

六、教学准备

教师器材：带细玻璃管的烧瓶、红墨水、烧杯、热水、冷水、铜球铁环实验装置、酒精灯、踩瘪的乒乓球、气球。

安全提示：铜球加热涉及酒精灯，由教师统一演示，学生不得触碰；规范使用玻璃器皿与热水，谨防烫伤和割伤。

学生分组器材：每组一个烧瓶、一个气球、两个烧杯、实验观察记录单。

七、教学过程（总时长40分钟）

（一）情境与问题，揭示课题（4分钟）

教师活动

1. 投影出示三幅生活图片：水壶烧水时水向外溢出、夏天电线松弛下垂、踩瘪的乒乓球放入热水后重新鼓起。

2. 提出驱动问题：这三种现象是否见过？它们之间可能蕴含什么共同的道理？引导学生提出初步猜想，板书课题《受冷与受热》。

学生活动

结合生活经验交流，提出“水开了会溢出”“天热电线会变长”等初步想法。

过程性评价

观察学生能否调动已有生活经验，捕捉其对受热受冷变化的初始认识。

【设计意图】利用熟悉的生活情境激活已有经验，制造认知冲突，引出探究主题。

（二）探究活动一：液体受冷与受热会怎样（10分钟）

教师活动

1. 出示课前组装好的装置：烧瓶内装红色水，瓶口塞橡胶塞并插入一根细玻璃管。

2. 引导预测：把烧瓶放入热水中，细玻璃管内的液面会怎样变化？放入冷水中呢？

3. 演示操作：先将烧瓶放入热水，引导学生观察细管液面上升；再放入冷水，观察液面下降。

4. 引导分析：液面升降并非水的多少发生改变，而是水受热体积变大、受冷体积缩小。指出常用的温度计正是利用这一原理，里面的酒精或水银受热膨胀、液柱上升，从而显示温度。

预设课堂生成：有学生认为液面上升是因为“水变多了”。应对策略：强调烧瓶密封、水没有增减，引导学生从体积变化而非多少变化的角度解释。

学生活动

观察液面升降现象，记录并尝试解释液体受热体积膨胀、受冷体积收缩。

过程性评价

评价学生能否由液面升降现象正确推断液体体积变化，区分体积变化与多少变化。

【设计意图】落实教材液体实验，借助细玻璃管放大可见现象，帮助学生建立液体热胀冷缩的初步认识，并联系温度计原理。

（三）探究活动二：固体受冷与受热会怎样（10分钟）

教师活动

1. 出示铜球与铁环装置：常温下铜球恰好能从铁环中穿过。

2. 教师用酒精灯加热铜球片刻，再让学生观察铜球能否穿过铁环；随后将铜球放入冷水中冷却，再次尝试穿过。