2.4 水结冰了 教学设计-2026-2027学年科学三年级上册教科版

2-4《水结冰了》教学设计 一、教材分析 本课与前一课构成一对：前一课研究水受热，本课研究水受冷；两课合起来让学生看到温度是控制水状态变化的关键变量。课标在 3～4 年级"2.1 物质的三态变化"中要求"描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化，如水结冰、冰熔化、水蒸发和水蒸气凝结"，在"4.1 能的形式、转移与转化"中要求"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"。 教材的推进顺序值得注意：先让学生说自己对水结冰的看法，暴露前概念；再让学生自己设计实验——教师只提供烧杯、碎冰、食盐、试管、温度计等材料，由学生想出办法。这一点很关键，因为日常生活中让水结冰只需放进冰箱，课堂上手做的过程本身就是学习。观察记录之后，再比较水和冰的相同点与不同点，最后在拓展中由"体积膨胀"延伸到热胀冷缩。 本课的教学价值在于"变化"的全景观察。教材要求同时关注三个变量：状态、温度、体积。多数学生只看状态变化，而体积膨胀是水特有的反常性质——试管上的水面标记就是为观察这一点而设的。拓展里还给出水在 4 ℃ 以下会"热缩冷胀"的反直觉知识，给学生认知上的冲击。 二、学情分析 前概念：学生对水结冰有兴趣，在生活中见过冰，前面的学习中已经具备了使用工具测量水温的能力。 思维难点：观察往往不够完整细致，容易只注意到"变成冰了"，忽略温度和体积的变化；此外，"开始结冰"的时刻不易捕捉，学生很难正好观察到 0 ℃ 就开始结冰。 表达难点：描述变化时只说"水变成冰了"，说不出温度如何变化、体积有何改变；比较水和冰的异同点时说不全面。 三、教学目标 科学观念：通过观察和测量，知道当环境温度低于 0 ℃、水的温度下降到 0 ℃ 时，水开始结冰，从液体状态变成固体状态；知道水结冰时体积会膨胀，物体一般具有热胀冷缩的性质。 科学思维：能对水结冰过程中观察到的现象和所记录的数据进行分析，建立事实与观点之间的联系，知道结冰过程中的变化伴随有温度的变化；能基于水和冰的本质特征进行比较，发现水和冰的相同点和不同点，认识到两者之间既有不同也有联系。 探究实践：能观察并比较水结冰过程中的各种变化（状态变化、温度变化、体积变化）；能通过对水结冰实验的观察，获取和分析温度变化数据，根据数据得出结论。 态度责任：初步感受、体验物质状态的变化，在观察中养成认真、细致的态度。 四、教学重难点 重点：观察和描述水结冰过程中的各种变化。 难点：测量和记录水结冰过程中的温度变化。 五、教学准备 教师：各种冰的图片、教学课件。 学生：试管、清水、碎冰、温度计、烧杯、食盐、小勺、记号笔、计时工具。 六、教学过程（40 分钟） （一）聚焦（0—5 分钟） 教师活动：出示初冬时的湖面图片和深冬的湖面图片，呈现自然界中湖水结冰的现象。提问"湖水是怎样结冰的呢？"，聚焦水结冰的过程，让学生根据已有的生活经验说出自己的想法。 学生活动：学生结合生活经验交流自己对水结冰过程的认识。 设计意图：用两张图片的对比把"结冰是一个过程"突出来，而不是只给一个结果。 （二）探索（5—30 分钟） 活动一：设计观察水结冰的实验（5—12 分钟） 教师活动：在让学生充分表达想法后，引导学生思考实验方法：如果想亲眼看见水结冰的过程，我们可以怎么做实验？出示相关实验材料的图片：烧杯、碎冰、食盐、试管、温度计等，启发学生"有了这些材料，我们可以怎么做？"。学生交流补充并完善想法后，教师汇总梳理，总结本课的实验方法。为了能够快速结冰，试管中的水不能太多，建议准备细一点的试管，水量装大概四分之一即可。 学生活动：学生根据提供的材料设计实验方案，交流补充，明确加食盐可以降低温度、加快结冰。 设计意图：让实验方案由学生自己想出来，把"怎么做"也变成学习的内容，而不是照步骤执行。 活动二：观察并记录水结冰过程中的变化（12—26 分钟） 教师活动：组织学生分组实验，提醒三件事：实验前在试管上做水面高度的标记；温度计的位置不能动，也不能碰到试管壁，保证测量的是试管中水的温度；仔细观察水结冰的变化过程，每一分钟记录一次温度，并记录观察到的现象。说明结冰开始的时刻不易捕捉，会有一定误差，教师可根据不同组的记录分析结冰的最可能温度范围。 学生活动：学生分组实验，每分钟记录一次温度和观察到的现象，重点关注水面高度标记处的变化。 设计意图：水面标记是观察体积变化的抓手；定时记录使温度曲线完整，为研讨提供数据。 活动三：比较水和冰的相同点与不同点（26—30 分钟） 教师活动：组织学生比较水和冰有哪些相同点与不同点，可从形状、体积、是否会流动、温度等方面展开。 学生活动：学生分组比较后交流，归纳出水无固定形状、会流动，冰有固定形状、不会流动，两者都是同一种物质，都无色无味等。 设计意图：在实验观察的基础上做归纳梳理，把"变"与"不变"同时看清楚。 （三）研讨（30—35 分钟） 教师活动：提出研讨一：水在什么温度条件下会结冰？引导学生分析实验测得的数据，得知水在结冰时的温度为 0 ℃。提出研讨二：水结冰的过程中有哪些变化？引导学生回顾水结冰时试管中水温的变化、冰水混合物的温度长时间保持在 0 ℃，以及水结冰后占据了更大的空间、从液态变成了固态。 学生活动：学生汇报数据并归纳：水的温度逐渐下降，结冰时保持在 0 ℃，结冰后体积变大，状态由液态变为固态。 设计意图：两个研讨分别指向"条件"和"变化"，把温度条件与现象变化分开梳理，避免混淆。 （四）拓展（35—38 分钟） 教师活动：从水结冰时体积会膨胀，延伸到生活中物体发生膨胀的现象。出示"把温度计的玻璃泡包在手心""将温度计放入冷水中""将瘪的乒乓球放在热水里"的图片，让学生认识一般物体具有热胀冷缩的性质，尝试用所学解释生活中的相关现象。另外指出水在降到 4 ℃ 以下时会呈现"热缩冷胀"现象，可举冬季户外装有水的水壶冻裂、水龙头冻裂的例子。 学生活动：学生观察图片，交流热胀冷缩的现象，了解水在 4 ℃ 以下的反常膨胀。 设计意图：把本课的体积变化迁移到更普遍的热胀冷缩规律，同时用反常识的例子激发进一步思考。 （五）课堂练习（38—40 分钟） （1）一般状况下，水开始结冰时的温度是（ ） A. 100 ℃ B. 50 ℃ C. 0 ℃ D. -10 ℃ 答案：C。 讲评要点：当环境温度低于 0 ℃、水的温度下降到 0 ℃ 时，水开始结冰。冰水混合物的温度会长时间保持在 0 ℃。 （2）水结成冰后，下列说法正确的是（ ） A. 体积变小了 B. 体积变大了 C. 体积没有变化 D. 变成了另一种物质 答案：B。 讲评要点：水结冰时体积会膨胀，试管上的水面标记会升高；冬季户外装有水的水壶、水龙头冻裂就是这个原因。水结成冰只是状态改变，仍然是同一种物质。 七、板书设计 水结冰了 条件 环境温度低于 0 ℃，水温降到 0 ℃ 开始结冰 温度变化 逐渐下降 → 冰水混合物长时间保持 0 ℃ 状态变化 液态 → 固态 体积变化 变大（膨胀） 水 ——受冷（0 ℃）——→ 冰 学科网（北京）股份有限公司 $