水的三态变化（结冰、熔化、沸腾）及特性探究（教学设计）-2026-2027学年三年级上册科学沪科技版（五四制）

一、基本教学信息

课题名称

水的三态变化（结冰、熔化、沸腾）及特性探究

授课年级

三年级

课时安排

1课时

实验类型

探究性实验

实验器材及耗材

酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、烧杯、实验用温度计、冷玻璃片、湿抹布；冰块、密封塑料袋、碎冰、食盐、小勺、浅盘、电子秤、计时器；护目镜、抹布。

二、教学分析

教材分析

教材分析：本课是沪科技版（五四制）小学科学三年级上册第二单元《水的三态变化》的核心实验课，整合“水的沸腾”“结冰与融化”两个课时的探究活动。教材从生活情境出发，引导学生用温度计连续测量水在沸腾、结冰、熔化过程中的温度，发现水沸腾时温度保持在约100℃不变，水降温到0℃时开始结冰，冰在0℃左右开始熔化，进而认识冰、水、水蒸气是同一种物质的三种状态，温度变化是驱动水的三态互相转化的“开关”。

核心探究：用酒精灯加热观察水的沸腾并持续测温；把密封水袋埋入加盐碎冰观察水结冰；观察冰块在室温下熔化并测温，用证据建立“冰—水—水蒸气”的转化链条。

拓展应用：把科学观念转化为解释与创新能力，用三态变化解释冰雪消融、撒盐化雪、“白气”等现象，并尝试制作“冰琥珀”。

学情分析

前概念：三年级学生天天见到烧水、冰箱制冰、冰化成水，但多数学生认为“白气就是水蒸气”“水烧开后越烧越烫”，缺少对变化过程中温度的连续观察和定量描述。

能力点：学生已在本单元前几课学会正确使用温度计，具备初步读数和记录能力，但在持续测量、绘制简单折线、依据证据归纳规律上仍需要教师搭建支架。

三、教学目标

科学观念

知道水有固态（冰）、液态（水）、气态（水蒸气）三种状态；知道水沸腾时温度保持在约100℃不变，水降温到0℃时开始结冰，冰在0℃左右开始熔化；知道冰、水、水蒸气是同一种物质的不同状态，温度的变化引起水的三种状态互相转化。

科学思维

能通过分析沸腾前后和结冰过程中的温度数据，发现“温度保持不变”的转折点，归纳水沸腾和结冰的条件；能运用对比思维分析沸腾与蒸发、结冰与熔化的相同点和不同点；能基于实验证据修正“白气就是水蒸气”等错误想法。

探究实践

能规范使用酒精灯加热，正确使用温度计连续测量并如实记录；能按步骤完

成水的沸腾、结冰、熔化实验，认真填写实验记录单，并尝试绘制简单的温度变化折线图。

态度责任

严谨观察实验细节，养成如实记录数据、不随意涂改的习惯；安全使用酒精灯和热水，遵守实验规范；感受水的三态变化在冰雪运动、人工造雪、食物保存等生活场景中的广泛应用，体会科学与生活的联系。

四、教学重难点

教学重点

通过持续测量温度，认识水沸腾、结冰、熔化过程中的现象和温度变化规律，知道水的三种状态可以互相转化。

教学难点

理解水沸腾时继续吸热但温度保持不变；知道“白气”不是水蒸气，而是水蒸气遇冷凝结成的小水珠；建立“温度变化驱动三态转化”的结构化认识。

五、实验教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入、

提出问题

1.创设情境“水精灵的变身之旅”：播放哈尔滨冰雪大世界视频片段——晶莹的冰雕在春天慢慢“瘦身”；家里烧水壶“咕嘟咕嘟”冒“白气”；清晨草叶上滚动着露珠。

师：冰雕、壶里的水、露珠，它们是同一种物质吗？

2.教师演示：往干燥的玻璃杯里倒入温水，杯口立即出现“白雾”。

提问：这些“白气”是从哪里来的？它到底是什么？

3.揭题并板书：水的三态变化——结冰、熔化、沸腾。今天我们用实验来找答案。

1.学生观看视频，联系生活经验发言（冬天见过冰、家里烧过水、见过露珠）。

2.观察“白气”现象，产生疑问：白气是水蒸气吗？为什么水蒸气看不见，白气却看得见？

3.明确本课任务：用实验研究水的变化。

用冰雪文旅热点情境激趣，唤起生活经验。

从“白气”的认知冲突切入，激起探究欲望。

明确实验目的，指向核心问题。

猜想假设

提问并记录各组猜想：

①持续给水加热，水温会一直升高吗？

②把水放进很冷很冷的环境里，水会变成什么？温度要降到多少？

③冰块从冰箱里拿出来放在桌上，会怎样变化？

分组猜想并说出理由：

①水会越来越烫；

②水会结冰，要到0℃或更冷；

③冰会慢慢化成水。

把猜想写进实验记录单“我的猜想”一栏。

暴露前概念，让猜想与实验证据形成对比，体验“猜想—验证”的科学方法。

实验方案设计

任务1：水的沸腾实验。讨论：需要哪些器材？温度计的玻璃泡放在哪里？从什么时候开始记录？

任务2：水的结冰实验。讨论：教室里能让水结冰吗？怎样制造比0℃更冷的环境？（提示：碎冰里加食盐，温度可以降到0℃以下。）

任务3：冰的熔化实验。观察冰块在室温下熔化时温度是多少。

师生共同明确操作要点和安全事项，落实小组分工。

小组讨论设计方案，明确：

①沸腾实验从水温约60℃起，每隔1分钟记录一次温度，沸腾后再记录2次；

②结冰实验把密封水袋埋入加盐碎冰中，观察状态变化并测温；

③熔化实验观察冰块变小、杯壁出现水珠。

组内分工：操作员、计时员、读数员、记录员。

把大问题拆解成三个可测量的子任务，渗透“控制条件、持续观察”的设计思想。

明确分工，培养合作意识。

实验前清点器材，养成规范实验的好习惯。

实验操作与

观察记录

教师巡视指导，重点提醒：

①酒精灯用外焰加热，用灯帽盖灭，严禁吹灭；

②温度计玻璃泡完全浸入水中，不碰杯底和杯壁；

③水沸腾后继续加热2分钟，观察气泡和温度有什么特点；

④把冷玻璃片靠近杯口“白气”上方（不接触水），看有什么发现。

指导学生如实填写记录单。

按步骤操作：

①清点实验器材，穿好护具；

②烧杯装约三分之一清水，加热并每隔1分钟记录一次温度，观察沸腾时大量气泡从杯底上升、水面翻滚的现象；

③把密封水袋埋入加盐碎冰，观察水慢慢结冰，记录温度；

④观察冰块在室温下熔化，记录冰水共存时的温度；

⑤完成“水的三态变化实验记录单”。

水的三态变化实验记录单

（　　）小组　时间：　月　日

我的猜想：＿＿＿＿＿＿

水的沸腾：加热过程中温度不断（　　）；沸腾时温度保持在约（　　

按步骤规范操作，边观察边记录。

用同一个温度计、同一种读数方法测量，只改变温度条件，观察水的变化。

填写记录单，培养如实记录、规范表达的习惯。

引起思考：为什么会出现这些现象？