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[原创]《加热和冷却》教学设计
董茂娉
教学内容： 苏教版小学科学四年级上册第二单元第3课第二课时 教学策略：
新课程强调：亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，而且必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础上，提供他们能直接参与的各种科学探究活动。教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密的伙伴。所以这一课要使学生认识液体、固体具有热胀冷缩的性质，了解热胀冷缩这一现象产生的原因，就必须由学生自己去探究，亲身去经历，从实践中自己发现问题，解决问题，获得知识。
教学目标：
（一）知识与技能：
1、认识到加热和冷却会改变物体的体积。 2、知道液体、固体具有热胀冷缩的性质。
3、能用液体、固体的热胀冷缩解释生产、生活中的一些现象。 （二）过程与方法：
1、能够设计实验，证明液体具有热胀冷缩的性质。 2、能够通过给铜球加热和冷却，认识固体的热胀冷缩。 （三）情感、态度与价值观：
1、感受并体验科学并不神秘，科学就在身边。
2、喜欢用学到的科学知识解决生活中的问题，改善生活。
教学重难点：
重点：固体、液体具有热胀冷缩的性质。 难点：发现液体具有热胀冷缩的性质。
教学准备：
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1、固体热胀冷缩实验装置（铜球、铁圈等）、酒精灯、火柴、水槽（装冷水）、湿抹布
2、为每组准备：液体热胀冷缩实验装置（锥形瓶20个、细塑料管、胶塞，课前需检查液柱高度）、烧杯20个、红墨水、醋、酒精、食用油、橙汁、牛奶、冷水、暖壶（实验中用到的热水要课前准备好）。
3、备用：烧瓶、插有弯玻璃管的胶塞、气球、空瓶子、热水、滴管、乒乓球 4、多媒体课件（液体热胀冷缩动画需提前调好顺序）、实验记录表（需提前打印好下发）、课前黑板上写好实验注意事项
5、课前提醒学生注意：①分组实验时播放轻音乐，音乐停，大家就停止实验。②实验过程中，如果时间允许，要把实验再做一遍，认真观察和做实验记录。
教学过程：
创设情境，提出问题
在日常生活中，有许多现象是大家司空见惯的，并不被我们注意。可是往往在平常的现象中，却蕴含着丰富的科学道理。同学们有没有发现，在加热装满水的水壶的时候，常常会看到什么现象？请同学们仔细观察下面这段录像（出示烧开水的视频：水壶烧水，水溢出）。
1、提问：你看到了什么现象？对于这种现象你有什么问题？
生：我看到在炉子上烧一满壶水，水还没有烧开，壶里的水就直往外溢，这是为什么呢？
生：水在加热过程中到底发生了什么变化?
……
2、谈话：“同学们观察得真仔细！还能提出这么有价值的问题来，真了不起！”壶里的水为什么会往外溢呢？水在加热的过程中到底发生了什么变化，这节课我们就一起来研究这些问题，继续学习第3课《加热和冷却》（板书课题），看看加热和冷却可以对物体产生什么影响。（明确本课学习目标）
自主探究，合作交流
一、认识加热和冷却对液体体积的影响
1、谈话：请同学们大胆的猜测一下，壶里的水为什么会往外溢呢？
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生：（1）因为水变多了；（2）因为水里有热气；（3）因为水占的地方大了；（4）……
2、设计实验方案：真不错，同学们都有自己的猜想，猜想对于科学研究是非常重要的。刚才还有同学说是因为水的体积变大了，可是水壶里面的水在加热过程中我们看不到，你能不能设计一个模拟实验让我们观察到水的变化，来验证我们的猜想呢？设计时大家可以考虑以下几个问题（大屏幕提示）：
（1）实验中需要水，用什么装水进行研究呢？（可以像教材上那样用锥形瓶） （2）怎样才能把水的变化看得更清楚？（可以仔细看书上的方法：在锥形瓶内装满水，为了便于观察，可以把水染成红色；用中间插有细塑料管的胶塞塞紧瓶口，因为胶塞要占据空间，所以这时红色的水会上升到塑料管中；用黑皮圈在塑料管的液面位置作一个记号。）
（3）要研究水在加热和冷却情况下的变化，用什么方法使水受热或受冷？（加热的方法有很多，酒精灯、蜡烛等等，但最简单的方法就是用热水和冷水。） 3、实验：同学们真不简单！想出了这么好的方法，说明同学们都很善于动脑筋！好，根据同学们的意见：（1）我们用锥形瓶代表水壶，在锥形瓶内装满水；（2）为了便于观察，我们把水染成红色；用中间插有细塑料管的胶塞塞紧瓶口，这时红色的水会上升到塑料管中；我们用黑皮圈在塑料管的液面位置作一个记号。（3）在两个烧杯中分别倒入热水和冷水，把锥形瓶分别放入盛有热水和冷水的烧杯中，观察水在加热和冷却的情况下到底会有什么变化。
每个小组旁边的水池里有一套这样的实验装置，一个烧杯里已经装好冷水，等一会我去倒热水，在实验中还有几点需要注意：（屏幕演示或指课前黑板上写好的：①安全实验（小心不要被热水烫着；玻璃仪器要轻拿轻放；锥形瓶要注意拿着瓶口，不要拿橡皮塞）②（小组成员）分工合作③仔细观察（实验现象）④（用实验记录表一认真）做好(实验)记录。如果实验完成，可以反复做几次，看结果是不是一样。
师：现在请水池边的同学把装有实验器材的水槽轻轻地端出来，等我给你们组倒好热水以后，就可以开始实验了。
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4、各小组自行实验并记录，师倒热水后巡视指导。（课前提醒学生注意：①分组实验时播放轻音乐，音乐停，大家就停止实验。②实验过程中，如果时间允许，要把实验再做一遍，认真观察和做实验记录。） 5、汇报实验结果。
师：（音乐停）请各组材料员把锥形瓶从烧杯中拿出来，实验材料整理好，桌面擦干净。说说在实验中，你们观察到了哪些现象？
（学生汇报实验结果的同时，用课件来演示说明实验过程。动画描述：动画的主体是一个胶塞上插有玻璃管的装满红颜色水的烧瓶，背景是分别盛有热水、冷水的两个烧杯。将烧瓶分别放在盛热水、冷水的烧杯中，观察玻璃管中液面高度的变化（注意：移动容器时的规范动作，观察时眼睛与刻度线的关系）。 （1）“我们发现把锥形瓶放入热水中后，塑料管里的液面上升了；把锥形瓶放入冷水中后，塑料管里的液面下降了。”
（2）塑料管内的液面上升，说明水发生了什么变化？（水的体积变大了）是不是锥形瓶里的水突然增多了？（不是，因为锥形瓶是密封的，没有往里面加水。）为什么塑料管里的液面上升，就说明水的体积变大了？（塑料管内液面上升，是因为水占据的空间变大了，物体占据的空间大小就是物体的体积，体积变大叫做体积膨胀。板书：体积膨胀）塑料管内液面下降，说明水发生了什么变化？（说明水的体积变小了，体积变小叫做体积收缩。板书：体积收缩）
（3）锥形瓶里的水是在什么条件下体积膨胀，在什么条件下体积收缩的？（完成板书：受热→体积膨胀、受冷→体积收缩）
（4）你能把水的体积变化和所需要的条件联系起来，说说水有什么性质吗？ 6、小结：通过以上实验，说明水有受热体积膨胀、受冷体积收缩的性质。简单地说，水有热胀冷缩的性质。 （板书：热胀冷缩）
7、现在你能不能用学到的知识解释一下，烧开水时，壶里的水为什么会溢出来呢？（壶里的水受热体积膨胀了，所以会溢出来。）
8、实验：水有热胀冷缩的性质，那其他液体有没有这种性质呢？老师这里给大家准备了醋、酒精、食用油、橙汁、牛奶（出示），它们有没有热胀冷缩的性质呢？谁来预测一下？（生预测）现在请组长把你们组装水的锥形瓶交到前面来，
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然后任意选择一种液体，用同样的方法来实验，注意观察，将实验现象记录在实验记录表二上面。等我给你们组倒好热水以后，就可以开始实验了。
（学生自主选择液体进行实验，师再倒热水。课件温馨提示：实验时将所选的液体先放入热水中，再放入冷水中。别忘了在液面处做记号。）
9、 “哪个组愿意把自己的探究结果告诉给大家？别忘了说清楚你们组是用什么液体来实验的？实验中看到什么现象？说明这种液体有什么性质？”
（小组汇报实验情况）
10、提问：现在你已经知道水、醋、酒精、食用油、橙汁、牛奶都有热胀冷缩的性质，而这些又都是液体，（板书：液体）根据这些事实，你可以推想出什么？ 11、小结：由此可以推想，液体一般都有热胀冷缩的性质。 二、认识加热和冷却对固体体积的影响 1、出示“固体热胀冷缩演示器”。
2、谈话：液体有热胀冷缩的性质，固体有没有热胀冷缩的性质呢？（生预测）大家看，我这里有个铜球，它是个固体，现在铜球恰好能从这个铁圈中通过。我们用酒精灯给铜球加热，过一会用冷水使铜球冷却，看看铜球有没有热胀冷缩的性质，可以吗？
加热之前我们先一起回顾一下正确使用酒精灯的方法：（1）打开瓶帽，将瓶帽竖放在灯旁。（2）用点着的火柴自下而上斜向点燃酒精灯的灯芯，把火柴熄灭后扔到垃圾桶里。（3）把被加热物体放在火焰中温度最高的外焰部分加热。（此时，可以开始加热铜球）（4）用完酒精灯后，用灯帽自右上方斜向盖灭火焰，然后拿起来，再盖一次。
3、实验：现在我已经开始加热铜球，请同学们认真观察，同时思考以下几个问题。（师加热铜球，同时提问，以使铜球加热足够长的时间。）
（1）请同学们预测一下，铜球受热以后体积会不会膨胀？（“会”或“不会”） （2）怎样才能知道铜球受热以后体积膨胀了呢?（找学生回答：“如果铜球不能从铁圈中通过，那就说明铜球受热以后体积膨胀了；如果铜球仍然能从铁圈中通过，就说明铜球受热以后体积没有膨胀。）
（3）“认为铜球加热以后不能从铁圈中通过的同学举手，认为铜球仍然能从铁圈中通过的同学举手。“
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苏教版科学四上加热和冷却教学设计
