四年级上册科学教案加热和冷却(2)_苏教版
3、加热和冷却
第二课时
【教学目标】 过程与方法：
1、能够设计实验，证明气体和液体具有热胀冷缩的性质。 2、能够通过给铁球加热和冷却，认识固体的热胀冷缩。 知识与技能：
1、认识到加热和冷却除了可以改变物体的形态外，也会改变物体的体积。
2、知道固体、液体、气体基本都具有热胀冷缩性质。 3、能用热胀冷缩解释生产、生活中的一些现象。 4、知道温度计的工作原理，了解温度计的发展史。 情感、态度与价值观
1、敢于大胆想象，勇于动手实践，体会科学变化的丰富多彩。 2、意识到每一项科技发明都是科学家反复试验和不断改进的结果。 3、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：认识到加热和冷却会使物体的体积发生变化。（固体、液体、气体都具有热胀冷缩的性质。）
难点：学生设计液体和气体的热胀冷缩实验 【教学准备】
1、“小喷泉”、固体热胀冷缩实验装置（铁球、铁圈等）、酒精灯、火柴、实验记录表、水槽、热水、湿抹布
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2、为每组准备：烧瓶、玻璃管、有孔的橡胶塞、冷水、热水、蓝墨水、塑料杯、气球 3、多媒体课件 【教学过程】
一、复习导入，提问激趣
师：同学们，上节课我们学过“加热和冷却”的哪些知识，大家还记得吗？
生：一些物体加热后变成液体，冷却后变成固体，如：糖、巧克力、雪糕、冰……生：加热和冷却可以使物体的形态发生变化。 生：……
师: 加热和冷却除了可以影响物体的形态以外，还会对物体产生什么影响呢?这节课我们继续研究第3课《加热和冷却》(二)（板书课题）。 二、自主探究，解决问题
（一）研究空气和水受热、受冷后的体积变化 1、“喷泉实验”，引出疑问
师:同学们，在生活中你们都看到过喷泉吧？（见过）喷泉喷出的水柱怎么样？（很好看）今天老师也为大家做了个“小喷泉”，大家看：老师在烧瓶里面装了一些红色水，用橡胶塞塞紧瓶口，现在老师往这个烧瓶上倒热水，请大家仔细观察。（教师演示“喷泉实验”：水从玻璃管中喷出来，形成一个小喷泉。） 师：你观察到了什么？有什么疑问吗？ 生：我看到水从玻璃管中喷出来了。 师：其他同学呢？
生：我们也是看到水从玻璃管中喷出来了。 生：为什么往烧瓶上倒热水就会使里面的水喷出来？ 生：水是怎样出来的？可能和什么有关？ 生：……
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2、大胆猜想，提出假设
师：同学们，你们知道吗？猜想对于科学研究非常重要，我们的很多科学研究都是从大胆的想象开始的，那谁能来猜想一下为什么往烧瓶上倒热水就会使里面的水喷出来？ “小喷泉”里到底隐藏着什么样的科学奥秘呢？
生：我认为往烧瓶上倒热水，让烧瓶中看不见的空气受热体积变大，才使里面的水喷出来。
生：我认为往烧瓶上倒热水，让烧瓶中的水受热体积变大了，才使里面的水喷出来。
师：现在大家都有不同的猜测，有的是猜测烧瓶中看不见的空气受热体积变大使里面的水喷出来、有的猜测烧瓶中的水受热体积变大使里面的水喷出来。（板书：空气 水）那么我们要用什么方法来验证一下自己的猜测呢？ 生：做实验。
3、小组设计实验方案，交流实验方案
师：现在请同学们选择自己小组的假设，自己设计实验来证明自己的猜测，可以在实验记录单中画出你们的想法。我们比比看，哪个小组的同学想出的办法最多，最有想象力和创造性。 各小组自行讨论，设计实验方案，教师适时加以指导。
师: 好的，各个小组都设计好了实验方案，说说你们组的实验方案。 水组：
生：我们组是这样设计的：把水装在烧瓶里，然后放在热水中加热，看水是否高了。
生：我们组是这样设计的：把烧瓶中装满水，然后放在热水中加热，看水是否满出烧瓶。
生：我们组是这样设计的：把烧瓶中装满水，然后塞上有吸管的橡皮塞，再放在热水中加热，看吸管中的水是否升高了。 师：我们来说说水组的方案，哪各组得比较好呢？
生：第一种方法没在烧瓶中装满水，空气会干扰实验结果，水面太大，微小的变化会看不到，观察到现象太难，不明显。
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生：第二种方法水跑出了烧瓶，有可能现象不明显。 生：第三种方法较好。
师：所以水组可以采用把水装满烧瓶，然后塞上有吸管的橡皮塞，然后放在热水中加热的方法来验证。 空气组：
生：我们组是这样设计的：在空烧瓶口套上一个气球，把烧瓶放入热水中我们就会发现气球鼓起来了，再用冷水浇又会瘪下去。 生：我们组是这样设计的：取一个带橡胶塞的烧瓶，用滴管在玻璃弯管中滴入红色的小水柱，把空气封住，再用手握住烧瓶，加热烧瓶内的空气，看到水柱往外移。
生：我们组是这样设计的：用瘪乒乓球，放入热水，看到乒乓球鼓起来。
生：我们组是这样设计的：将烧瓶倒插在水中，用手捂烧瓶，看到有气泡从烧瓶中冒出。……
师：空气组的同学说了很多方案，这节课老师只提供了一种方案的实验材料，其他的方案大家可以课后自己研究。
老师提供的实验器材有：烧瓶、玻璃管、有孔的橡胶塞、冷水、热水、蓝墨水、塑料杯、气球。 4、小组实验，交流现象
师：现在小组讨论自己组需要的实验器材，填写在报告单上，讨论好了组长来拿。
小组根据自己设计的方案领取实验器材。
师：小组长都领取了自己组的实验器材，现在先放好，我们先来说说在实验中还应该注意什么？ 生说，师总结。出示：温馨提示
1、小组成员分工合作。
2、仔细观察实验现象，做好实验记录。 3、热水温度很高，请注意安全。
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4、玻璃仪器轻拿轻放，不要碰撞。 5、实验后收好实验材料。
（生实验并记录，师倒热水后，巡视指导）
师：好了，各组的实验都做完了，请各组的操作员把实验材料都放好，现在我们来说说在实验中，你们观察到了哪些现象？ 空气组：
生：在烧瓶口套上一个气球，把烧瓶放入热水中我们就会发现气球鼓起来了，再放入冷水中又瘪下去。 师：你怎样解释这种现象？
生：把烧瓶放入热水中，烧瓶里的空气遇热体积变大了，就让气球鼓起来了，又把烧瓶放入冷水中，烧瓶里的空气遇冷体积变小了，就让气球瘪下去了。
师：所以我们知道了：空气遇热时，体积膨胀了，遇冷时，体积收缩了。 水组：
生：我们发现烧瓶放入热水中后，玻璃管里的水位上升了；烧瓶放入冷水中后，玻璃管里的水位下降了。 师：你怎样解释这种现象？
生：把烧瓶放入热水中，烧瓶里的水遇热体积变大了，就让玻璃管里的水位上升了，又把烧瓶放入冷水中，烧瓶里的水遇冷体积变小了，就让玻璃管里的水位下降了。
师：所以我们知道了：水遇热时，体积膨胀了，遇冷时，体积收缩了。 师：现在谁能用学到的科学知识解释一下“小喷泉”里隐藏的科学奥秘？
生：烧瓶里面装了少量的水，当热水倒在烧瓶上时，里面的空气受热体积变大了，占据的空间多了，就将下面的水压入玻璃管后喷出来，形成喷泉。
师：同学们注意过吗？我们生活中的酒精温度计、水银温度计等就是利用了热胀冷缩的原理发明的。
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