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1、液体的热胀冷缩教学方案设计成都市金北路小学王婕1. 教材分析本课所处地位及作用根据2001年教育部颁布的科学（3-6）年级课程标准（实验稿）就在其前言部分的“基本理念”里明确指出：学生的“科学学习要以探究为核心”“探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。”这就要求我们在实施科学课教学时，必须创建让学生们开展科学探究活动的平台，让学生在科学中领悟科学的真谛。本单元是教科版五下第二单元，主要涉及热现象。热是一种能量形式，然而小学阶段，让学生探究“热”，更主要的还是观察和思考一些与物质热胀冷缩有关的现象一一热现象。关于热现象，学生们已有不少经验，尤其在三下的“温度和水的变化”单元，学生们观察探究
2、了温度和水的形态变化关系，他们已经观察到物质由于温度的变化而产生的显著变化一一物质状态的变化。这种变化，是从渐变到突变的。在这一个单元，我们将继续观察探究物质在热量变化过程中产生的不易察觉的变化，主要是热胀冷缩现象，以及热量转移（传递）的过程。这些知识是非常有趣的，也是和生活情境直接相关的，但同时也是零散的。液体的热胀冷缩是本单元第三课。主要是让学生连续观察一些生活中的热胀冷缩现象。从液体的热胀冷缩到气体、固体的热胀冷缩，学生会体验并感受到身边的很多事物都有热胀冷缩的现象，以及各种热胀冷缩现象在实际生活中的应用。2. 本课的教学目标及重、难点对于热现象，学生并不陌生，在日常生活当中也都有接触过
3、，如踩扁的乒乓球遇热水自己鼓起，满壶的水烧开会溢出等，而且五年级的学生已具备了一定的学习和探究科学知识的能力。结合教材及学生认知特点，我制定了如下教学目标：知识目标：水受热体积膨胀，受冷体积缩小，而重量不变，我们把水体积的这种变化叫做热胀冷缩。许多液体都具有热胀冷缩的性质。能力目标：（1）经历设计并改进观察水受热（受冷）后体积变化的实验装置，以达到更好的实验效果这一过程。（2）经历用此装置探究其他液体的热胀冷缩现象的过程。情感目标：从水到其他液体的研究，培养学生严谨的科学探究态度，意识到学习科学知识，要运用到日常的生产和生活。在认识热胀冷缩的教学中，最重要的是让学生自己设计并加以改进试验装置，
4、以让我们更加明显的看到现象，因此确定如下重、难点：重点：（1）经历对液体热胀冷缩性质的探究过程。（2）实验方法完善的讨论。（3）重实证的科学研究态度。难点：引导学生设计改进实验装置，使之能提供明显可见变化的实验现象。教法和学法1.教法有人将科学比喻为引导学生过河，但学生不能自己盲目地过河，在教学过程中，我们要运用好的教学策略，为学生提供“过河”的下脚石。从教的方面来说，主要采取以下教法：引导一一探究一一发现2.学法从学的方面来说，本课主要采用观察法、探究实验法、小组合作等多种学习方法，充分发挥学生的创造力，使学生能进行自主探究实验从而获取新知识，培养技能技巧。教学准备学生用品：小瓶子、小塑料管
5、、小塞、小杯子；保温杯（热水）、冷水、红水；记录单。老师用品：一盒牛奶、一套完整装置、热水&冷水、两种其它液体（酱油、白醋）、喷泉装置、课件学生记录单：实验记录单1. 2009年5月13日第_小组方便实验操作，观察活楚，效果明显！2. 画出实验装置简图。Jhi一. 学情分析五年级学生通过两年的科学课学习，有了一定的操作能力，但还不够成熟，需要老师细致的指导。学生对设计实验的描述偏向于平常化、表面化，教师应指导学生深入观察，去发现并改进设计中的不足。力口之本课需要对实验进行操作，观察现象，然后对现象进行分析方能得出结论的科学探究方法，部分学生在此可能会产生疑惑和厌烦，这时教师要有耐心指导。最后在
6、对其他液体进行分析实验时，要发挥能力强的学生带动能力差的学生，观察现象。二. 教学思路：科学来源于生活，谈话时，我选择了一个生活情境：热牛奶时牛奶溢出现象。一方面为本节课的展开铺垫了基础，另一方面又引导学生去关注平常的生活现象。本课主要设计有两个活动：第一个活动一一观察水的体积变化，主要是引导学生根据平时生活中遇到的问题来设计并改进实验装置，这时学生实验的积极性已经完全被调动了，后面利用这个装置来探索水在受热、受冷时体积的变化就已水到渠成。在具体观察、交流活动时，发现这个装置现象非常明显，让学生真正发现水在受热时体积会膨胀，在受冷时体积会缩小，这种变化我们称之为水的热胀冷缩。从而让学生感受到设
7、计一个好的实验装置是非常必要的。第二个活动一一在观察水的热胀冷缩后，知道水会热胀冷缩，其他液体也会吗？则通过这个装置来研究其他两种液体，看看它们是不是也会热胀冷缩，目的是把学生的探究活动向着更广阔的方向发展，由于只研究了其他两种，所以最后得出许多液体都具有热胀冷缩的性质”的科学概念。这样的问题延伸是对严谨的科学态度的培养，体现思维的严谨性。根据实际上课情况，最后有两种设计：一种是直接回到上课引入的热牛奶问题上，利用所学知识回答为什么牛奶会受热溢出？另一种是考虑到在研究完液体的热胀冷缩后，教材后续的安排是研究气体的热胀冷缩。怎么样实现前后的知识迁移呢？可以安排一个“喷泉实验”，利用学生的装置，稍
8、加改动，让红水喷出来更明显。学生心里就会思考：怎么刚才我们自己做的时候没喷的这么厉害呢？怎么会事？让学生带着问题离开课堂。下节课，老师还可以就此现象的分析，进入对空气热胀冷缩的探究。三. 教学过程及实录教学活动过程教师活动学生活动教学设计说明一、情境引入，引导学生思考提出问题：老师想喝牛奶，当习惯性的插上吸管后，一喝发现是冷的，所以就想连盒子一块放在热水里热一热，这时在热的过程中，牛奶会怎样？思考过是什么原因吗？（板书：牛奶受热？）师：不知道怎样表述，总之我们知道，受热牛奶总会产生变化，是吧？热会对液体有影响吗？你们想亲眼看一看吗？想试一试吗？那我们需要怎样来做呢？（做实验！）老帅可舍不得让你
9、们用牛奶做，那大家就只好选择我们最熟悉的液体一一水开始研究（板书：水）。学生看现象进行思考学生根据自己的经验进行描述若生已答出“热胀冷缩”，师可问：你是怎么知道的？从哪知道的？具体什么意思？怎样理解？那我们今天就来研究。并自由发表启、见从一种生活现象引入，创设问题情景，激起学生的学习兴趣。在此1可题情境卜让学生进行充分猜测，明确本课要探究的内容一冷热对水体积变化的影响。二、水热胀探究1.设计水热胀实验装置研究问题：1.（1）你们能不能自己设计一个实验装置，让我们能够很明显很清楚地看到水受热后会发生什么变化？（板书：受热）先请各小组讨论，并在白纸上画出你们的设计图。（板书：设计图）或者用吹塑纸粘
10、贴（2）小组汇报，全班起兀善头验万案并达成统一意见。改进方案：口子太大，上升不明显，可以选用小口的瓶子，塞子和细管，这样水的体积只要增加一点点，在细管里就会上升一大截。水的温差明显一点。（老师给大家解决）水是透明的，看不太清楚，可以换成红水。水柱开始和变化后的位置比较。师：还有其他更好的设计吗？都听懂了吗？明白了吗？（3）这个实验装置老师已经给大家准备好了，在篮子里，保温杯里是热水。师述实验步骤，当看到细管中的水柱有变化了就马上把小瓶子从热水中拿设计方案思考小组讨论画出设计件简图师：可在巡视的时候留意到好的有代表的小组，进行全班交流，交流完就ok改进实验方案倾听思考先激活学生的思维，通过小组讨
11、论和生生交流，完善并改进实验方案，并引导学生思考材料在头验中起的作用是什么，从而突破该课的难点在实验前让学生明确实验的目的是什2.水的热胀实验3.水的冷缩实验出，器材归位后坐好示意老师你们已完成实验。做实验之前，老师先和大家提几个要求，等会比比哪个小组最能按老师的要求做。（大屏幕）（课件：小组分工合作，轻声交流。注意安全，小心烫手！仔细观察细管中水柱有什么变化？想想为什么？）大家都明白实验要求了吗？清楚了吗？准备好了吗？请小组长依次上来领取这个实验装置。2.老师巡视、指导。小组汇报实验情况，刚才汇报的小组观察到的共同现象是什么？其他小组也是这样的吗？不一样的小组可以重复一次实验水柱上升说明水受
12、热后的体积和原来的体积相比有什么变化？这部分内容需要组织学生进行小组讨论，并对观察结果进行综合分析。（细管内水柱的上升，说明小瓶内水的体积有了变化，而不是水的多少有了变化。因为小瓶是密封的，外面的水进不去，里面的水也出不来。由于以上变化是在受热的条件下发生的，由此推测水的体积变化与受热条件有关系，受热体积膨胀。）在科学上我们把这种水受热体积产生的这种变化表述为体积膨胀”。师生一起归纳总结：水受热，体积会有什么变化？（板书：受热，体积膨胀）3.那如果水受冷会怎样啊？（板书：受冷？）（1）这次实验应该怎样做呢？实验时我们观察什么？（2）如果你们小组的变化不明显，可以先重复刚才受热的实验，然后再把它
13、放回冷水中冷却，观察细管中水柱在受冷时的体积变化。（3）老师巡视、指导。倾听实验观察学生根据现象描述思考讨论思考充分征求学生意见讨论实验观察么、在实验过程中观察什么，并思考实验现象说明了什么问题。只有让学生有目的去实验，才能让他们既动手又动脑，提高实验效率，并使实验后的交流更有效。实验后，先让学生汇报看到的现象，然后引导学生分析“水柱上升说明水受热后的体积和原来的体积相比有什么变化？”，学生在描述的时候语言并不科学，此时就要教会学生用科学的语言来描述：在科学上我们的表述是“体积膨胀”“体积维小”。最后让学生思考“是什么引起了水的4.师生共同小结小组汇报实验情况刚才汇报的小组观察到的共同现象是什
14、么？其他小组也是这样的吗？水柱下降说明水受冷后的体积和原来的体积相比有什么变化？师生一起归纳总结：水受冷，体积又有什么变化？（板书：受冷，体积缩小）同学们，刚才我们通过自己设计的装置发现了（齐说）“水受热，体积膨胀，可以简称热胀；水受冷，体积缩小，简称冷缩。”（板书：热胀冷缩）能不能用再简单的词语来概括水的这种性质？（板书：热胀冷缩）讨论学生简单说明思考交流倾听体积膨胀？”，从而分析整理出结论。汇报时，引导学生对比受热和受冷的实验，让学生分析得出：水受冷，体积缩小。在探究过程中，让学生体验成功的乐趣。通过三个问题，逐步引发学生的思维向深层次迈进。三、课堂延伸1.探究其他液体的热胀冷缩解决问题：
15、（1）通过前向物个实验，我们知道了水有热胀冷缩的性质，那么其他液体有没有这种性质呢？（老师出示生活中常见的酱油&白醋）（2）问学们说了肯定不算，我们只有通过什么来证明？一起来实验一下！你们准备怎么研究？在学生发表意见后。师复述：这个装置还可以用，再重复一遍装置（受热和手冷）。请小组长用红水的小瓶子交换材料。（自取）用刚才同样的方法来实验，观察液体的变化。（3）小组汇报实验情况（若有小组发现不同液体热胀冷缩的速度不一样，怎样来解决？）你们小组是用什么液体来实验？实验看到什么现象？说明这种液体有什么性质？（4）归纳总结：通过实验，我们发现液体受热思考交流实验观察汇报倾听总结有了水热胀冷缩实验的基础，这里可以放手让学生自己设计实验，对比饮料、酱油和白醋的实验现象有什么相同和不同的地方，并让学生自主提出实验观察点，理清实验的思路。从而认识到液体的共2.归纳总结（若有时间）3.延伸探究和受冷后有什么共同的性质？小结：像白醋、酱油等，液体具有热胀冷缩的性质。是不是所有的液体都
