4.水遇冷以后【課標落實】1本節課通過一系列觀察、設計、探究、記錄等活動，落實課程標準中年段的課程目標。科學知識：描述物體的特征和材料的性能；了解不同形式的能量。科學探究：在教師引導下，能從具體現象與事物的觀察、比較中，提出可探究的科學問題。在教師引導下，能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部形態特征及現象。在教師引導下，能用比較科學的詞匯、圖示符號、統計圖表等方式記錄整理信息，陳述證據和結果。在教師引導下，能依據證據運用分析、比較、推理、概括等方法，分析結果，得出結論。在教師引導下，能正確講述自己的探究過程與結論，能傾聽別人的意見，并與之交流。科學態度：能在好奇心的驅使下，表現出對現象和事件發生的條件、過程、原因等方面的探究興趣。樂于嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學探究，體會創新樂趣。能接納他人的觀點，完善自己的探究；能分工協作，進行多人合作的探究學習；樂于完成探究活動，分享彼此的想法，貢獻自己的力量。科學、技術、社會與環境：了解科學技術對人類生活方式和思維方式的影響。了解并意識到人類對產品不斷改進以適應自己不斷增加的需求；了解人類的需求是影響科學技術發展的關鍵因素。2本課學習內容基于課程標準課程內容中“物質科學領域”的中年段要求。物體具有一定的特征。1.1物體具有質量、體積等特征。能夠使用簡單的儀器測量物體的溫度等常見特征，并使用恰當的計量單位進行記錄。1.3物質一般有三種狀態：固態、液態和氣態。知道固體有確定的形狀、體積和質量；液體有確定的體積和質量，液體的表面在靜止時一般會保持水平；氣體有確定的質量，但沒有確定的形狀和體積。1.5物體在變化時，構成物體的物質可能改變，也可能不改變。知道有些物體的形狀或大小發生了變化，構成物體的物質沒有改變。水是一種常見而重要的單一物質。2.1水在自然狀態下有三種存在狀態。知道冰、水、水蒸氣在形狀和體積等方面的區別。觀察并描述一般情況下，當溫度升高到100或降低到0時，水會沸騰或結冰。知道冰、水、水蒸氣雖然狀態不同，但都是同一種物質。6.3熱可以改變物質的狀態，以不同方式傳遞，熱是人們常用的一種能量表現形式6.3.2加熱或冷卻時物體的體積會發生變化；加熱和冷卻也可以改變某些物質的狀態知道水結冰時體積會膨脹。描述加熱或冷卻時常見物質發生的狀態變化，如水結冰、冰融化、水蒸發和水蒸氣凝結。【教材分析】水遇冷以后是蘇教版科學四年級下冊第1單元冷和熱的第四課時。通過一年級下冊第2單元水的學習，學生已經直觀地認識了水的基本特征，能運用多種感官進行觀察辨別等活動。本單元共有四個課時，分別為冷熱與溫度熱脹冷縮、水受熱以后及水遇冷以后。本冊更多的是著眼于水的溫度變化及固態、液態、氣態之間的相互轉變。這四個課時的教材，由淺入深，層層推進。冷熱與溫度在學生對生活中的冷熱現象有一定認知的基礎上，幫助學生形成溫度的概念，教會學生規范地使用溫度計測量水溫，帶領學生探究熱水變涼的規律。熱脹冷縮一課讓學生通過實驗探究水在受熱和遇冷時體積發生的脹與縮的變化，進而認識固定、液體、氣體有熱脹冷縮的性質。水受熱以后讓學生認識水的三種形態，并且知道其中冰受熱后從固態變成液態，產生融化現象。而當溫度持續升高時，水會沸騰。本課時承接于上一課時，繼續探究水的形態變化，幫助學生建立起水遇冷以后，出現“凝結”和“結冰”的現象。本課教學內容分四個部分：第一部分，導入活動，讓學生觀看“露水”視頻，喚醒原有舊知，引發關注。第二部分，引導建立“凝結”的概念。從見到露水的時間和溫度入手，讓學生根據已有生活經驗猜測露水的成因，在此基礎上通過微課展示，揭曉成因。此時，學生對露水的形成已有了初步的了解。緊接著，借助微課以此激發學生設計實驗，在課堂上模擬露水的形成。教師示范實驗，讓學生充分感知“凝結”現象。第三部分，承接上一環節，當水的溫度持續降低，研究水結冰過程中的溫度和體積的變化。通過小組合作實驗，借助前幾課時的知識及實驗技能的積累，感受水在結冰過程中的溫度及體積的變化。第四部分，通過聯系生活，了解生產生活常見的水遇冷現象。【學情分析】通過一年級下冊第2單元水的學習，學生已經直觀地認識了水的基本特征，能運用多種感官進行觀察辨別等活動，了解水的特征。經過本單元前三個課時的學習，學生學會使用溫度計準確測量水的溫度，通過實驗，知道固體、液體、氣體都有熱脹冷縮的現象，知道水受熱以后，從固態變成液態，出現融化的現象。本課教學重點通過實驗活動幫助學生建立起“凝結”和“結冰”的概念。四年級學生經過低年級的實驗教學，已經具有了一定的實驗能力，在實驗過程中，引導學生嘗試設計實驗，在明確關鍵點和注意事項后自己動手實驗，著重培養學生仔細觀察、及時記錄等實驗習慣，對實驗中出現的問題要引導學生及時分析并解決問題。從學生的年齡結構和心理特征來看，四年級的學生對于“水的三種形態”已經有了初步認識，但究其三者轉換的條件，還未能真正了解。【教學目標】科學知識：1通過實驗，知道水蒸氣遇冷后從氣態變成液態，產生凝結現象。2通過實驗，知道在一般情況下，當溫度降到0時，水會結冰，體積會膨脹。科學探究：1能基于已有經驗和所學知識，針對水遇冷的變化，制訂簡單的探究計劃。 能夠設計實驗，研究水遇冷發生的變化。2能從具體現象中提出問題，作出猜想，能依據證據得出結論。3注重實驗習慣的培養，引導學生仔細觀察、及時記錄、分析數據、得出并交流結論、及時反思等。科學態度：1在科學探究中，樂于嘗試運用多種材料、多種思路實驗證明自己的猜想。2在科學探究中，意識到細致的觀察能獲得更多的發現；感受、體驗物質變化的可逆性。科學、技術、社會與環境：1認識到科技的發展給人們的生產、生活帶來的便利。2結合生活中常見的實例進行研究，尋找其中的原理，并思考是否可以進行改進。【教學重點】水蒸氣遇冷后的形態變化。【教學難點】知道在一般情況下，當溫度降到0時，水會結冰，且體積會膨脹。【教學準備】教師材料：課件、視頻。三腳架、燒杯、鋁箔紙、酒精燈、玻璃棒。學生材料：試管、溫度計、鹽、碎冰、燒杯。【教學時間】1課時【教學過程設計】探究活動教師活動學生活動探究意圖一、初識露水，導入新課1我們先來欣賞一些畫面。(課件展示大自然中美麗的露水圖片)從畫面中你們看到了什么？2你能說說你見過的露水嗎？3你在什么時候見過露水？那時的氣溫在一天中是高還是低？4你們知道露水是怎樣形成的嗎？5我們一起來觀看微課，看完再說說露水是怎么形成的。1學生欣賞露水圖片。2學生談談關于對露水已知的生活經驗。3生：我一般在早晨的時候見過露水。那時的氣溫比較低。4學生思考回答。5生：晴朗無云的夜間，地面熱量散失很快，地面氣溫迅速下降，溫度降低，空氣含水汽的能力減小，大氣低層的水汽就附在草上、樹葉上等，并凝成細小的水珠，這就是露水。設計意圖：通過欣賞清晰直觀的露水畫面，引導學生初識“露水”，揭示學生的前概念，激發學生濃厚的學習興趣，為整節課的教學奠定了良好的情感基調，創設探究課堂。通過聯系生活，喚起舊知，猜測露水成因，激發了學生內在的求知欲。在此基礎上通過微課視頻導入，揭曉露水形成原因 二、研究水蒸氣遇冷以后的變化1同學們都很好奇露水的形成，你們想不想讓露水在我們實驗室里再現呢？你打算怎么做？2同學們參照下課本第10頁活動，再討論下如何制造出露水。3同學們的設計很精彩，老師再強調幾個注意事項：注意酒精燈的正確使用方法；對玻璃制品，要輕拿輕放。4師：你們看到了什么？5玻璃棒上流下來的水滴是怎樣形成的？6鋁箔紙洞口處的白氣是水蒸氣嗎？7水蒸氣在這個實驗中發生了怎樣的變化？8師：這種現象叫作凝結，露水的形成是一種凝結現象。同學們想想生活中還有凝結的例子嗎？參照下課本第12頁的圖片。1學生分組討論如何制造露水，匯報交流。（可以把水加熱產生水蒸氣，再把水蒸氣冷卻，就能形成露水。）2學生匯報交流實驗設計：第一步：往燒杯加入溫開水；第二步：用鋁箔紙包住裝有溫水的燒杯，并在鋁箔紙上開個小洞；第三步：將燒杯放在石棉網上；第四步；用酒精燈加熱燒杯中的水，直到水沸騰；第五步：在鋁箔紙洞口上方傾斜放一根溫度較低的玻璃棒，其中玻璃棒事先放于冰水中。3學生分組實驗，仔細觀察實驗現象。4生：我看到玻璃棒上有水滴；鋁箔紙洞口處有白氣。5生：從燒杯中上升的水蒸氣遇到上方的冷玻璃棒后就會變成水。6生：水蒸氣是無色透明的，白氣是水蒸氣遇冷后形成的小水滴。7生：水蒸氣遇冷后從氣態變成液態。8生：從冰箱中拿出冷的東西，一會兒表面出現水珠；冬天向外呼氣會有水霧；冬天窗戶上的冰花等。設計意圖：承接課前“露水”微課視頻，在知曉露水的成因后，師生一起設計實驗，在課堂上制造“露水”，學生將所看所感轉再次回歸科學課堂上的實驗探究，更加細致地觀察到實驗所產生的現象，進一步鞏固理解了“凝結”的概念，加深了對露水的認識，豐富了認知。尋找生活中的凝結現象，都培養了學生將科學知識應用于生活的意識，使科學知識來源于生活，而最終又應用于生活，回歸于生活。三、研究水結冰過程中的溫度和體積的變化1水蒸氣遇冷后會從氣態變成液態，如果繼續遇冷又會發生怎樣的變化？2誰能預測一下，水開始結冰時的溫度多少攝氏度呢？3接下來你們的任務就是要讓這個試管里的水結冰，并觀察水結冰的過程中溫度和體積的變化情況。你們打算怎么做？4教室里沒有冰箱，但是老師給每個小組準備了一個“小冰箱”裝碎冰的燒杯。你們還需要用到什么測量工具？要比較體積變化又該怎么做呢？ 5可是我們沒辦法讓冰迅速融化，讓試管快速降溫，實驗的時間就會很長。6同學們真聰明，你們可以參照課本第11頁的活動，再優化下自己的實驗設計方案。7師強調注意事項：首先要正確使用溫度計，溫度計不能碰到試管，將溫度計一端綁上細繩懸掛于鐵架臺，液泡完全浸沒于水；其次，完成填寫實驗記錄單繪制水結冰前后的溫度變化曲線圖并分析。1生：會結成冰，變成固體。2學生思考預測,填寫實驗記錄單。3生：我打算把試管放在放冰箱里。4生：需要溫度計測量試管里水的溫度；要比較體積變化可以事先在試管做記號，結冰后對比。超過標記說明體積變大，反之體積變小。5生：據我所知，可以在冰中加入鹽，冰會加快融化，使周圍溫度下降更快。6學生匯報交流實驗設計：第一步，在試管中插入溫度計（溫度計不能碰到試管），再記下水面的位置。第二步，把試管連同溫度計放到加了鹽的碎冰中，每隔一分鐘讀取溫度，直到溫度降到-2為止。第三步，觀察試管中冰面與原來水面的位置有什么不同。7學生分組實驗，匯報交流。8學生總結：在一般情況下，當溫度降到0時，水會結冰。水結冰時，體積會膨脹。設計意圖：引導學生經歷“預測觀察、描述、設計”的學習過程，在有層次的思維探究中不斷尋找新證據驗證原先的猜想，引導學生形成新的認識，學會尊重證據，會分析實驗現象，通過現象自主得出結論。小組探究環節使學生在不同的分工下明確如何正確有效的與別人進行合作交流，并且通過自主操作學會自己解決問題的能力。四、拓展延伸：生活中的奇特現象1. 師出示圖片：盛冰的瓶子外壁有很多水；冬天進入室內，鏡片上出現小水珠；結冰后塑料水瓶鼓脹；結冰后玻璃瓶裂開，這究竟是怎么回事？2. 師揭示本節課題水遇冷以后。1. 學生交流匯報。2. 學生總結：水是自然界中能以液態、氣態、固態三種狀態存在的物質。當外界溫度發生變化且達到一定程度時，水會從一種狀態轉變為另一種狀態。設計意圖：通過拓展延伸，尋找生活中的奇特現象，激發學生運用所學的科學知識運用于解釋生活常見現象，使科學知識來源于生活，而最終又應用于生活。師生共同回顧，思考水蒸氣遇冷凝結、結冰轉化的意義，一起完成思維導圖，將本節課的知識點有機整合，構成知識體系。【板書設計】水遇冷以后水 蒸 氣 遇 冷 水 遇 冷 冰（氣態） 0以上 （液態） 0以下 （固態）實驗記錄單一、預測：水開始結冰時的溫度是 。二、畫出水結冰前后的溫度變化曲線圖，并分析