2.熱脹冷縮【課標(biāo)落實(shí)】1.本課通過一系列觀察、設(shè)計(jì)、探究等活動(dòng)，落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)中年段的課程目標(biāo)。科學(xué)知識(shí)：知道溫度計(jì)是利用物質(zhì)熱脹冷縮的原理做成的；通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、歸納出液體、氣體、固體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)；了解生活中常見的熱脹冷縮現(xiàn)象及其應(yīng)用。科學(xué)探究：在教師引導(dǎo)下，能設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，研究物質(zhì)受熱和冷卻后體積的變化；在教師引導(dǎo)下，能觀察并描述物質(zhì)在受熱和冷卻后體積發(fā)生的變化現(xiàn)象；在教師引導(dǎo)下，能依據(jù)證據(jù)運(yùn)用分析、比較、推理、概括等方法，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論；在教師引導(dǎo)下，能用熱脹冷縮這一科學(xué)原理解釋生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象。科學(xué)態(tài)度：能在好奇心的驅(qū)使下，表現(xiàn)出對(duì)現(xiàn)象和事件發(fā)生的條件、過程、原因等方面的探究興趣；樂于嘗試運(yùn)用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學(xué)探究，體會(huì)創(chuàng)新樂趣；在科學(xué)探究中能以事實(shí)為依據(jù)。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境：了解科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生活方式和思維方式的影響。2.本課學(xué)習(xí)內(nèi)容基于課程標(biāo)準(zhǔn)課程內(nèi)容中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”的中年段要求:6.3熱可以改變物質(zhì)的狀態(tài)，以不同方式傳遞，熱是人們常用的一種能量表現(xiàn)形式。6.3.2加熱或冷卻時(shí)物體的體積會(huì)發(fā)生變化.知道物體一般具有“熱脹冷縮”的性質(zhì)。【教材分析】熱脹冷縮是蘇教版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)第一單元冷和熱的第二課。通過前面一課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了液體的冷熱現(xiàn)象，學(xué)會(huì)了用溫度計(jì)來測(cè)量液體的溫度。本節(jié)課進(jìn)一步帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)在受熱和冷卻以后體積會(huì)發(fā)生什么變化，并嘗試?yán)脽崦浝淇s這一原理解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。本課教學(xué)內(nèi)容分為四個(gè)部分。第一部分，通過溫度計(jì)液柱上升和下降的現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)學(xué)生探究液體受熱和受冷時(shí)的體積變化。第二部分，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究氣體受熱和受冷時(shí)體積的變化。第三部分，通過銅球的加熱和冷卻實(shí)驗(yàn)，研究固體受熱和冷卻后體積的變化。第四部分，利用熱脹冷縮的科學(xué)原理解釋生活中的一些現(xiàn)象，將學(xué)習(xí)與生活密切相連，鞏固所學(xué)知識(shí)。【學(xué)情分析】在日常生活中，學(xué)生對(duì)物體受熱和遇冷以后會(huì)發(fā)生變化有了初步的了解和認(rèn)識(shí)，在前一課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了物體的溫度有冷熱之分。雖然熱脹冷縮現(xiàn)象比較常見，但學(xué)生并不能從科學(xué)的角度去解釋這些現(xiàn)象。所以，本節(jié)課通過一系列探究實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解熱脹冷縮的概念，初步認(rèn)識(shí)到液體、氣體、固體在受熱和冷卻后體積都會(huì)發(fā)生變化。著重培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出科學(xué)結(jié)論的能力。從學(xué)生的年齡結(jié)構(gòu)和心理特征來看，四年級(jí)的學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有著濃厚的興趣，并已形成了一定的科學(xué)思維品質(zhì)，具備初步的科學(xué)探究能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)探究的能力有待提高。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)知識(shí)： 1知道溫度計(jì)是利用物質(zhì)熱脹冷縮的原理做成的；2通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、歸納出液體、氣體、固體都有熱脹冷縮的現(xiàn)象；3能用熱脹冷縮這一科學(xué)原理解釋生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象。科學(xué)探究：1能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究物質(zhì)受熱和受冷后體積發(fā)生的變化。2能觀察并描述物質(zhì)在受熱和冷卻后體積發(fā)生的變化現(xiàn)象。3能在教師引導(dǎo)下，依據(jù)證據(jù)運(yùn)用分析、推理等方法，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。4. 能掌握酒精燈的正確使用方法。科學(xué)態(tài)度：1在科學(xué)探究中，樂于嘗試運(yùn)用多種材料、多種方法證明物質(zhì)的熱脹冷縮現(xiàn)象。2在進(jìn)行物體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)中， 感受科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，并逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境：了解熱脹冷縮原理在人類生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。【教學(xué)重點(diǎn)】認(rèn)識(shí)到液體、氣體、固體都有熱脹冷縮的性質(zhì)。【教學(xué)難點(diǎn)】通過實(shí)驗(yàn)探究物體受熱和受冷時(shí)體積的變化。【教學(xué)準(zhǔn)備】教師材料：課件和視頻。學(xué)生材料：燒瓶、空心管、膠塞、紅色水、記號(hào)筆、燒杯、冷水、熱水；錐形瓶、氣球；銅球、鐵環(huán)、酒精燈。【教學(xué)時(shí)間】1課時(shí)【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】探究活動(dòng)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)探究意圖一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課1師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了溫度計(jì)的使用方法，你掌握了嗎？請(qǐng)你讀一讀這支溫度計(jì)的讀數(shù)是多少？2師：同學(xué)們真棒，都已經(jīng)掌握了溫度計(jì)的正確讀數(shù)方法。與液柱頂端平齊所對(duì)應(yīng)的刻度就是溫度計(jì)的讀數(shù)。現(xiàn)在，把它們分別放入兩杯水中，請(qǐng)你認(rèn)真觀察它的液柱分別有什么變化。3播放視頻，請(qǐng)學(xué)生仔細(xì)觀察。師：你觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么？4學(xué)生交流：一杯水中，溫度計(jì)液柱上升，說明是熱水；另一杯水中，溫度計(jì)液柱下降，說明是冷水。5教師追問：為什么溫度計(jì)的液柱會(huì)上升下降？難道它變多或變少了嗎？6學(xué)生猜測(cè)：液柱中的液體受熱時(shí)，體積變大；受冷時(shí)，體積變小了。7教師結(jié)合學(xué)生的回答，提出本課的探究活動(dòng)：液體受熱和受冷時(shí)體積會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？1對(duì)溫度計(jì)進(jìn)行讀數(shù)。2描述觀察到的液柱變化情況，并進(jìn)行交流。設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)簡(jiǎn)單的情境，帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知，并激發(fā)學(xué)生興趣，通過現(xiàn)象的分析，探求其中奧秘。二、探究物質(zhì)受熱和受冷時(shí)體積的變化活動(dòng)一：會(huì)升降的水柱1師：我們以水為例來研究液體的體積在受熱和受冷時(shí)是否和同學(xué)們剛才所猜測(cè)的那樣會(huì)發(fā)生變化。我們也來裝一瓶紅色液體（出示燒瓶裝水），在液面處做好標(biāo)記，現(xiàn)在它的體積是這么多。如果它的體積發(fā)生了變化，我們可能會(huì)看到什么現(xiàn)象？2學(xué)生發(fā)表觀點(diǎn)：可能會(huì)看到液面升或降。3師：那我們先把瓶子放入熱水中，老師課前做了實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你認(rèn)真觀察它的體積是否發(fā)生了變化。（放入熱水中：1分鐘后3分鐘后5分鐘后）。它的體積發(fā)生變化了嗎？4學(xué)生發(fā)表觀點(diǎn)：沒有看出明顯的變化；好像有一點(diǎn)點(diǎn)變了。5師：我們?cè)賮砜纯此诶渌校w積有沒有變化。（放入冷水中：1分鐘后3分鐘后5分鐘后）你覺得它的體積有沒有變化：6學(xué)生交流：可能變化不明顯，看不出來；或許是瓶口太大。7師：同學(xué)們回憶一下溫度計(jì)的設(shè)計(jì)是如何使我們明顯地看出里面的液體體積發(fā)生了變化的？8生：溫度計(jì)里面的管子很細(xì)。9（出示帶細(xì)管的膠塞）師：我們也給它塞上一根細(xì)細(xì)的管子，再來看看呢？接下來該怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?0生：還像剛才一樣把它分別放入熱水和冷水中，觀察細(xì)管內(nèi)紅色水柱有沒有變化。11師提醒注意事項(xiàng)：膠塞要塞緊瓶口；在把燒瓶放入熱水和冷水中之前，要先標(biāo)記出空心管中水面的位置；實(shí)驗(yàn)后及時(shí)記下細(xì)管中水面的位置，并與實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行比較，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。12學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并記錄，教師巡視指導(dǎo)。13小組匯報(bào)現(xiàn)象：放入熱水中，紅色液體上升，放入冷水中，上升的紅色液體又下降。師引導(dǎo)：紅色液體上升或下降，是它變多變少了嗎？（不是，是體積變大變小了）14師生共同小結(jié)：液體遇熱時(shí)體積會(huì)膨脹變大，遇冷時(shí)體積會(huì)收縮變小。活動(dòng)二、玻璃瓶吹氣球1出示一個(gè)空的錐形瓶，師：如果這個(gè)瓶?jī)?nèi)裝滿了空氣，那么空氣在受熱或受冷時(shí)，體積會(huì)不會(huì)也發(fā)生變化呢？2學(xué)生發(fā)表觀點(diǎn)。（受熱也會(huì)變大，受冷也會(huì)變小）3師：如果瓶?jī)?nèi)空氣的體積發(fā)生了變化，你覺得能不能看出來？4生：看不出來，它會(huì)從瓶子中跑出來，可以給它塞住。5師：塞住就能看出它的體積有沒有變化嗎？6學(xué)生交流。教師相機(jī)引導(dǎo)：玩氣球時(shí)，空氣體積的大小會(huì)影響氣球的大小。出示氣球，它能幫助我們嗎？7學(xué)生說方法：將氣球套在瓶口，并請(qǐng)其演示。提醒：我們研究的是瓶中的空氣，那套之前先把氣球內(nèi)的空氣排掉。8師生共同商討制定實(shí)驗(yàn)方案：將氣球套在瓶口，先放入熱水中，觀察氣球的變化；再放入冷水中，觀察氣球的變化。教師提醒注意事項(xiàng)：氣球套在瓶口之前要先將里面的空氣排出去；仔細(xì)觀察氣球的變化并前后進(jìn)行比較。9學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象。10師生交流：放入熱水中，氣球變大，放入冷水后，變大的氣球又縮小。11小結(jié)：氣體在受熱時(shí)體積也會(huì)膨脹變大，受冷時(shí)體積收縮變小。活動(dòng)三、會(huì)變胖瘦的銅球1師：液體和氣體的體積受熱和受冷時(shí)都會(huì)發(fā)生變化，那固體有沒有這樣的性質(zhì)呢？（出示一個(gè)銅球）猜猜看，它受熱或冷卻后體積會(huì)有什么變化？2學(xué)生猜測(cè)，自由回答。3師：看來同學(xué)們的想法不一樣，怎樣來驗(yàn)證我們的猜測(cè)呢？生：可以加熱看一看它的體積有沒有變大。4師：實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)同學(xué)們先想一想如果銅球的體積發(fā)生了變化，我們?cè)鯓幽苤滥?5學(xué)生思考:可以找一個(gè)東西包住它，如果加熱后包不住了就說明它的體積變大了 。6師：同學(xué)們考慮的很全面，這兒有一個(gè)銅球的好伙伴（出示鐵環(huán)，教師演示銅球剛好通過鐵環(huán)），如果銅球的體積發(fā)生了變化，我們可能會(huì)看到什么現(xiàn)象呢？7師：的確，我們可以給銅球加熱后，再看它還能不能通過鐵環(huán)，如果不能，說明它的體積變大了。我們今天選擇用酒精燈給銅球進(jìn)行加熱。酒精燈的使用有一定的危險(xiǎn)性，所以，我們首先一定要認(rèn)真學(xué)習(xí)如何安全、正確的使用它。8播放酒精燈的操作使用視頻，并歸納酒精燈使用的步驟。提醒實(shí)驗(yàn)操作：先試一試銅球通過鐵環(huán)的情況；點(diǎn)燃酒精燈，加熱銅球1分鐘，試一試銅球能否通過鐵環(huán)；熄滅酒精燈，將銅球放入冷水中幾秒鐘，再試一試它能否通過鐵環(huán)。同時(shí)提醒學(xué)生：整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程不能用手觸碰銅球，以免燙傷；實(shí)驗(yàn)時(shí)戴好防護(hù)手套9學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。10學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，得出結(jié)論：固體的體積也是受熱后膨脹變大，遇冷收縮變小。11小結(jié)：絕大多數(shù)物體在受熱時(shí)，體積會(huì)膨脹；遇冷時(shí)，體積會(huì)收縮。這種現(xiàn)象叫作熱脹冷縮（板書課題）。現(xiàn)在你能解釋溫度計(jì)液柱高度變化的原因了嗎？12學(xué)生嘗試解釋。13教師總結(jié)：溫度計(jì)就是利用液體熱脹冷縮的原理制作而成的。活動(dòng)一：會(huì)升降的水柱1預(yù)測(cè)水的體積受熱和受冷后可能發(fā)生的變化。2分組實(shí)驗(yàn)并記錄。3匯報(bào)現(xiàn)象，得出結(jié)論。活動(dòng)二、玻璃瓶吹氣球1.預(yù)測(cè)空氣在受熱或受冷時(shí)，體積是否也會(huì)發(fā)生變化。2.制定實(shí)驗(yàn)方案。3.分組實(shí)驗(yàn)。4.交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并小結(jié)。活動(dòng)三、會(huì)變胖瘦的銅球1.交流對(duì)固體銅球受熱和受冷體積是否會(huì)發(fā)生變化的猜測(cè)及理由。2.學(xué)習(xí)酒精燈的使用方法。3.分組進(jìn)行銅球加熱實(shí)驗(yàn)。4.匯報(bào)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，得出結(jié)論。三、聯(lián)系生活、拓展延伸1出示一個(gè)癟了的乒乓球，你能利用今天所學(xué)的知識(shí)想辦法將它復(fù)原嗎？ 2學(xué)生想辦法并上臺(tái)演示，教師進(jìn)行肯定評(píng)價(jià)。3（出示圖片：輪胎在夏天容易爆胎、夏天架電線時(shí)不能拉得太緊等）請(qǐng)思考原因并解釋。4學(xué)生嘗試解釋。5師：我們生活中還有很多利用物體熱脹冷縮性質(zhì)的例子，希望同學(xué)們課后留心觀察、認(rèn)真思考，把你的發(fā)現(xiàn)告訴身邊的同學(xué)！1想辦法將癟了的乒乓球復(fù)原。2解釋生活中的熱脹冷縮現(xiàn)象。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用。在學(xué)生掌握了知識(shí)以后，讓學(xué)生了解熱脹冷縮在生產(chǎn)與生活中的應(yīng)用，并應(yīng)用物體熱脹冷縮性質(zhì)去創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題，能激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的積極性。【板書設(shè)計(jì)】2熱脹冷縮受熱 受冷液體氣體 體積 變大 變小固體