K12学习苏教版小学科学四年级上册教案《加热和冷却》教学设计及反思.docx

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K12学习苏教版小学科学四年级上册教案《加热和冷却》教学设计及反思

苏教版小学科学四年级上册教案《加热和冷却》教学设计及反思

　　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

　　教学目标：

（一）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、知道绝大多数物体具有热胀冷缩的性质。

　　3、能用热胀冷缩解释生产、生活中的一些现象。

（二）过程与方法：

　　1、能够设计实验，证明气体和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、敢于大胆想象，勇于动手实践。

　　2、感受并体验科学并不神秘，科学就在身边。

　　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导致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：

设计气体的热胀冷缩实验

　　教学准备：

　　1、固体热胀冷缩实验装置（铜球、铁圈等）、酒精灯、火柴、实验记录表、水槽、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）、冷水，热水，红墨水、烧杯20个、酒精、暖壶（内装热水）。

　　3、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

　　教学过程：

　　实验导入，提出问题

　　师：

同学们，你们都看到过我们学校综合楼前面美丽的喷泉吧？

那你有没有见过自己制造的小喷泉？

想不想亲自看看？

（想）好！

那我就为大家做个“小喷泉”，用一个烧瓶，里面装一些水，为了便于观察，我把水染成了红色，现在我往这个烧瓶上倒热水，请大家仔细观察。

（教师演示“喷泉实验”：

水从塑料管中喷出来，形成一个小喷泉）

　　师：

你观察到了什么？

有什么疑问吗？

　　生：

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：

……

　　师：

是呀，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？

这节课我们就继续研究第3课《加热和冷却》（板书课题）。

看看加热和冷却除了像我们上节课研究的，可以影响物体的形态以外，还会对物体产生什么影响。

（明确本课学习目标）

　　自主探究，解决问题

　　一、认识加热和冷却对气体体积的影响

　　1、谈话：

真不错，同学们都有自己的大胆猜想，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。

　　2、提问：

烧瓶中的空气看不见，我们怎么知道它有没有膨胀或收缩呢？

能想出观察的办法吗？

请同学们小组讨论，看看你们组能不能自己设计实验来证明自己的猜想，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。

　　3、提示：

设计之前请大家先思考以下几个问题：

（1）用什么来装空气进行研究？

（师将学生的回答进行整合，并将物品呈现出来。

例如：

可以用烧瓶、气球、软塑料瓶、软包装饮料盒、易拉罐……）

（2）怎样才能有利于观察？

（空气的体积变化不容易观察，所以无论什么容器都要设法密封。

密封的材料有胶带纸、橡皮泥、橡皮塞等。

通过密闭容器的凹凸变化来发现空气的热胀冷缩性质。

当密闭的容器变凹时，说明空气体积缩小了。

当密闭的容器变鼓时，说明空气体积膨胀了。

）

　　（3）用什么方法使空气受热或受冷（将学生回答的问题进行归纳整理，并呈现出来。

例如：

最简单的方法就是用热水和冷水，使用烧瓶只要用手捂就可以看到明显的效果。

）

　　（4）可以在实验记录表中画出你们的想法，等会请小组汇报。

　　4、各小组自行讨论，设计实验方案。

（放轻音乐，音乐停，时间到，学生自然停止即可。

小组自行讨论时教师适时加以指导）

　　5、说说你们组的实验方案，如果我这儿正好有合适的材料，你也可以上来边讲解边演示。

　　参考方案：

（1）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，再用冷水浇又会瘪下去，这也能证明气体热胀冷缩，

（2）取一个带胶塞的烧瓶，注意烧瓶里有什么？

（空气）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，说明了什么？

（空气受热体积膨胀了）向里移呢？

（说明空气受冷体积收缩了。

）

　　（3）用瘪乒乓球，放入热水，里面的空气受热会膨胀，使乒乓球鼓起来。

　　（4）将烧瓶倒插在水中，用手捂烧瓶，看到有气泡从烧瓶中冒出。

　　（5）取一个带胶塞的烧瓶，将塑料管尖上抹上肥皂水，将烧瓶放入热水中，肥皂泡被吹大了，再放进冷水里观察肥皂泡变小。

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　　6、这些实验说明了什么？

　　7、板书：

空气受热时体积会膨胀，冷却时，体积会收缩，我们把这种现象叫做热胀冷缩。

也就是说，空气有热胀冷缩的性质。

（板书：

气体热胀冷缩）

　　8、解释：

现在谁来解释一下喷泉实验的原理？

（烧瓶里面装了少量的水，当热水倒在烧瓶上时，里面的空气受热膨胀，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。

）

　　二、认识加热和冷却对液体体积的影响

　　1、谈话：

气体在加热或冷却时体积会发生变化，液体比如水，在加热或冷却的情况下体积也会发生变化吗？

（同学们平时都见过或者亲自烧过开水，大家有没有发现，装满水的水壶里的水沸腾后，壶里的水常常会往外溢。

这是为什么呢？

水在加热后到底发生了什么变化?

）（生预测）

　　2、生进行猜想：

可能水有热胀冷缩的性质。

　　3、实验：

刚才我们所说的仅仅是猜想，还需要通过实验来验证。

我用锥形瓶代表水壶，在锥形瓶内装满水，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，我们用黑皮圈在塑料管的液面处作一个记号。

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，可以吗？

　　现在每组桌上都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，在实验中我们还应该注意什么？

　　生：

①注意安全，小心热水。

②同学之间要注意分工合作。

③仔细观察实验现象，液柱有什么变化？

④做好实验记录。

⑤实验后收好实验材料。

　　师：

好，等我给你们组倒好热水后，就可以开始实验了。

　　（生实验并记录，师倒热水后，巡视指导）

　　师：

请各组的材料员把实验材料都放好，说说在实验中，你们观察到了哪些现象？

通过实验，你们认为加热和冷却能不能够使水的体积发生变化？

　　4、汇报实验结果。

（1）“我们发现锥形瓶放入热水中后，塑料管里的水位上升了；锥形瓶放入冷水中后，塑料管里的水位下降了。

”

（2）塑料管内的水位上升，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？

为什么？

（不是，因为锥形瓶是密封的，没有往里面加水。

塑料管内水位上升，只能是因为水的体积变大了。

体积变大叫做体积膨胀。

）塑料管内水面下降，说明水发生了什么变化？

（说明水的体积变小了，体积减小也叫体积收缩。

）

（2）锥形瓶里的水在什么条件下体积膨胀，在什么条件下体积收缩？

　　（3）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？

　　5、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。

也就是说，水也有热胀冷缩的性质。

　　6、现在你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？

（壶里的水受热体积膨胀了，所以会溢出来。

）

　　7、水有热胀冷缩的性质，那其他液体有没有这种性质呢？

老师这里给大家提供了醋、酒精、油、牛奶（出示），现在请小组长前来任意选择一种，用同样的方法来实验，注意观察实验现象。

　　（学生选择液体来实验，师再倒热水。

）

　　8、小组汇报实验情况。

你们组是用什么液体来实验的？

实验看到什么现象？

说明这种液体有什么性质？

　　9、小结：

通过实验，我们发现：

像醋、酒精、油、牛奶等液体都具有热胀冷缩的性质。

（板书：

液体热胀冷缩）

　　10、拓展：

（出示温度计）同学们注意过吗？

像酒精温度计、水银温度计就是利用了热胀冷缩的性质。

受热了液体膨胀，温度的读数就会增加，遇冷时液体会收缩，读数会减小。

　　三、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：

物体加热和冷却还有很多有趣的变化。

大家看，我这里有个铜球，我们知道，铜球是固体。

既然液体和气体有热胀冷缩的性质，那固体有没有热胀冷缩的性质呢？

（学生预测）

　　3、谈话：

我们用酒精灯给铜球加热，过一会用冷水使铜球冷却，看看铜球会有哪些变化，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。

（3）把被加热物体放在火焰中温度最高的外焰部分加热。

（4）用完酒精灯后，用灯帽自右上方斜向盖灭火焰。

　　4、演示并讲解：

现在铜球是恰好能从铁圈中通过的。

　　5、实验：

我们来看看铜球受热以后会发生什么变化？

　　（师加热铜球）同时提问：

怎样才能知道铜球有没有发生变化呢?

（找学生回答）“如果铜球仍然能从铁圈中通过，就说明铜球没有发生变化；如果铜球不能从铁圈中通过，那就说明铜球发生变化了。

（认为铜球仍然能从铁圈中通过的同学举手，认为铜球不能从铁圈中通过的同学举手。

）”

　　现在我们看看铜球到底能不能从铁圈中通过。

（师演示铜球过铁圈，发现铜球不能从铁圈通过。

将铜球放入冷水中冷却后，再试着让它通过铁圈。

）

　　6、分析：

加热后，我们看到铜球不能从铁圈中通过，说明铜球的什么发生了变化？

（体积发生了变化）这个变化是在什么条件下发生的？

（加热和冷却时）这个实验说明了什么？

（铜球加热或冷却后体积发生了变化）

　　7、小结：

现在，我们知道了固体确实有热胀冷缩的性质。

（板书：

固体热胀冷缩）

　　8、小结：

通过今天的学习，我们知道了绝大多数物体在受热时，体积会膨胀；冷却时，体积会收缩，这种现象叫做热胀冷缩。

　　拓展延伸，巩固应用

　　1、思考：

加热和冷却对物体的影响在生活中有着广泛的应用。

想一想，生活中哪些地方运用到了热胀冷缩的原理？

　　2、学生自由发言，多媒体辅助介绍：

（1）瘪乒乓球放入热水中，里面的空气受热膨胀，会使乒乓球鼓起来。

（2）夏天车胎打气时不能太足，不然容易爆胎。

　　（3）夏天安装电线时，不能把线绷得太紧。

否则，到冬天时由于电线受冷收缩会拉断。

　　（4）铺水泥地时每隔一段要留一道窄沟，就是因为防止水泥膨胀或者收缩造成路面不平整。

（大面积水泥地上的夹缝）

　　（5）钢笔帽或者瓶盖拧不开时，可以放入热水中烫一下，就好拧了。

　　（6）铁桥的一端固定，另一端要架在滚子上。

这样，当气温改变的时候，铁桥可以自由伸缩，不至损坏。

（桥面上的缝隙的科学）

　　（7）铺设铁轨时，也要考虑到热胀冷缩，在两根铁轨之间要留有空隙，给铁轨伸张的余地。

（电线、铁轨等实例的图示加上醒目的数字，加深学生对热胀冷缩的应用理解。

）

　　（8）火车上车轮的轮箍就是利用热胀冷缩的性质装在车轮上的。

轮箍的内径稍小于车轮的外径。

把轮箍加热，在它膨胀后内径大于车轮外径的时候，把车轮嵌进去，轮箍冷却后就紧紧地箍在车轮上。

　　（9）神舟飞船的防热

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　　3、小结：

通过研究，我们知道了加热和冷却对物体的形态和体积都产生了影响，知道了热胀冷缩在生产和生活中有着非常重要的作用，学习科学就是为了更好地理解科学，运用科学。

希望同学们能用我们学到的科学知识，解决更多生活中的问题,更好地改善我们的生活。

　　板书设计：

　　3、加热和冷却形态

　　　　　体积固体

　　液体（水、醋、酒精、油、牛奶）热胀冷缩

　　气体