一、教学背景：

1、面向学生：小学四年级            学科：科学

2、课时：1课时

二、课题：

《加热和冷却》

三、教材分析：

l  教学内容：苏教版义务教育课程标准实验教科书《科学》四年级上册第二单元第3课。

l  使用教材构想：《加热和冷却》这课为了让学生亲历冷热变化过程中的科学规律，激发他们探究科学的欲望，在课程设计中大胆创新，将生活中复杂的科学现象转变成学生可操作的科学实验活动，使他们在品尝成功喜悦的同时，亲历科学家的科学研究过程，从而了解到科学就在身边的道理。

教学目标：

（一）科学知识：

1、认识到加热和冷却会改变物体的体积。

2、知道液体、固体具有热胀冷缩的性质。

3、能用液体、固体的热胀冷缩解释生产、生活中的一些现象。

（二）科学探究：         

1、能够设计实验，证明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）科学态度：

1、感受并体验科学并不神秘，科学就在身边。

2、喜欢用学到的科学知识解决生活中的问题，改善生活。。

教学重点：认识加热和冷却对物体形态、体积的影响

教学难点：发现液体具有热胀冷缩的现象。

四、教学策略：新课程强调亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，而且必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础上，提供他们能直接参与的各种科学探究活动。教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密的伙伴。所以这一课要使学生认识液体、固体、气体具有热胀冷缩的性质，了解热胀冷缩这一现象产生的原因，就必须由学生自己去探究，亲身去经历，从实践中自己发现问题，解决问题，获得知识。

五、教学准备

1、教师准备：固体热胀冷缩实验装置（铜球、铁圈等）、酒精灯、火柴、水槽、冷热水、暖壶。

2、学生准备：爽歪歪（1瓶） 、吸管、气球、塑料瓶、蜡烛

六、教学过程：

一、话题聚焦，激趣导入

1、讨论：加热和冷却会对物体产生哪些影响

2、教师(出示糖画)：“同学们看,这是什么？喜欢吗？”

“谁知道糖画是怎样制作的?”

“你们想不想亲自试试?”

 “可是我们这里没有制作糖画的工具,不过我们可以用蜡烛代替糖来尝试糖画的制作方法!”

二、用蜡烛绘画，认识加热和冷却蜡烛形态的影响。

师： “请大家拿起蜡烛，点燃，用火焰给蜡烛加热，看谁能用蜡烛在纸上作画。”

 生：“一边做一边思考：这里面隐藏着什么科学知识！”

把制作好的蜡画作品举起来让大家看一看。

师： “请大家想想，这里面隐藏着什么科学知识！”

教师引导：“蜡烛原来是什么状态?”

“蜡烛原来是固体”

“被火焰加热后变成了什么状态?”

“加热后变成了液体”

“由于它是液体，可以流动，所以我们可以用它来作画。流到纸上的蜡烛后来又变成了什么状态?

“流到纸上的蜡烛又变成了固体”

“为什么会凝固？”

“因为蜡烛冷了”

 “加热使蜡烛由固体熔化为液体，冷却又使液体凝固为固体。这就是我们今天要研究的课题（板书：加热和冷却）”

加热和冷却使蜡烛的状态改变了。刚才看到同学们在用蜡烛绘画时产生了一些碎蜡烛，有的同学的蜡烛已经很短了，扔掉挺可惜的，想一想：怎样利用今天学到的知识变废为宝，用好这些短蜡烛、碎蜡烛？

讲述：利用短蜡烛、碎蜡烛可以制作新蜡烛，还可以制作彩色蜡烛。

三、（1）认识固体的热胀冷缩现象。

1、出示“固体热胀冷缩演示器”。

2、谈话：固体有没有热胀冷缩的性质呢？（生预测）大家看，我这里有个铜球，它是个固体，现在铜球恰好能从这个铁圈中通过。我们用酒精灯给铜球加热，过一会用冷水使铜球冷却，看看铜球有没有热胀冷缩的性质，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，把火柴熄灭后扔到垃圾桶里。（3）把被加热物体放在火焰中温度最高的外焰部分加热。（此时，可以开始加热铜球）（4）用完酒精灯后，用灯帽自右上方斜向盖灭火焰，然后拿起来，再盖一次。

3、实验：现在开始加热铜球，请同学们认真观察，同时思考以下几个问题。（师加热铜球，同时提问，以使铜球加热足够长的时间。）

（1）请同学们预测一下，铜球受热以后体积会不会膨胀？（“会”或“不会”）

（2）怎样才能知道铜球受热以后体积膨胀了呢?（找学生回答：“如果铜球不能从铁圈中通过，那就说明铜球受热以后体积膨胀了；如果铜球仍然能从铁圈中通过，就说明铜球受热以后体积没有膨胀。）

（3）“认为铜球加热以后不能从铁圈中通过的同学举手，认为铜球仍然能从铁圈中通过的同学举手。“

 “现在，我也不能确定铜球到底能不能从铁圈中通过，所以接下来就是见证奇迹的时刻！注意看！”（师演示铜球过铁圈，发现铜球不能从铁圈通过。）“现在我们将铜球放入冷水中冷却，再试着让它通过铁圈，注意观察”（师演示铜球过铁圈，发现铜球又能从铁圈通过。）“加热后的铜球千万不要用手触摸，以免烫伤。（师将加热后的铜球先放地上。）”

4、分析：刚才我们看到，加热后铜球确实不能从铁圈中通过，说明铜球的体积怎么样？（体积膨胀了，）冷却后我们看到铜球又能够从铁圈中通过，说明了什么？（体积收缩了。）我们把铜球受热时体积膨胀，冷却时体积收缩的现象叫做热胀冷缩。

5、小结：也就是说，固体也具有热胀冷缩的性质。（板书：固体）

（2）认识液体的热胀冷缩现象。　

 1、谈话：固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、学生进行猜想：可能水有热胀冷缩的性质。
 3、教师引导：我们要让水受热和受冷，老师将为你们每一组准备一杯热水、一杯冷水。

学生提前准备好的实验器材：爽歪歪和吸管
4、学生小组讨论设计实验（教师巡视）通过实验来验证。

学生设计方案：在爽歪歪瓶口插上吸管先放入热水中后放入冷水中

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，吸管中的水位有什么变化？④做好实验记录。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）
5、 汇报实验结果。
（1）“我们发现爽歪歪放入热水中后，吸管里的水位上升了；爽歪歪放入冷水中后，吸管里的水位下降了。”
（2）吸管内的水位上升，说明液体发生了什么变化？（液体的体积变大了）是不是爽歪歪瓶里的液体突然增多了？为什么？（不是，因为爽歪歪是密封的，没有往里面加水。吸管内液体水位上升，只能是因为液体的体积变大了。体积变大叫做体积膨胀。）吸管内水位下降，说明液体发生了什么变化？（说明液体的体积变小了，体积减小也叫体积收缩。）
（3）爽歪歪里的液体在什么条件下体积膨胀，在什么条件下体积收缩？
（4）你能把液体的体积变化和所需要的条件联系起来，说说液体有什么性质吗？
5、小结：通过以上实验，说明液体有受热体积膨胀、受冷体积收缩的性质。也就是说，液体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、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。

（3）认识气体的热胀冷缩现象

1、谈话：通过实验我们证实了液体和固体具有热胀冷缩的性质，那么气体也有热胀冷缩的性质吗？

2、学生进行猜想：可能气体有热胀冷缩的性质。

3、教师引导：我们要让气体受热和受冷，老师将为你们每一组准备一杯热水、一杯冷水。学生提前准备好的实验器材：塑料瓶和气球

4、学生小组讨论设计实验（教师巡视）通过实验验证

学生设计方案：把气球套在瓶口上先将瓶子放在热水中再将瓶子放在冷水中

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。
（生实验并记录，师倒热水后，巡视指导）
5、 汇报实验结果。 放在热水中，气球鼓起来，放在冷水中后，气球瘪了。
6、小结：通过以上实验，说明气体有受热体积膨胀、受冷体积收缩的性质。也就是说，气体也有热胀冷缩的性质。

7、小结：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

四、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，在日常生产、生活中，人们可以通过加热和冷却做哪些事情？           

（学生自由发言。多媒体出示，介绍使瘪了的乒乓球变圆、铁轨间的缝隙、冬天夏天电线的变化、大面积水泥地上的夹缝、桥面上的缝隙的科学、温度计的发明、神舟飞船的防热等；或以电线、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。）

2、了解温度计发明史阅读教材23页有关温度计发明的内容。

思考：（1）温度计的发明者是谁？

（2）温度计的工作原理是什么？

（3）温度计的标准是怎样确定的。

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。

五、课堂评价：学习了本课，你感觉有哪些收获？

生 ：我知道了液体、固体有热胀冷缩的性质。

生 ：我知道生活中许多地方用到了热胀冷缩的原理。

……

六、当堂检测：同学们有没有信心做几道检测题？（有）

请看大屏幕，这是几道判断题，请同学们做手势来判断对错。（看具体时间决定做几道题）：判断题：

（1）水具有热胀冷缩缝的性质，但其他液体没有热胀冷缩缝的性质。   （ ×  ）

（2）夏天架电线时要架得松一些，以防止冬天电线遇冷收缩时绷断。  （ √  ）

（3）铁轨之间留有空隙，是为了防止铁轨热胀弯曲或冷缩拉断。       （ √  ）

填空题：

（1）水在一般情况下，受热时体积会（膨胀），冷却时体积会（收缩）。

（2）温度计是利用（热胀冷缩）的原理制成的。

板书设计：          加热和冷却  

               形态    变化

　　　　　  　 体积    固体

                       液体   热胀冷缩

                       气体

《固体、液体和气体热胀冷缩》实验记录单

七、教学反思：上学生喜欢的科学课，做受学生欢迎的老师。这句话说起来容易，做起来难。科学课，教师要完全知道自己要教学生什么，但是不要去灌输，而是要让孩子学得很开心，要鼓动学生主动地来参与探究学习的过程，但又不是让学生去瞎摸。科学教师有责任在学生心目中传输科学课是小学阶段很重要的一门课程。本课按照科学探究的基本模式“学生自己提出问题→作出猜测→自己设计实验并通过观察、实验寻找证据→引导学生自己得出结论”；活动的组织与课堂氛围有利于学生在课堂上积极、主动地参与，通过当堂检测发现，学生基本完成了本课的学习目标。

学校：西安雁塔区航天小学    执教者：刘 铖