液体的热胀冷缩_液体的热胀冷缩原理
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《液体的热胀冷缩》教学设计
浙江省上虞市实验小学 章兴波
《热胀冷缩》是原教科版《科学》教材三年级下册《冷与热》单元的内容。教材共设计了4个活动：
1、水的体积变化的观察；
2、其它液体也热胀冷缩吗；
3、空气是否热胀冷缩；
4、观察固体（铜球）的热胀冷缩。4个活动内容安排了2课时，第一课时主要解决第一、二两个活动，第二课时解决第三、四两个活动。
新教材把这块内容放到了五年级下册，把《热胀冷缩》课文中的前面两个活动单独区分出来，形成了现在的《液体的热胀冷缩》一课，结构更加清晰。
第一个活动——观察水的体积变化，主要是引导学生根据观察时遇到的问题来改进实验装置，以及利用这个实验装置来探索水的热胀冷缩性质。
第二个活动——其他液体也热胀冷缩吗？则通过这个装置来研究更多的其他液体，看看它们是不是也热胀冷缩，目的是把学生的探究活动向着更广阔的方向发展，同时也是对严谨的科学态度的培养。最后得出“许多液体都具有热胀冷缩的性质”的科学概念。
设计思路
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。
在具体观察水在受热与受冷时体积的变化过程时，利用上节课的实验装置发现现象并不明显，让学生感受到设计一个好的实验装置是非常必要的，在此基础上展开对实验装置进行改进的讨论，学生就非常愿意参与了。
在讨论改进好实验装置后，这时学生实验的积极性已经完全被调动了，探究水在受热、受冷时体积的变化也已水到渠成。在这个实验的观察、交流活动中，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。
水会热胀冷缩，那其他液体呢？这样的问题延伸是体现思维的严谨性的。在观察水的热胀冷缩后，组织展开其他液体如：牛奶、油、酱油、醋、茶等的探究。了解更多的液体都会热胀冷缩。
课的最后，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？我特意安排了最后一个“喷泉实验”，利用学生的装置，稍加改动，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。
教学目标
科学探究
1、经历改进观察水的体积变化的实验装置的过程。
2、经历用此装置探究水、油、醋、牛奶、老酒、橙汁、酱油等液体的热胀冷缩现象的过程。
科学概念：知道水、油、醋、牛奶、老酒、橙汁、酱油受热时体积膨胀，受冷时体积缩小，这种现象叫热胀冷缩。
科学情感：从水到其他的液体的探究，培养学生严谨的科学探究态度。
教学重点：利用改进后的实验装置探究水、油等液体的热胀冷缩现象。
教学难点：引导学生改进实验装置。
教学准备
学生材料：装有红水的实验装置每组一个，冷水杯一个，热水杯一个，装有其他液体的杯子一个，记录表一张。
老师材料：牛奶一盒、上节课的实验装置一套、学生材料一套、喷泉装置一个。
教学过程
课前谈话：热牛奶
1、天气冷的时候喝牛奶，我们会把牛奶连盒子一块在热水里热一热，你有没有试过？有没有什么奇怪的发现？
2、有时候，我们忘记了，先把管子插好了，一喝是冷的再去热。在热的过程中，牛奶会怎样？思考过是什么原因吗？
（学生自由发表意见。）
一、复习引入
1、复习前一节课的“试管气球皮实验”，如果把一个放在热水里，另一个放在冷水里，会有什么现象？师也可以再次演示。
２、问：水在受热或受冷后，体积会怎样变化？我们能清楚地观察到这种变化吗？
二、改进“水的体积变化的观察”的实验装置
1、师：这个实验装置实验现象不够明显！能不能把这个实验装置改进一下？让我们能够更加清楚地看到水的体积确实变大了。
2、小组里讨论一下。（师下去了解学生情况）
改进方案一：水是透明的，看不太清楚，可以加点红水。
改进方案二：口子太大，上升不明显，可以用塞子和细管。这样水的体积只要增加一点点，在细管里就会上升一大截。
改进方案三：水温差明显一点。
„„
3、当提到改进方案二时，出示锥形瓶，套上塞子和管子。灌满水，滴上红墨水。
三、水的热胀冷缩实验
1、过渡：这个实验装置老师已经给大家准备好了，现在还缺少什么？（热水）热水老师来给大家倒。
2、师述实验步骤：
1、拿到热水后，先把装置放在热水中加热，观察水在受热时的体积变化。
2、然后再把它放回冷水中冷却，观察水在受冷时的体积变化。
3、注意重复实验、观察，并记录现象。（记录纸在抽屉里）
清楚了吗？准备好了吗？请材料员依次上来领取这个实验装置。（师同时开始倒热水）
3、实验交流：在刚才的实验中，你发现了什么现象？结合学生交流结果师板书。（表扬深入观察、思考的小组）
4、小结：师：水受热时体积膨胀，水受冷时体积缩小，我们把水的体积的这种变化叫做热胀冷缩。同时板书课题“热胀冷缩”。
5、师出示两杯冷、热水，把两个装置分别放入，问：你能从这个装置上判断出哪杯水更热吗？为什么？
四、其他液体也有热胀冷缩现象吗
1、过渡：通过实验，我们知道了水具有热胀冷缩的性质，那么其他的液体有没有热胀冷缩的性质呢？
2、逐一出示：醋、酱油、油、老酒、茶、橙汁、牛奶。逐一追问：它会热胀冷缩吗？
3、师单独拿出一种如：醋。问：要知道醋到底会不会热胀冷缩，怎么研究？
在学生发表意见后。师述：这个装置还可以用，但在装的时候该注意哪些问题呢？（灌满、密封、小心倒出„）请材料员用红水的装置来交换材料。生在装的时候，师添加热水。
4、小组实验并观察记录。
5、交流反馈实验结果，师小结板书。
6、小结：这些液体都具有热胀冷缩的性质。
五、延伸探究
1、师演示喷泉实验。刚才大家做过这个红水的热胀冷缩实验，老师也来做一次。
（师的装置，装半瓶红水，这样会因为空气的作用干扰实验）
在学生惊叫过后，问：你有疑问吗？
2、留下疑问：为什么老师的这个装置热胀的现象会这么明显呢？我的红水怎么会喷的这么高呢？（因为里面有很多空气，空气也会热胀冷缩，而且更加厉害，就把红水挤出来了！）
>教学设计
(2009-12-23 19:38:47)转载 标签：
杂谈
教学内容： 空气的热胀冷缩
教材分析：
关于空气的热胀冷缩，教材用学生提出的问题作为探究的内容，用上节课研究液体热胀冷缩的实验仪器图片给于提示，看似帮助确有难度——“空气是看不见的我们怎么知道它的体积有没有变化呢？我们能想出一些观察的办法来吗？”这个活动的重点在于尽可能地启发、指导学生动脑筋想出自己的观察办法来。教材65页的插图给学生提示：可以在烧瓶口上套小气球。无论学生们想出的方法是否合理可行，都要让他们在不断的试验中获得成功的喜悦。
热胀冷缩问题在3年级就出现过，教材改版后提到5年级，深度增加，体现在教材中设计了联系水的热胀冷缩，比照出空气的热胀冷缩有什么特别的地方，这是对学生知识链和推理能力的培养。通过实验现象的比较学生就能自己找到。
本课的难点在于最后一个环节，即“怎样解释热胀冷缩现象”，这也是本课的一个高潮，用游戏，生动形象的解释深奥的科学原理。不仅让学生掌握了知识，同时也感受了探究科学的乐趣。这无疑是课程改革核心理念的体现。
学情分析：
对于5年级学生，找到事物的本质特征、训练知识的迁移以及逻辑思维的形成非常重要。在探究了水的冷热变化，明确了液体具有热胀冷缩的性质后，学生对具有特殊性的空气更具探究的欲望，对于具有挑战性的活动是学生非常喜欢的，在课堂一开始就提出具有挑战性的任务：怎样观察空气的热胀冷缩。学生会结合生活经验来完成任务，随着活动的展开，会发现一些问题，接着解决问题、分析问题环环相扣，学生在不知不觉的情况下进入到了科学探究中。设计思路：
本课的教学策略采取探究式教学法。其教学思路确定为在情景中提出问题，让学生根据已有的生活经历大胆的提出猜想，激发学生参与科学课堂的欲望。学生根据教师提出的挑战性问题开展活动，进而在活动中发现问题，教师引导学生对问题进行做出假设、分析，最后得出结论。其教学程序为：“创设情景—学生亲历探究活动— 发现问题—提出假设—分析得出结论”。
根据以上分析教学设计如下：
【教学目标】
科学概念：
气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。
热胀冷缩现象与物体内部微粒的运动有关。
过程与方法：
1、用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。
2、用文字或图画进行描述和交流。
3、尝试用“模型”解释现象。情感、态度、价值观：
对热现象产生更浓的探究兴趣。
【教学准备】为每组准备：烧瓶、L型玻璃管、红墨水；热水、常温水、冰水；锥形瓶，气球；瘪的乒乓球；教学课件。
【教学过程】
一、观察空气是否热胀冷缩
1、引入
师：（1）水和许多液体都有热胀冷缩的性质，空气是否也会热胀冷缩呢？
（2）出示课件，用同样的方法能否观察的空气体积的变化？
注：这里提到上节课观察液体热胀冷缩的实验，既是知识的迁移，同时也是提示学生探究不同事物的本质特征。
2、空气受热受冷后体积的变化研究
师：空气是流动的，又是看不见的，我们如何实验才能清楚地看到空气受热受冷后体积的变化呢？
（1）学生分组讨论，设计实验方案
（2）交流实验方案，确定方法。
注：学生自己设计、动手体验，感受科学探究活动的快乐是教学设计的宗旨。教师的引导很重要，我们要看到原本看不到的空气的体积变化是需要其它物体的，可以用充分的时间让学生自主设计各种可能想到的实验方法，所以教师要充分准备一些实验材料如气球、液柱、红墨水......（3）分组实验，教师巡视指导。
（4）交流、讨论。
（5）小结：通过实验我们发现：空气受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。
3、空气热胀冷缩有什么特点（1）出示课件给于提示。
注：学生在进行液体热胀冷缩实验时，会由于观察到的效果明显而找不出水与空气热胀冷缩现象的正确比照点。出示课件提示可以直观的帮助学会进行比较。（2）小组讨论。
（3）小结
二、怎么解释热胀冷缩现象
1、师：温度变了，水和空气的体积都会发生变化，这是怎么回事？当我们紧挨着站在教室中间，和每个人都起劲地在教室里跳跃时，哪种情况下占据的空间大？
2、模拟空气“微粒”运动的游戏。
3、交流：从游戏中我们明白了什么？
建立我们的假说。
注：这个游戏指向了对物体热胀冷缩性质的本质解释，学生只有实践、体验过了，才能理解其中的意义所在。
三、延伸
1、明白了空气热胀冷缩的特点，我们来解释一下生活中的问题。（出示课件）
2、演示把瘪乒乓球变圆
3、生活中还有哪些现象跟空气的热胀冷缩有关了，找出来我们课后一起研究。注：知识联系生活，知识取自生活。让学生感受科学无处不在。
下课！
【板书设计】：
4.空气的热胀冷缩
受热 体积胀大
空气 热胀冷缩
受冷 体积缩小。
【教学后记】：
学生在想办法看到空气的体积变化这一环节表现了出人意外的创造力例如：①他们考虑用什么装空气时候，找到了：烧瓶、瓶、试管、玻璃瓶、软塑料瓶、软包装饮料盒、易拉罐……无论什么容器都要设法密封。密封的材料有胶带纸、橡皮泥、黄泥球等。② 用什么方法使空气受热或受冷。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。③ 怎样观察空气体积的变化。常用的几种方法是：通过容器的鼓凹来发现。空气总是充满容器的空间，当容器凹时，说明空气体积变小。当容器鼓时，说明空气体积变大。这种方法适于用软塑料瓶、软包装饮料盒及易拉罐。借助其他能鼓凹的物体也能发现。
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