教科版五年級下《空氣的熱脹冷縮》教學(xué)設(shè)計

1、教科版五年級下空氣的熱脹冷縮教學(xué)設(shè)計南陽市油田二中 宋海明【教材分析】空氣的熱脹冷縮 是教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第二單元 熱 的第四課內(nèi)容。教材從液體的熱脹冷縮出發(fā)，引出“空氣是否熱脹冷縮”的探究問題“空氣是看不見的， 我們怎么知道它的體積有沒有變化呢？我們能想出一些觀察的辦法來嗎？關(guān)于探究空氣的熱脹冷縮性質(zhì)， 教材的插圖給了學(xué)生們提示： 在錐形瓶上套小氣球，分別放進熱水、常溫水、冰水里面，觀察現(xiàn)象。在教材設(shè)計中還聯(lián)系了水的熱脹冷縮， 對比空氣的熱脹冷縮有什么特別的地方， 這是對學(xué)生知識鏈和推理能力的培養(yǎng)。 通過前面的探究活動， 學(xué)生已經(jīng)知道液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)， 于是便對氣體是否也具備這樣

2、的性質(zhì)， 產(chǎn)生了探究的興趣， 本課將帶領(lǐng)學(xué)生借助之前的研究方法和技能， 對氣體的熱脹冷縮性質(zhì)進行深入研究， 并讓學(xué)生親身經(jīng)歷模擬物體 “微?！?運動的游戲的過程， 對物體的熱脹冷縮性質(zhì)進行科學(xué)解釋。【學(xué)情分析】學(xué)生通過對液體熱脹冷縮性質(zhì)的研究， 已經(jīng)具備了一些研究物體熱脹冷縮性質(zhì)的方法和技能， 對探究氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象， 不僅具有強烈的好奇心和探究的熱情， 還具備一定的生活感知經(jīng)驗， 但對于如何揭示氣體的熱脹冷縮性質(zhì)， 以及 如何合理解釋物體的熱脹冷縮現(xiàn)象，卻缺乏深入研究和了解。【設(shè)計思路】新課程標(biāo)準指出， 探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)， 又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。 親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)

3、科學(xué)的主要途徑， 而實驗則是探究活動中最常用的一種方式， 并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 教會學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法， 能使學(xué)生有效地掌握知識。 本課 空氣的熱脹冷縮 中教學(xué)策略采取的是探究式教學(xué)法，其教學(xué)思路確定為經(jīng)歷 “提出問題分析問題假設(shè)猜想實驗驗證解決問題” 的科學(xué)探究活動的過程， 激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)課堂的欲望， 并能夠用實驗驗證自己的推測。從“情境導(dǎo)入，引出主題-觀察空氣是否熱脹冷縮-比較水 和空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象-解釋熱脹冷縮的原因-課堂鞏固、拓展延伸”，五個教學(xué)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系。通過探究活動以及學(xué)習(xí)“微?！奔僬f，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力和分析問題的能力，增強探究意識的培養(yǎng)，促進探究精神的落實。

4、一、【教學(xué)目標(biāo)】1、科學(xué)概念：、氣體受熱以后體積會脹大，受冷以后體積會縮?。?、熱脹冷縮現(xiàn)象與物體內(nèi)部微粒的運動有關(guān)。2、過程與方法：、用多種方法觀察空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象；、用文字或圖畫進行描述和交流；、嘗試用“模型”解釋現(xiàn)象；3、情感、態(tài)度、價值觀：對熱現(xiàn)象產(chǎn)生更濃的探究興趣；二、【教學(xué)重點】、用多種方法觀察空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象；、熱脹冷縮現(xiàn)象與物體內(nèi)部微粒的運動有關(guān)。三、【教學(xué)難點】、設(shè)計觀察空氣體積變化的方法；、 用文字或圖畫進行描述和交流, 并嘗試用 “模型” 解釋現(xiàn)象。四、【教學(xué)準備】燒瓶、玻璃管；熱水、常溫水；氣球、氣球皮、橡皮筋、一個癟了的乒乓球、水槽。實驗記錄單一、實驗記錄單二；多媒

5、體課件每組學(xué)生：燒瓶、兩個氣球、熱水、常溫水、橡皮筋、實驗記錄表、塑料袋、肥皂液、紅墨水。五【課時安排】 一課時六【教學(xué)過程】1、流程圖創(chuàng)設(shè)情境-提出問題-大膽猜測-設(shè)計實驗方案-學(xué)生實驗-總結(jié)實驗結(jié)論-歸納概括-聯(lián)系生活2、教學(xué)內(nèi)容與設(shè)計說明一、創(chuàng)設(shè)情境，提出問題師：出示一個裝有紅墨水和玻璃細管的裝置. 同學(xué)們，我們在研究什么問題時用過這個裝置？生：液體（水）的熱脹冷縮。師：今天我把瓶中的水倒掉，并擦干瓶子，這個瓶子似乎是空的，其實里面還裝著滿滿的一瓶東西，你們知道裝的是什么嗎？生：空氣師：老師就知道這個問題難不住大家，的確，這個瓶子里面還有空氣。師：液體具備熱脹冷縮的性質(zhì)，那么空氣是否也具

6、備這樣的性質(zhì)呢？師：今天這節(jié)課，我們就一起來研究這個問題。板書空氣的熱脹冷縮（設(shè)計意圖：這個導(dǎo)入很簡單，從“液體的熱脹冷縮”性質(zhì)自然過渡到探究“空氣的熱脹冷縮”性質(zhì)，讓學(xué)生能夠自然遷移所習(xí)得的知識。這既是對舊知識的復(fù)習(xí)，也為探究“空氣的熱脹冷縮”性質(zhì)埋下伏筆。 ）二、 觀察空氣是否熱脹冷縮1、假設(shè)猜測師：空氣是否具有熱脹冷縮的性質(zhì)？請你根據(jù)你的生活經(jīng)驗和現(xiàn)有知識進行大膽猜測 .師：哪位同學(xué)愿意說說你的猜測？生：有（沒有）熱脹冷縮性質(zhì)！師：你能把你的猜測說得具體一點嗎？你能說出你的猜測根據(jù)嗎？（根據(jù)學(xué)生回答情況，酌情啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生有根據(jù)地猜測）生：空氣受熱，體積變大；空氣受冷，體積變小。生：夏天

7、汽車容易爆胎，自行車也會爆胎。（多叫幾位學(xué)生回答）師： 提出問題， 大膽猜測是科學(xué)探究的前奏。 那我們怎樣才能證實我們的猜測是否正確呢？生 : 做實驗2、設(shè)計、交流實驗探究方案師： 我們曾利用這個裝置探究過液體的熱脹冷縮， 能否再次利用這個裝置來裝進空氣， 來探究空氣是否會熱脹冷縮呢？如果不想使用這個裝置， 那么用什么容器來裝空氣較好呢？我們知道空氣是流動的。如果空氣真的會熱脹冷縮，空氣就會順著玻璃管向外跑出，怎么密封空氣呢？密封好了空氣，如何讓空氣受熱或受冷呢 ?即使密封好了空氣，空氣又沒有顏色，看不見，摸不著，我們該如何設(shè)計實驗才能清楚地看到空氣受熱、受冷后體積的變化情況呢？師：請同學(xué)們根

8、據(jù)屏幕上的四個提示，設(shè)計你們的實驗方案。課件出示： 用什么容器裝空氣? 如何做到密封？ 如何讓空氣受熱或受冷？ 如何清楚的看出空氣體積的變化？先自己獨立思考5 分鐘，然后小組討論交流。生：學(xué)生分組討論，自主設(shè)計實驗方案師：引導(dǎo)學(xué)生分組討論，教師巡視指導(dǎo)各小組改進自己的研究方案。（設(shè)計意圖： “空氣是看不見的，我們怎么知道它的體積有沒有變化呢？”通過一個個小問題啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生借助其它物體的變化自主設(shè)計各種可能想到的實驗方案。鼓勵學(xué)生開動腦筋，設(shè)計實驗。）師： 我們今天的討論很熱烈， 老師為你們感到驕傲。 有沒有哪個小組愿意將你們的實驗方案與大家一起分享？生： 交流實驗方案、改進完善。 （預(yù)設(shè)）生：

9、把空氣裝在瓶子里，用冷水、熱水使瓶內(nèi)的空氣受熱或受冷，只要觀察瓶內(nèi)空氣的體積變化，就知道空氣是能認賬冷縮了。生： 空氣會流動，會順著玻璃管跑掉。教材的插圖提示我們：在錐形瓶上套小氣球，用氣球?qū)⒖諝饷芊獾藉F形瓶里，分別放進熱水、常溫水里面，觀察現(xiàn)象。借助氣球的變化清楚地觀察空氣體積變化。生 : 用紅水堵住玻璃管管口，用手溫焐熱燒瓶，讓學(xué)生觀察玻璃管中紅水柱的位置變化，從而證實空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)。師評價： 你的想法很獨特，令人佩服。 還有其他想法嗎？生：借助氣球、塑料袋的鼓凹、水柱的移動來觀察瓶內(nèi)空氣的體積變化，我們就 知道空氣是否熱脹冷縮了。師評價：同學(xué)們想的辦法真多，那這節(jié)課我們各組就根據(jù)

10、自己的實驗方案開始動 手探究實驗吧。（設(shè)計意圖：“你有一個蘋果，我有一個蘋果，我們彼此交換，每人還是一個蘋 果；你有一種思想，我有一種思想，我們彼此交換，每人可擁有兩種思想?！彪m 然讓孩子們思考的時間只有5分鐘，但是僅僅在這5分鐘的時間里，孩子們調(diào)動 已有的知識庫，全神貫注地思考。無論學(xué)生們想出的方法是否可行， 都應(yīng)該給孩 子們發(fā)言的機會，讓他們覺得自己也很棒。）3 .小組合作，進入實驗探究 師：老師為各組提供燒瓶、氣球、熱水、冷水、毛巾等實驗器材。氣球的狀態(tài)熱水常溫下的水冰水我的發(fā)現(xiàn)嚴格按照老師的溫馨提示實驗，同時將觀察到的實驗現(xiàn)請各小組分工合作， 象記錄到實驗記錄單一。課件出示實驗溫馨提示

11、： .分工合作、注意安全;細心操作、仔細觀察； 認真思考、及時記錄。.一定要注意安全。使用的熱水很燙，嚴禁用手觸摸，以免燙傷皮膚、保持桌面清潔并請及時填寫好實驗記錄單。.有時間的小組相互交換較色，可重復(fù)實驗。生：分組實驗驗證，分析歸納結(jié)論。觀察現(xiàn)象，填寫實驗記錄單。歸納總結(jié)，形成結(jié)論。整理桌面。師：巡視指導(dǎo)。4 .展示交流發(fā)現(xiàn)、獲取結(jié)論 師：通過小組合作實驗，你們發(fā)現(xiàn)了什么？請各組交流你們觀察到的現(xiàn)象和得出的結(jié)論。生：小組展示交流（預(yù)設(shè)）現(xiàn)象：燒瓶放入熱水中，氣球變大挺立起來，說明空氣的體積膨脹了；而放 入冷水冷卻后氣球迅速變小下垂，說明空氣的體積縮小了。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)

12、。生：空氣受熱以后體積會膨脹，受冷以后體積會縮小，說明空氣也具有熱脹冷縮的現(xiàn)象000000師評價：今天你們又有了新發(fā)現(xiàn)，為大家的成功鼓掌。一種實驗方法還不能足以 證明空氣的熱脹冷縮，有的小組用了三種實驗方法，有的小組用了四種實驗方法， 足以證明空氣有熱脹冷縮的性質(zhì)。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)（齊讀）板書空受熱后（體積膨脹）氣受冷后（體積縮?。ㄔO(shè)計意圖： 培養(yǎng)學(xué)生將已有方法和技能服務(wù)于新研究任務(wù)的能力， 并讓學(xué)生親身經(jīng)歷設(shè)計方案-改進方案-實驗驗證-交流發(fā)現(xiàn)-獲取結(jié)論等一系列探究過程， 培養(yǎng)他們縝密的科學(xué)探究思維， 促進與其他小組交流思維的過程和結(jié)果， 相互取長補短， 提升學(xué)生的邏輯思維能力、 傾聽能力

13、， 并讓他們切身感受實驗帶來的樂趣以及成功的喜悅。 ）三、比較水和空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象師：通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)，空氣和水一樣，也具有熱脹冷縮的現(xiàn)象。與水相比，空氣的熱脹冷縮有什么特別的地方？師演示： 用兩個同樣的試管當(dāng)堂試驗， 讓學(xué)生觀察比較： 一個裝水， 一個裝空氣，讓一學(xué)生同時各用一只手的手心溫度烘熱。 （教師提前準備好用氣球皮密封好了的水、空氣的試管）師：水和空氣都有熱脹冷縮的本領(lǐng)，這兩者的本領(lǐng)誰大呢？（引導(dǎo)學(xué)生交流現(xiàn)象，歸納結(jié)論。）生： 雖然空氣和水都具備熱脹冷縮的性質(zhì)， 但空氣比水變化更快， 體積變化更為明顯生：空氣的體積變化比水明顯，空氣體積變化得更快。生：空氣熱脹冷縮的本領(lǐng)比水強得多

14、。生：空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象比水的熱脹冷縮現(xiàn)象要明顯。（設(shè)計意圖： 有比較才有新的發(fā)現(xiàn)， 通過與水的熱脹冷縮相比， 了解空氣的熱脹冷縮有什么特別的地方，是對學(xué)生知識鏈和推理能力的培養(yǎng)。）四、模擬實驗，解釋空氣的熱脹冷縮師：知其然，還要知其所以然，為什么空氣會熱脹冷縮呢？請同學(xué)們自學(xué)課本第 35 頁，初步了解空氣“微?！边\動游戲。生：閱讀教材 ，交流游戲。師： 請三組同學(xué)上臺， 先自我分動， 然后合作完成模擬空氣 “微?！?運動的游戲。生：游戲過程（設(shè)計意圖：“微?！奔僬f是一個比較抽象的內(nèi)容，課本中安排了一個模擬游戲，讓學(xué)生經(jīng)歷游戲的過程， 用生動形象的直觀游戲來深入感知物體熱脹冷縮產(chǎn)生的原理， 并

15、合理構(gòu)建起自己對于這一性質(zhì)的假說。）師：其他小組愿意再來模擬這個游戲嗎 ?生：游戲過程師：游戲結(jié)束了，請各小組交流以下問題：當(dāng)我們緊挨著站在教室中間， 和每個人都起勁地在教室里跳躍時， 哪種情況下占據(jù)的空間大？完成這個游戲后，填寫實驗記錄單二“畫想象中的空氣微粒的變化”你們能對空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象進行合理解釋了嗎？生：小組交流、繪畫空氣微粒變化圖，嘗試用自己語言來解釋空氣的人脹冷縮。師： 同學(xué)們， 現(xiàn)在你們能不能像小小科學(xué)家一樣， 解釋空氣為什么會 “熱脹冷縮”嗎？（引導(dǎo)學(xué)生通過有序交流，建立起自己對于熱脹冷縮現(xiàn)象的假說。）生：全班交流（預(yù)設(shè)）空氣吸熱-微粒運動加快-微粒距離增大-體積膨脹；空氣

16、受冷-微粒運動減慢-微粒距離縮小-體積收縮。師：多媒體展示空氣微粒的變化。假說： 常見的物體都是由微粒組成的， 而微粒總在哪里不斷地運動著。 物體的熱脹冷縮和微粒運動有關(guān)； 當(dāng)物體吸熱升溫以后， 微粒加快了運動， 微粒之間的距離增大，物體就膨脹了；當(dāng)物體受冷后，微粒的運動減慢，微粒的運動減慢，微粒之間的距離縮小，物體就收縮了。板書微粒運動加速且微粒間距離增大微粒運動減慢且微粒間距離變小（設(shè)計意圖： 體現(xiàn)由具體到抽象的教學(xué)原則， 充分挖掘?qū)W生的原有知識， 構(gòu)建新的知識體系， 讓難點知識 “微粒” 假說通過游戲活動和多媒體演示能夠迎刃而解。 ）五、拓展延伸，解決生活問題。師：你能否利用所學(xué)知識來解

17、釋生活中遇到的這些問題？多媒體課件展示。1、夏天為什么不能把自行車車胎里的氣打得太足？2、 冬天熱水瓶的開水用掉一點后 , 瓶塞會常常跳出來, 為什么 ?3、你有什么辦法讓踩癟了的乒乓球恢復(fù)原狀？、請學(xué)生想辦法把踩癟的乒乓球重新鼓起來。教師請一位學(xué)生演示完成，并強調(diào)熱水使用的安全問題和鐵絲套的使用方法。、 能用熱水重新鼓起來， 是什么原因？看動畫再次激起學(xué)生的思考。 、（分歧： 塑料殼受熱膨脹了、 球內(nèi)空氣受熱膨脹了， 或是同時都熱脹冷縮了。 ）生 1：夏天自行車胎不能打得太足，為了防止輪胎內(nèi)的空氣受熱膨脹，把車胎脹破。生 2： 熱水瓶內(nèi)的熱水被倒出后， 外面的冷空氣馬上流進瓶內(nèi)占據(jù)了那里的空

18、間，當(dāng)你再次蓋上瓶塞后，瓶內(nèi)的余熱將剛進入瓶內(nèi)的冷空氣烘熱了，空氣體積急劇膨脹，于是就將瓶塞頂出來了。生 3：只要踩癟了的乒乓球沒踩破，不漏氣，把它放入熱水中燙一下，乒乓球就會恢復(fù)原狀。因為密封到乒乓球中的空氣受熱后體積膨脹，使乒乓球癟的地方慢慢向外鼓, 最終恢復(fù)原狀.師：教師有意引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生不同意見，制造分歧：塑料殼受熱膨脹了、球內(nèi)空氣受熱膨脹了， 或是同時都熱脹冷縮了。 讓學(xué)生課后繼續(xù)想辦法探究， 把科學(xué)探究很自然地延伸到課外。師：本節(jié)課你有什么收獲？生交流：1. 空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)；2. 空氣的熱脹冷縮在生活中的應(yīng)用廣泛；師 : 今天我們通過探究, 不僅學(xué)到了有關(guān)一些空氣熱脹冷縮的知識 , 還熟練了探究科學(xué)的方法. 望同學(xué)們課后繼續(xù)用探究的方法來探究干癟了的乒乓球鼓起來的原因，同時繼續(xù)觀察，生活中還有哪些熱脹冷縮的現(xiàn)象？（ 設(shè)計意圖：科學(xué)課取材于生活，應(yīng)用于生活，指導(dǎo)學(xué)生把課堂中學(xué)到的知識如何在生活中運用， 也是科學(xué)課的重要任務(wù)之一。 我有意識地把科學(xué)課堂的科學(xué)探究延伸到課外， 積極鼓勵學(xué)生開展課外探究活動， 能開啟學(xué)生想象、 創(chuàng)新的大門，讓他們潛在的智