8固體也熱脹冷縮嗎（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)人教鄂教版

8固體也熱脹冷縮嗎（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)人教鄂教版課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課以“8固體也熱脹冷縮嗎”為主題，旨在通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生了解固體物質(zhì)在溫度變化下的體積變化，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和觀察能力。結(jié)合人教鄂教版四年級(jí)上冊(cè)科學(xué)課程內(nèi)容，通過實(shí)際操作，讓學(xué)生感受科學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：固體熱脹冷縮現(xiàn)象的觀察與驗(yàn)證。

難點(diǎn)：理解固體熱脹冷縮的原理，并能將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論知識(shí)相結(jié)合。

解決辦法：

1.通過小組合作實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察不同固體材料在溫度變化下的體積變化，強(qiáng)化對(duì)熱脹冷縮現(xiàn)象的直觀感知。

2.利用多媒體展示固體熱脹冷縮的微觀原理，幫助學(xué)生理解分子運(yùn)動(dòng)與體積變化的關(guān)系。

3.設(shè)計(jì)開放性問題，引導(dǎo)學(xué)生思考固體熱脹冷縮在不同情境下的應(yīng)用，如橋梁、管道等工程實(shí)例，以加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

4.通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分析不同材料的膨脹系數(shù)，培養(yǎng)科學(xué)思維和數(shù)據(jù)分析能力。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：人教鄂教版四年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與固體熱脹冷縮相關(guān)的圖片、圖表和視頻，以多媒體形式展示固體在不同溫度下的變化。

3.實(shí)驗(yàn)器材：溫度計(jì)、不同材質(zhì)的固體樣品（如金屬、塑料、木材等）、加熱器、冷卻裝置等。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，每個(gè)小組配備實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保實(shí)驗(yàn)安全和有序進(jìn)行。五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求，例如“觀察家中常見的固體材料，記錄其在溫度變化下的表現(xiàn)”。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“固體熱脹冷縮”課題，設(shè)計(jì)問題如“你觀察到哪些固體材料會(huì)熱脹冷縮？為什么？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解固體熱脹冷縮的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的觀察和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)成果（如筆記、觀察記錄等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主探索，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示不同固體材料在溫度變化下的圖片或視頻，引出“固體也熱脹冷縮嗎”這一課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解固體熱脹冷縮的原理，結(jié)合實(shí)例如橋梁和管道的伸縮縫，幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過加熱和冷卻不同材質(zhì)的固體樣品，觀察和記錄其體積變化。

解答疑問：針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

提問與討論：學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或理論理解上的疑問，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解固體熱脹冷縮的原理。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置課后作業(yè)，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的熱脹冷縮模型，并記錄其變化過程。

提供拓展資源：提供與固體熱脹冷縮相關(guān)的拓展資源，如相關(guān)書籍、網(wǎng)站或視頻，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果，并嘗試將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用老師提供的資源，進(jìn)行進(jìn)一步的探索和學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。六、教學(xué)資源拓展一、拓展資源

1.固體的熱脹冷縮原理：介紹固體熱脹冷縮的基本原理，包括分子運(yùn)動(dòng)、原子間距離變化等科學(xué)概念，以及不同固體材料的膨脹系數(shù)差異。

2.熱脹冷縮在日常生活中的應(yīng)用：探討熱脹冷縮現(xiàn)象在建筑、交通、機(jī)械制造等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，如橋梁伸縮縫、鐵路鋼軌、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等。

3.熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)探究：介紹不同實(shí)驗(yàn)方法，如觀察固體材料在加熱和冷卻過程中的體積變化、測(cè)量不同材料的膨脹系數(shù)等。

4.熱脹冷縮與材料科學(xué)：介紹材料科學(xué)中關(guān)于熱脹冷縮的研究，如新型熱膨脹材料、熱脹冷縮對(duì)材料性能的影響等。

5.熱脹冷縮與物理學(xué)史：介紹熱脹冷縮現(xiàn)象在物理學(xué)發(fā)展史上的重要地位，如伽利略、牛頓等科學(xué)家對(duì)熱脹冷縮現(xiàn)象的研究。

二、拓展建議

1.閱讀相關(guān)書籍和資料：推薦學(xué)生閱讀《材料科學(xué)導(dǎo)論》、《熱力學(xué)基礎(chǔ)》等書籍，深入了解固體熱脹冷縮的原理和應(yīng)用。

2.觀看科普視頻：推薦學(xué)生觀看《科學(xué)探索》、《走進(jìn)科學(xué)》等科普視頻，了解熱脹冷縮現(xiàn)象在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.參加科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，如參觀科技館、參加科學(xué)實(shí)驗(yàn)比賽等，親身體驗(yàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。

4.開展小組研究：組織學(xué)生以小組形式開展關(guān)于熱脹冷縮現(xiàn)象的研究，讓學(xué)生通過查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)等方式，深入了解這一現(xiàn)象。

5.設(shè)計(jì)創(chuàng)新項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)與熱脹冷縮現(xiàn)象相關(guān)的創(chuàng)新項(xiàng)目，如制作一個(gè)可調(diào)節(jié)伸縮的模型，探討其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。

6.制作科普宣傳材料：指導(dǎo)學(xué)生制作關(guān)于熱脹冷縮現(xiàn)象的科普宣傳材料，如海報(bào)、小冊(cè)子等，向他人普及這一科學(xué)知識(shí)。

7.參與學(xué)術(shù)交流：鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，如科學(xué)講座、研討會(huì)等，與其他同學(xué)和專家分享自己的研究成果，拓寬知識(shí)視野。

8.關(guān)注最新研究成果：關(guān)注材料科學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域關(guān)于熱脹冷縮現(xiàn)象的最新研究成果，了解這一領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

9.結(jié)合實(shí)際生活：引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，如觀察家中常見物品的熱脹冷縮現(xiàn)象，探討其在生活中的應(yīng)用。

10.撰寫科學(xué)論文：鼓勵(lì)學(xué)生撰寫關(guān)于熱脹冷縮現(xiàn)象的科學(xué)論文，培養(yǎng)他們的科學(xué)寫作能力和學(xué)術(shù)素養(yǎng)。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系①本文重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-固體的熱脹冷縮現(xiàn)象

-分子運(yùn)動(dòng)與原子間距離變化

-不同材料的膨脹系數(shù)

②本文重點(diǎn)詞句：

-“熱脹冷縮”：指物質(zhì)在溫度變化時(shí)體積發(fā)生變化的現(xiàn)象。

-“分子運(yùn)動(dòng)”：物質(zhì)內(nèi)部粒子（分子或原子）的運(yùn)動(dòng)。

-“膨脹系數(shù)”：描述材料在溫度變化時(shí)體積變化的系數(shù)。

③教學(xué)邏輯步驟：

-1.引入熱脹冷縮概念，通過實(shí)例展示固體的熱脹冷縮現(xiàn)象。

-2.講解分子運(yùn)動(dòng)與原子間距離變化的關(guān)系，解釋熱脹冷縮的原理。

-3.分析不同材料的膨脹系數(shù)，比較不同材料的體積變化。

-4.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證固體熱脹冷縮現(xiàn)象，觀察加熱和冷卻過程中的體積變化。

-5.探討固體熱脹冷縮現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用和影響。八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)固體熱脹冷縮現(xiàn)象的存在和重要性。

2.總結(jié)熱脹冷縮的原理，即分子運(yùn)動(dòng)和原子間距離變化導(dǎo)致物質(zhì)體積變化。

3.強(qiáng)調(diào)不同材料的膨脹系數(shù)差異，以及這一差異在實(shí)際應(yīng)用中的影響。

4.通過實(shí)驗(yàn)觀察，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到加熱和冷卻對(duì)固體體積的影響。

5.討論固體熱脹冷縮現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用，如建筑、交通、機(jī)械制造等領(lǐng)域。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.單選題：

-固體在溫度升高時(shí)，其體積變化表現(xiàn)為（）。

A.收縮

B.擴(kuò)張

C.不變

D.無法確定

2.判斷題：

-所有固體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)。（）

3.簡答題：

-簡述固體熱脹冷縮現(xiàn)象的原理。

-舉例說明固體熱脹冷縮現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。

4.實(shí)驗(yàn)題：

-描述如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證固體熱脹冷縮現(xiàn)象，并簡述實(shí)驗(yàn)步驟。

5.應(yīng)用題：

-在修建橋梁時(shí)，為什么要設(shè)置伸縮縫？請(qǐng)結(jié)合固體熱脹冷縮現(xiàn)象解釋。

檢測(cè)目的：

1.幫助學(xué)生鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。

2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和問題解決能力。

3.引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，提高實(shí)用性。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

-完成本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、步驟、觀察結(jié)果和分析總結(jié)。例如，學(xué)生可以描述如何通過加熱和冷卻金屬棒，觀察其長度變化，并分析這種變化的原因。

2.家庭觀察記錄：

-在家中觀察不同固體材料（如塑料瓶、金屬勺子、木材等）在溫度變化下的表現(xiàn)，記錄下觀察到的現(xiàn)象，并嘗試解釋這些現(xiàn)象。

-例如：記錄塑料瓶在熱水和冷水中的變形情況，并分析可能的原因。

3.小組討論：

-與同學(xué)一起討論固體熱脹冷縮現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用，例如：

-如何設(shè)計(jì)一個(gè)可以抵御溫度變化的容器？

-如何在建筑中考慮熱脹冷縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響？

-小組需要準(zhǔn)備一份討論報(bào)告，分享討論結(jié)果。

4.創(chuàng)意設(shè)計(jì)：

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的熱脹冷縮模型，如一個(gè)可伸縮的橋梁或管道，并解釋其設(shè)計(jì)原理。

-例如：設(shè)計(jì)一個(gè)由塑料管和橡皮筋組成的可伸縮橋梁，展示其在溫度變化時(shí)的伸縮效果。

5.知識(shí)拓展：

-研究不同材料的膨脹系數(shù)，并制作一張表格，比較不同材料的膨脹性能。

-例如：查找金屬、塑料、木材等常見材料的膨脹系數(shù)，并制作成表格。

作業(yè)答案示例：

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證金屬棒在加熱和冷卻過程中的熱脹冷縮現(xiàn)象。

-實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)熱脹冷縮原理，物質(zhì)在溫度升高時(shí)體積膨脹，溫度降低時(shí)體積收縮。

-實(shí)驗(yàn)步驟：將金屬棒加熱至一定溫度，記錄長度變化；然后將金屬棒冷卻至室溫，再次記錄長度變化。

-觀察結(jié)果：金屬棒在加熱時(shí)變長，冷卻時(shí)變短。

-分析總結(jié)：金屬棒的熱脹冷縮現(xiàn)象與分子運(yùn)動(dòng)和原子間距離變化有關(guān)。

2.家庭觀察記錄：

-觀察到塑料