教學(xué)基本信息

課題8固體也熱脹冷縮嗎

年級(jí)及學(xué)期四年級(jí)上學(xué)期相關(guān)領(lǐng)域物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域

教學(xué)分析

《固體也熱脹冷縮嗎》仕《課標(biāo)》中屬于物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域。

課標(biāo)中涉及的主要概念是：6.3.熱可以改變物質(zhì)的狀態(tài)，以不同方式傳遞，熱是人們常用的

一種能量表現(xiàn)形式。具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容為：6.3.2加熱或冷卻時(shí)物體的體積會(huì)發(fā)生變化；加熱和冷

卻也可以改變某些物質(zhì)的狀態(tài)。3-4年級(jí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)為：指導(dǎo)一般物體具有“熱脹冷縮”的性質(zhì)。

本課是人民教育出版社《科學(xué)》四年級(jí)上冊(cè)第三單元《加熱與冷卻》中的第2課。第一課學(xué)

生初步建構(gòu)了液體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)這個(gè)概念。這節(jié)課將組織他們用實(shí)驗(yàn)的方式繼續(xù)探究固

體是否也有熱脹冷縮的性質(zhì)。本課之后是《熱空氣》，遷移前面液體、固體熱脹冷縮性質(zhì)的研究方

法，繼續(xù)自主探究空氣受熱會(huì)怎么樣。本單元，通過(guò)三課的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生歸納概括一般物體有

熱脹冷縮性質(zhì)的概念。

本課主要培養(yǎng)的思維方法為分析、比較和歸納，選取的重點(diǎn)活動(dòng)是：“銅球會(huì)有熱脹冷縮性質(zhì)

嗎”、“其它金屬棒會(huì)有熱脹冷縮性質(zhì)嗎”。每次探究活動(dòng)，學(xué)生都要經(jīng)歷“基于已有經(jīng)驗(yàn)做出假設(shè)、

通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)證、交流分析實(shí)證、歸納總結(jié)得出結(jié)論”的過(guò)程。搜集證據(jù)時(shí)利用轉(zhuǎn)化法將不易

觀察到的現(xiàn)象清晰顯現(xiàn)出來(lái)，再通過(guò)分析、比較加熱與冷卻銅球、金屬棒時(shí)出現(xiàn)的相關(guān)現(xiàn)象，歸

納概括一般金屬有熱脹冷縮的性質(zhì)。以此為基礎(chǔ)，啟發(fā)學(xué)生提出其他種類的固體是否有熱脹冷縮

的性質(zhì)這樣的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)、舉例、查閱資料等方法獲取實(shí)證，最終歸納總結(jié)：一般固

體也有熱脹冷縮性質(zhì)的結(jié)論。

教學(xué)目標(biāo)（內(nèi)容框架）

科學(xué)概念：基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，描述固體有熱脹冷縮的性質(zhì)。

科學(xué)探究：基于對(duì)液體熱脹冷縮的認(rèn)識(shí)，推理和論證固體也有熱脹冷縮的性質(zhì)。

科學(xué)態(tài)度：學(xué)生在交流活動(dòng)中愿意傾聽(tīng)和分享信息。在好奇心的驅(qū)使下，對(duì)探究物體熱脹冷縮的性

質(zhì)表現(xiàn)出探究興趣。

科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)：舉例說(shuō)出人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)生活中，充分利用固體“熱脹冷縮”性質(zhì)

的實(shí)例。

教學(xué)重點(diǎn)：基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，描述固體有熱脹冷縮的性質(zhì)。

教學(xué)難點(diǎn)：基于對(duì)液體熱脹冷縮的認(rèn)識(shí)，推理和論證固體也有熱脹冷縮的性質(zhì)。

教學(xué)準(zhǔn)備：

（一）教師準(zhǔn)備

銅球、金屬環(huán)、酒精燈、火柴、一杯水，1份。

（二）學(xué)生準(zhǔn)備

學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)、簡(jiǎn)單電路、鐵架臺(tái)、酒精燈、火柴、鋁棒、鐵棒、銅棒、黑袋子。

教學(xué)流程示意（可選項(xiàng)）

▼

教學(xué)過(guò)程（表格描述）

教學(xué)設(shè)置

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

階段意圖

1.出示銅球（鐵環(huán)握在手里不給學(xué)生看預(yù)設(shè)：學(xué)生根據(jù)液體熱讓學(xué)生發(fā)表各自的觀點(diǎn)和

到），提問(wèn)：我們已經(jīng)知道了液體一般脹冷縮的認(rèn)識(shí)，提出對(duì)理由。意在充分發(fā)掘?qū)W生

有熱脹冷縮的性質(zhì)，銅球是固體，固體固體的看法。已有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，為新課教

創(chuàng)設(shè)也會(huì)熱脹冷縮嗎？（出示課題：固體也預(yù)設(shè)：學(xué)生可能認(rèn)為固學(xué)奠定基礎(chǔ)。

情境熱脹冷縮嗎）體的形狀是固定的不

提出會(huì)熱脹冷縮；也可能從

問(wèn)題2.你的觀點(diǎn)和理由是什么？課外書(shū)等途徑聽(tīng)說(shuō)過(guò)

固體可以熱脹冷縮。

（一）探窕銅球熱脹冷縮的性質(zhì)引導(dǎo)學(xué)生基于對(duì)液體熱脹

1.假如銅球（貼：銅球）有熱脹冷縮的預(yù)設(shè)：學(xué)生認(rèn)為如果銅冷縮的研究經(jīng)驗(yàn)，對(duì)銅球

性質(zhì)，那么銅球遇熱和受冷后（貼），球可以熱脹冷縮，受熱熱脹冷縮現(xiàn)象提出假設(shè)。

將會(huì)出現(xiàn)怎么樣的變化？（2-3人回答）體積變脹大，遇冷體積

如果銅球沒(méi)有熱脹冷縮的性質(zhì)，那么縮小。

受熱和遇冷以后,將會(huì)出現(xiàn)怎么樣的變?nèi)绻~球不能熱脹冷觀察實(shí)驗(yàn)之轉(zhuǎn)化法的引

化？（2-3人）縮，遇熱和受冷后體積導(dǎo)。

不變。

2.如果銅球熱脹冷縮的變化是微小的，學(xué)生嘗試想辦法，說(shuō)不

用肉眼分辨不出來(lái)，怎么辦？出來(lái)沒(méi)關(guān)系。

3.學(xué)生思考后，教師打開(kāi)握在手里的鐵學(xué)生根據(jù)提示，小組討引導(dǎo)學(xué)生制定比較完整的

環(huán)，常溫下，銅球恰好通過(guò)鐵環(huán)。想一論，設(shè)計(jì)銅球加熱與冷探究計(jì)劃。

想。如何利用這個(gè)裝置，幫助我們比較卻的實(shí)驗(yàn)。

銅球體積微小的變化？另外，如何給銅

科學(xué)球加熱？如何讓銅球冷卻？小組討論。

實(shí)踐學(xué)生匯報(bào)交流，完善實(shí)

4.學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方法：哪個(gè)小組來(lái)說(shuō)一驗(yàn)方法：酒精燈加熱、

說(shuō)，你們想到了什么辦法？冷水冷卻，看能不能通

過(guò)鐵環(huán).

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集證據(jù)。

5.完成活動(dòng)手冊(cè)的預(yù)測(cè)：加熱和冷卻銅學(xué)生完成手冊(cè)的預(yù)測(cè)

球后，能否通過(guò)鐵環(huán)呢？把你的預(yù)測(cè)記

錄在表格的第一列.如果銅球會(huì)熱脹冷縮，

加熱后體積變大，將通

6.教師演示加熱銅球的實(shí)驗(yàn)。（提示：不過(guò)鐵環(huán)，冷卻后體積

注意安全，不能用手觸碰銅球，以免燙變小可以通過(guò)鐵環(huán)。用比較科學(xué)的詞匯，圖示

傷）一邊等待加熱一邊說(shuō)一說(shuō)預(yù)測(cè)情如果銅球不會(huì)熱脹冷符號(hào)整理信息，陳述證據(jù)

況?？s，加熱后體積不會(huì)變結(jié)果。

大，仍然可以通過(guò)鐵

環(huán)。依據(jù)證據(jù)運(yùn)用分析、比較、

7.討論：你觀察到了那些現(xiàn)象？這說(shuō)明觀察演示實(shí)驗(yàn)并記錄。概括等方法。分許結(jié)果，

了什么？學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)得出結(jié)論。

教師根據(jù)學(xué)生的匯報(bào)適時(shí)板書(shū)（貼：不象并分析與解釋：觀察

通過(guò)，體積脹大）。到加熱后銅球不能通

過(guò)鐵環(huán)了，說(shuō)明加熱銅根據(jù)對(duì)銅球熱脹冷縮的研

8.演示冷卻：現(xiàn)在我們把銅球放入水中球體積大了。究，對(duì)其它形狀、種類的

冷卻，冷卻后銅球會(huì)怎么樣？假如銅球先讓學(xué)生說(shuō)、猜，再?gòu)慕饘僮龀霾孪搿?/p>

會(huì)遇冷體積縮小，我們會(huì)看到什么？水中取出來(lái)試試。

（貼：能通過(guò)，體積縮小）

9.誰(shuí)能把這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程連起來(lái)說(shuō)一再次描述實(shí)驗(yàn)

說(shuō)？在教師的引導(dǎo)下，基于電

10.通過(guò)加熱與冷卻銅球，你有什么發(fā)小結(jié)：銅球有熱脹冷縮路和熱脹冷縮的知識(shí)，設(shè)

現(xiàn)？（貼:熱脹冷縮）的性質(zhì)C計(jì)探究鋁棒、銅棒等其它

金屬熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)。

（二）探究其他金屬熱脹冷縮的性質(zhì)

1我.們觀察到了銅球可以熱張冷縮，銅預(yù)設(shè)：學(xué)生提出用猜

棒（貼：銅棒）可以熱脹冷縮嗎？想，認(rèn)為銅棒也會(huì)，認(rèn)

為與形狀無(wú)關(guān)。

2鐵.、鋁等其他金屬也有熱脹冷縮的性學(xué)生思考：給機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)

質(zhì)嗎？展示鐵棒、鋁棒（貼：鋁棒、鐵思考

棒），我們能想個(gè)巧妙的辦法觀察嗎？預(yù)設(shè)：很難想出方法分組實(shí)驗(yàn)，搜集證據(jù)。

3.出示：簡(jiǎn)單電路，金屬受熱與冷卻后學(xué)生小組討論嘗試設(shè)

體積變化是微小的，肉眼難以直接觀計(jì)實(shí)驗(yàn)

察,剛才我們借助鐵環(huán)來(lái)比較銅球體積

的變化,現(xiàn)在能不能將金屬棒接入簡(jiǎn)單

電路中，借助小燈泡的亮滅，來(lái)判斷？

用比較科學(xué)的詞匯描述鋁

4.出示電路實(shí)驗(yàn)裝置講解：將鋁、鐵等認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)裝置和原理棒、銅棒、鐵棒在受熱和

金屬棒，固定在支架上，分別接入電路遇冷時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。

中，代替開(kāi)關(guān)，如果兩種金屬棒緊緊貼基于觀察，運(yùn)用比較、分

在一起，那么電路聯(lián)通，小燈泡亮，如析、推理的方法概括金屬

果兩條金屬棒分開(kāi)一點(diǎn)，電路斷開(kāi)，小熱脹冷縮的性質(zhì)。

燈泡滅。

實(shí)驗(yàn)時(shí)：我們先讓金屬棒分開(kāi)一定距學(xué)生提出猜想論證

離，對(duì)著其中一邊加熱，如果有熱脹冷

縮的性質(zhì)，那么……，如果不能熱脹冷

縮，那么……

5.加熱或者冷卻金屬棒，觀察小燈泡的學(xué)生打開(kāi)蓋在儀器上

亮與滅，并記錄下來(lái)。的黑色塑料袋。分組實(shí)

（注意：先調(diào)整裝置使小燈泡亮起來(lái)，驗(yàn)、并隨時(shí)記錄。注意

再平移微小縫隙,縫隙寬窄為一張卡紙實(shí)驗(yàn)中不能用手觸摸

的厚度，加熱結(jié)束，慢慢平移酒精燈，金屬棒，以免燙傷。

用燈帽蓋滅，自然冷卻，觀察并及時(shí)記

錄，實(shí)驗(yàn)材料：哪種金屬棒，實(shí)驗(yàn)方法：

加熱或者冷卻，現(xiàn)象：小燈泡亮火情況，

看下面還有一行，如果你們小組速度預(yù)設(shè)：學(xué)生發(fā)現(xiàn)加熱銅

快,可以把酒精燈放到另一側(cè)金屬棒下棒、鐵棒、鋁棒，過(guò)一

實(shí)驗(yàn)，重復(fù)操作，）會(huì)兒，小燈泡亮了，移

除酒精燈，過(guò)一會(huì)兒，

6.匯報(bào)交流：描述在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到冷卻金屬棒，小電珠滅

了哪些現(xiàn)象？怎么樣解拜這些現(xiàn)象？了，證明鐵、鋁有熱脹

教師根據(jù)學(xué)生匯報(bào)適時(shí)板書(shū)現(xiàn)象冷縮的性質(zhì)。

7.通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)銅球有熱脹冷縮學(xué)生首次歸納小結(jié)：金

性質(zhì)、銅棒有熱脹冷縮性質(zhì)、鐵棒有熱屬一般有熱脹冷縮的

脹冷縮性質(zhì)、鋁棒有熱脹冷縮性質(zhì)，這性質(zhì)。

些物質(zhì)都屬于金屬，由此可以推想金屬

一般都有熱脹冷縮的性質(zhì)。

學(xué)生演繹推理，熱脹冷

8.演繹推理：鋼軌為什么要預(yù)留縫隙？縮原理解釋鋼軌、電線

夏天的高壓電線又松弛又下垂,施工時(shí)的問(wèn)題，

為什么不把它們拉緊？

1.除了金屬，其他種類的固體是否也有

學(xué)生調(diào)取生活經(jīng)驗(yàn)嘗

熱脹冷縮的性質(zhì)？找找看，生活中的哪

試舉例，如果學(xué)生不能

些現(xiàn)象與固體的熱脹冷縮有關(guān)？

舉例，教師出示相關(guān)現(xiàn)演繹推理，反思與評(píng)價(jià)。

（1）公路立交橋的橋面、橋梁上為什

象啟發(fā)學(xué)生思考與解

么都有縫隙？

釋。

（2）煮好的雞蛋為什么用冷水充一充

更便于剝皮？

（3）水杯蓋打不開(kāi)時(shí)，可用熱水沖一

沖，為什么？

拓展

（4）木地板預(yù)留縫隙。

與

應(yīng)用

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們知道金屬一般有熱脹