科學(xué)課堂熱現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)示范一、教學(xué)目標(biāo)在小學(xué)科學(xué)課程中，熱現(xiàn)象是學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界變化的重要窗口。本教學(xué)設(shè)計(jì)旨在通過一系列精心設(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生初步建立對(duì)熱現(xiàn)象的感性認(rèn)知，并嘗試?yán)斫馄浔澈蠛?jiǎn)單的科學(xué)原理。具體目標(biāo)如下：1.知識(shí)與技能：通過觀察和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠描述常見的熱現(xiàn)象（如熱脹冷縮、熱的傳遞）；知道溫度計(jì)是測(cè)量溫度的工具，并學(xué)習(xí)正確使用溫度計(jì)測(cè)量水溫；初步了解熱可以在物體間傳遞，且傳遞方式有所不同。2.過程與方法：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—?jiǎng)邮植僮鳌^察記錄—分析現(xiàn)象—得出結(jié)論”的科學(xué)探究過程；培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用感官觀察、動(dòng)手操作和合作交流的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和探究熱情；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和安全實(shí)驗(yàn)的意識(shí)；感受科學(xué)與生活的密切聯(lián)系，樂于用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的簡(jiǎn)單熱現(xiàn)象。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)*教學(xué)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)液體、氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象；感知熱在固體中的傳遞方式。*教學(xué)難點(diǎn)：理解“熱脹冷縮”現(xiàn)象的本質(zhì)原因（分子運(yùn)動(dòng)層面暫不要求，重點(diǎn)是現(xiàn)象的觀察與描述）；設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)。三、教學(xué)準(zhǔn)備*教師器材：多媒體課件（包含生活中熱現(xiàn)象的圖片或視頻）、溫度計(jì)（演示用）、燒杯（大小各若干）、熱水、冷水、溫水、紅墨水、滴管、空飲料瓶、氣球、銅球與鐵環(huán)（或固體熱脹冷縮演示器）、金屬棒（如銅棒或鋁棒）、凡士林、火柴棒（或小豆子）、酒精燈（或熱水?。?、三腳架、石棉網(wǎng)、安全提示卡。*學(xué)生分組器材：每組一套：溫度計(jì)（學(xué)生用，提前檢查并消毒）、小燒杯3個(gè)（分別標(biāo)記熱水、冷水、溫水）、滴管、紅墨水、空飲料瓶（小號(hào)）、氣球、金屬棒、凡士林、火柴棒（或小豆子）、記錄單。*安全準(zhǔn)備：強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全，特別是使用熱水和酒精燈時(shí)（若使用），需教師全程指導(dǎo)，提醒學(xué)生不要觸摸燙的物體，防止?fàn)C傷。四、教學(xué)過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（約5分鐘）1.生活現(xiàn)象引入：師：同學(xué)們，冬天我們用什么方法讓手暖和起來？（學(xué)生自由發(fā)言：搓手、哈氣、用暖手寶等）夏天又有哪些辦法可以讓我們涼快一些呢？（學(xué)生發(fā)言：吹風(fēng)扇、吃冷飲、游泳等）師：這些現(xiàn)象都與“熱”有關(guān)。熱，就像一位看不見的朋友，時(shí)刻影響著我們的生活和周圍的世界。今天，我們就一起來走進(jìn)熱的世界，探索熱的奧秘。（板書課題：熱現(xiàn)象探秘）2.提出問題：師：看到這個(gè)課題，你想知道關(guān)于“熱”的哪些問題呢？（引導(dǎo)學(xué)生提出自己感興趣的問題，如：熱是什么？物體受熱會(huì)發(fā)生什么變化？熱是怎么傳遞的？等等）教師將學(xué)生提出的有代表性的問題記錄在黑板一側(cè)，作為本節(jié)課探究的線索。（二）探究新知，實(shí)驗(yàn)探究（約25-30分鐘）活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)溫度計(jì)，測(cè)量水的溫度1.溫度計(jì)的秘密：師：要研究熱，我們首先要能知道物體的冷熱程度，這就是溫度。測(cè)量溫度的工具是什么呢？（出示溫度計(jì)）師：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察桌上的溫度計(jì)，它由哪幾部分組成？上面有什么？（引導(dǎo)學(xué)生觀察刻度、液柱、單位符號(hào)“℃”等）教師簡(jiǎn)要介紹溫度計(jì)的工作原理（利用液體熱脹冷縮），重點(diǎn)講解正確的使用方法：*手要拿在溫度計(jì)的上端，不能觸碰液泡。*將液泡完全浸入水中，不要碰到容器底和壁。*待液柱穩(wěn)定后再讀數(shù)。*讀數(shù)時(shí)，視線要與液柱的上表面相平。2.動(dòng)手測(cè)一測(cè)：師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們利用桌上的溫度計(jì)，分別測(cè)量桌上三杯不同水的溫度，并將測(cè)量結(jié)果記錄在記錄單上。注意安全，小心熱水！學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，糾正不當(dāng)操作。3.交流與發(fā)現(xiàn)：各小組匯報(bào)測(cè)量結(jié)果。師：通過測(cè)量，我們知道了不同的水溫度不同。那么，當(dāng)水受熱或受冷時(shí)，除了溫度變化，還會(huì)發(fā)生什么變化呢？活動(dòng)二：探究液體的熱脹冷縮1.提出假設(shè)：師：（出示一個(gè)空飲料瓶和氣球）如果我們?cè)谄恐醒b入一些水，再把氣球套在瓶口，然后把瓶子放進(jìn)熱水中，你猜氣球會(huì)怎么樣？放進(jìn)冷水中呢？（引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測(cè)）2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：師：如何驗(yàn)證我們的猜測(cè)是否正確？（引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：一瓶冷水，一瓶熱水，觀察氣球變化）教師演示或指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（可選用帶顏色的水，現(xiàn)象更明顯）：*往小飲料瓶中裝入約三分之二的冷水（可滴入幾滴紅墨水染色）。*將氣球撐開，小心地套在瓶口，確保不漏氣。*將瓶子放入盛有熱水的燒杯中，觀察氣球的變化。*待氣球變化明顯后，將瓶子從熱水中取出，放入盛有冷水（或冰水）的燒杯中，再次觀察氣球的變化。3.觀察與記錄：學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄在記錄單上：“放入熱水中，氣球（）；放入冷水中，氣球（）?！?.分析與結(jié)論：師：誰(shuí)來分享一下你們小組觀察到的現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：瓶子里的水受熱時(shí)，氣球鼓起來了，說明水的體積變大了；水受冷時(shí)，氣球癟下去了，說明水的體積變小了。師：我們把液體受熱時(shí)體積膨脹，受冷時(shí)體積收縮的性質(zhì)，叫做液體的熱脹冷縮。（板書：液體→熱脹冷縮）活動(dòng)三：探究氣體的熱脹冷縮（拓展或選擇性探究）1.遷移與猜想：師：液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)，那么空氣這樣的氣體是否也具有這樣的性質(zhì)呢？你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明嗎？（引導(dǎo)學(xué)生思考，可將活動(dòng)二中的水換成空氣）2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：學(xué)生可能會(huì)想到：直接用空瓶（瓶?jī)?nèi)有空氣）套上氣球，重復(fù)上述冷熱實(shí)驗(yàn)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：*將空飲料瓶（瓶?jī)?nèi)為空氣）套上氣球。*分別放入熱水和冷水中，觀察氣球的變化。3.得出結(jié)論：學(xué)生觀察并描述現(xiàn)象，得出結(jié)論：氣體也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。（板書：氣體→熱脹冷縮）（若時(shí)間充裕，可簡(jiǎn)要提及固體的熱脹冷縮，如教師演示銅球穿鐵環(huán)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到固體也有熱脹冷縮，只是現(xiàn)象不明顯。板書：固體→（一般情況下）熱脹冷縮）活動(dòng)四：探究熱的傳遞1.情境設(shè)問：師：冬天我們用手摸金屬門把手和木頭門把手，感覺哪個(gè)更涼？為什么？（學(xué)生討論）其實(shí)這涉及到熱的傳遞。如果我們把一根金屬棒的一端放在熱水中，另一端會(huì)變熱嗎？熱是怎么從一端傳到另一端的呢？2.設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：教師出示實(shí)驗(yàn)材料（金屬棒、凡士林、火柴棒、酒精燈或熱水杯）：師：老師給大家提供這些材料，你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓我們“看到”熱的傳遞過程嗎？引導(dǎo)學(xué)生思考：可以在金屬棒的不同位置用凡士林粘上火柴棒，然后給金屬棒的一端加熱，觀察火柴棒掉落的順序。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（若用酒精燈，需教師嚴(yán)格監(jiān)管，強(qiáng)調(diào)安全；也可用熱水杯代替，將金屬棒的一端浸入熱水中）：*在金屬棒的一側(cè)，從左到右等距離地用凡士林粘幾根火柴棒（或小豆子）。*將金屬棒的左端（或右端）固定，放入盛有熱水的燒杯中（或用酒精燈給左端加熱）。*仔細(xì)觀察火柴棒掉落的順序。3.觀察與結(jié)論：師：你們看到了什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象說明了什么？學(xué)生匯報(bào)：離熱源最近的火柴棒先掉下來，然后是離熱源稍遠(yuǎn)的……師總結(jié)：熱可以沿著物體傳遞，從溫度高的部分傳到溫度低的部分，這種傳遞熱的方式叫做熱傳導(dǎo)。（板書：熱的傳遞→傳導(dǎo)：從高溫部分→低溫部分）（三）鞏固拓展，聯(lián)系生活（約5-7分鐘）1.解釋現(xiàn)象：師：現(xiàn)在我們能用今天學(xué)到的知識(shí)來解釋一些生活中的現(xiàn)象了嗎？*夏天路面為什么會(huì)鼓起來？（固體熱脹）*冬天水管為什么會(huì)凍裂？（水結(jié)冰體積變大，特殊情況）*煮熟的雞蛋為什么放在冷水中泡一會(huì)兒更容易剝殼？（蛋殼和蛋白熱脹冷縮程度不同）*溫度計(jì)為什么能測(cè)量溫度？（液體熱脹冷縮）2.趣味思考：師：為什么夏天架設(shè)電線時(shí)，電線不能拉得太緊？（防止冬天冷縮時(shí)拉斷）（四）課堂小結(jié)，回顧提升（約3分鐘）1.知識(shí)梳理：師：通過今天的學(xué)習(xí)，我們探究了哪些熱現(xiàn)象？你有哪些收獲？（引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的熱脹冷縮、熱的傳遞等知識(shí)）2.方法總結(jié)：師：我們是通過什么方法來學(xué)習(xí)這些知識(shí)的？（觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、合作等）科學(xué)探究離不開大膽的猜想和小心的驗(yàn)證。3.拓展延伸：師：關(guān)于熱現(xiàn)象，還有很多有趣的知識(shí)等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，比如熱除了傳導(dǎo)，還有沒有其他的傳遞方式？（簡(jiǎn)單提及對(duì)流、輻射，為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊）課后大家可以繼續(xù)查閱資料，或者動(dòng)手做一些小實(shí)驗(yàn)，探索更多熱的奧秘。五、板書設(shè)計(jì)熱現(xiàn)象探秘問題：物體受熱會(huì)怎樣？熱怎么傳遞？一、熱脹冷縮*液體：受熱體積膨脹，受冷體積收縮*氣體：受熱體積膨脹，受冷體積收縮*固體：（一般情況下）受熱體積膨脹，受冷體積收縮二、熱的傳遞*傳導(dǎo)：從溫度高的部分→溫度低的部分科學(xué)方法：觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、驗(yàn)證六、教學(xué)反思與建議1.安全性：熱現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)常涉及熱水、酒精燈等，教師必須將安全教育貫穿始終，嚴(yán)格規(guī)范操作流程，確保學(xué)生安全?？商崆芭嘤?xùn)小組安全員。2.材料準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備是本課成功的關(guān)鍵。器材要充足、完好，易于操作。液體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)中，瓶子的選擇（建議用透明、薄一點(diǎn)的塑料瓶）和氣球的質(zhì)量很重要。染色水能使現(xiàn)象更清晰。3.探究深度：對(duì)于“熱脹冷縮”的微觀解釋，小學(xué)階段不宜深入，只需讓學(xué)生認(rèn)識(shí)宏觀現(xiàn)象即可。重點(diǎn)放在“提出問題—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—觀察現(xiàn)象—得出結(jié)論”的探究過程。4.差異化指導(dǎo)：對(duì)于動(dòng)手能力稍弱的小組，教師要加強(qiáng)個(gè)別指導(dǎo)，鼓勵(lì)他們參與到實(shí)驗(yàn)中。對(duì)于能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以提出更具挑戰(zhàn)性的問題，如“不同液體的熱脹冷縮程度一樣嗎？”5.時(shí)間掌控：實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)耗時(shí)可能較長(zhǎng)，教師需合理安排