四年級科學實驗教案：冷熱變化探究一、教學目標1.知識與技能：認識熱傳遞現(xiàn)象，了解不同材料導熱性的差異；理解熱脹冷縮、融化吸熱等冷熱變化的原理，能清晰描述物體冷熱變化的過程。2.過程與方法：通過設(shè)計對比實驗，培養(yǎng)觀察、記錄、分析實驗現(xiàn)象的能力；學會用控制變量法探究科學問題，提升動手實踐與邏輯推理能力。3.情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)對生活中科學現(xiàn)象的探究興趣，養(yǎng)成嚴謹求實的科學態(tài)度；體會科學知識在生活中的應用價值，增強合作與分享意識。二、教學準備實驗材料：玻璃燒杯、塑料杯、金屬杯（大小相近）；溫度計（量程0-100℃）；凡士林（或蠟）、小鋼珠（或硬幣）；帶橡膠塞的透明塑料瓶、紅墨水、吸管；冰塊、毛巾、溫水；實驗記錄單（附后）。教具：多媒體課件（展示生活中冷熱變化場景，如溫度計工作、保溫杯原理）。三、教學過程（一）情境導入：生活中的“冷熱謎題”夏天的午后，老師分別觸摸教室的金屬窗框和塑料桌椅，提問：“為什么金屬摸起來更涼，塑料卻沒那么涼？”引導學生思考：“物體的冷熱感覺和什么有關(guān)？熱量會怎樣傳遞？”順勢引出課題——“冷熱變化的秘密”。（二）實驗探究：揭秘冷熱變化的原理實驗1：誰是“導熱小能手”——不同材料的導熱性對比實驗目的：探究不同材料導熱速度的差異。實驗步驟：1.取玻璃、塑料、金屬杯，倒入等量、溫度相同的熱水（約50℃，教師提前準備并測試溫度）。2.用溫度計分別測量3個杯子1分鐘、3分鐘、5分鐘后的水溫，記錄數(shù)據(jù)（參考記錄單1）。*（拓展操作：在三個杯子外壁相同高度處，用凡士林粘一顆小鋼珠，觀察哪個杯子上的鋼珠先掉落，直觀感受導熱速度。）*觀察與思考：哪種材料的杯子水溫下降最快？哪種最慢？結(jié)合生活經(jīng)驗（如鐵鍋炒菜、塑料勺盛湯），說說材料導熱性對生活的影響。實驗2：“瓶子的呼吸”——熱脹冷縮的奇妙現(xiàn)象實驗目的：探究物體受熱、遇冷時的體積變化。實驗步驟：1.向塑料瓶中倒入紅墨水（約占瓶子1/3），插入吸管（確保液面在吸管中可見），用橡膠塞密封瓶口（液面略高于塞子，便于觀察）。2.分組實驗：①將瓶子放入溫水（約40℃）中，觀察吸管內(nèi)液面變化；②取出瓶子，用毛巾包裹后放入冰塊（或冷水）中，再次觀察液面變化?，F(xiàn)象分析：溫水里的瓶子，液面為什么上升？冰塊中的瓶子，液面又為什么下降？生活中哪些現(xiàn)象利用了熱脹冷縮？（如溫度計、鐵軌留縫隙、夏天自行車胎易爆等）實驗3：“冰塊的魔法”——融化吸熱與溫度變化實驗目的：探究冰塊融化時的熱量變化，理解“融化吸熱”的原理。實驗步驟：1.取兩個溫度計，一個放在空燒杯中，記錄室溫；另一個溫度計的玻璃泡包裹一塊冰塊（用毛巾包裹操作，避免凍傷），放入燒杯中，每隔2分鐘記錄溫度，直到冰塊完全融化（參考記錄單2）。2.對比兩個溫度計的示數(shù)變化，觀察冰塊融化過程中燒杯內(nèi)空氣的溫度變化。討論總結(jié)：冰塊融化時，溫度計示數(shù)如何變化？為什么？夏天吃冰棍為什么會覺得涼快？聯(lián)系實驗現(xiàn)象解釋原因。（三）總結(jié)歸納：冷熱變化的科學邏輯組織學生分組討論實驗結(jié)論，教師引導梳理：熱傳遞：熱量會從溫度高的物體（或部分）傳遞到溫度低的物體（或部分），金屬導熱快，塑料、玻璃導熱慢（導熱性差異）。熱脹冷縮：物體受熱時體積膨脹，遇冷時體積收縮（液體、固體普遍存在，氣體更明顯）。融化吸熱：冰（固體）融化成水（液體）時會吸收周圍的熱量，導致環(huán)境溫度降低。（四）拓展延伸：生活中的科學應用1.實踐任務：回家用不同材料（陶瓷、不銹鋼、紙杯）裝熱水，測試保溫效果，分析原因（結(jié)合導熱性知識）。2.創(chuàng)意設(shè)計：用“熱脹冷縮”原理，設(shè)計一個“自動報警”小裝置（如用帶孔的瓶蓋和吸管，溫度過高時液面上升觸發(fā)提示）。四、教學評價過程性評價：觀察學生實驗操作的規(guī)范性（如溫度計使用、材料處理）、小組合作的參與度，記錄實驗現(xiàn)象的準確性。成果性評價：通過實驗記錄單、課堂發(fā)言（解釋生活現(xiàn)象）、拓展任務完成情況，評價學生對知識的理解與應用能力。五、注意事項1.安全操作：熱水溫度不宜過高（≤50℃），使用時避免潑灑；冰塊用毛巾包裹拿取，防止凍傷；實驗后及時整理材料，保持桌面整潔。2.變量控制：實驗1中需保證杯子大小、水量、初始溫度一致；實驗2中溫水、冷水溫度盡量穩(wěn)定，減少干擾。3.差異化指導：針對動手能力較弱的學生，教師可提前演示關(guān)鍵步驟（如密封瓶子、固定鋼珠），確保全員參與。附：實驗記錄單（示例）記錄單1：不同材料杯子的水溫變化時間（分鐘）玻璃杯水溫（℃）塑料杯水溫（℃）金屬杯水溫（℃）--------------------------------------------------------------0135記錄單2：冰塊融化時的溫度變化時間（分鐘）空燒杯溫度（℃）包冰塊