一、教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：從生活直覺到科學(xué)認(rèn)知的橋梁搭建演講人CONTENTS教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：從生活直覺到科學(xué)認(rèn)知的橋梁搭建教學(xué)實施過程：從現(xiàn)象觀察到實驗驗證的階梯式探究熱脹冷縮現(xiàn)象實踐延伸：從實驗室到生活的科學(xué)遷移教學(xué)反思與總結(jié)：熱脹冷縮背后的科學(xué)思維培育目錄2025小學(xué)二年級科學(xué)下冊探索熱脹冷縮的現(xiàn)象記錄報告總結(jié)報告課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：科學(xué)不是實驗室里的高冷名詞，而是藏在生活褶皺里的“魔法”。當(dāng)我翻開2025年新版小學(xué)二年級科學(xué)下冊教材，看到“熱脹冷縮的現(xiàn)象探索”這一單元時，腦海中立刻浮現(xiàn)出去年帶學(xué)生用可樂瓶做“會跳舞的氣球”實驗時，孩子們瞪圓眼睛喊“老師快看！氣球自己鼓起來了”的場景——那是科學(xué)種子在童真里發(fā)芽的聲音。今天，我將以這份記錄報告為載體，從“現(xiàn)象感知—實驗探究—規(guī)律總結(jié)—生活應(yīng)用”四個維度，完整呈現(xiàn)這一單元的教學(xué)實踐與思考。01教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：從生活直覺到科學(xué)認(rèn)知的橋梁搭建1學(xué)情分析：二年級學(xué)生的認(rèn)知特點與前概念基礎(chǔ)二年級學(xué)生（7-8歲）正處于具體運算階段初期，思維以直觀形象為主，對“看得見、摸得著”的現(xiàn)象有強(qiáng)烈興趣，但對“溫度變化引起體積變化”這類抽象關(guān)系缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。通過前期訪談發(fā)現(xiàn)，85%的學(xué)生能說出“冬天水管凍裂”“夏天自行車輪胎易爆”等生活現(xiàn)象，但僅12%能將其歸因于“物體體積變化”，且普遍存在“熱了會變大、冷了會變小”的模糊認(rèn)知，缺乏“固體、液體、氣體是否都有此規(guī)律”的探究意識。2教學(xué)目標(biāo)：三維目標(biāo)下的科學(xué)素養(yǎng)培育基于《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“物質(zhì)的變化與相互作用”主題要求，結(jié)合學(xué)情，本單元設(shè)定以下目標(biāo)：1知識目標(biāo)：通過觀察、實驗，認(rèn)識液體、氣體、固體在溫度變化時體積會發(fā)生膨脹或收縮的現(xiàn)象，初步理解“熱脹冷縮”的科學(xué)概念；2能力目標(biāo)：能設(shè)計簡單實驗驗證猜想，用文字、圖畫、表格記錄現(xiàn)象，初步培養(yǎng)“提出問題—設(shè)計實驗—觀察記錄—得出結(jié)論”的科學(xué)探究能力；3情感目標(biāo)：感受科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)觀察自然、探索規(guī)律的興趣，培養(yǎng)“尊重事實、樂于分享”的科學(xué)態(tài)度。402教學(xué)實施過程：從現(xiàn)象觀察到實驗驗證的階梯式探究1情境導(dǎo)入：生活現(xiàn)象引發(fā)認(rèn)知沖突課堂初始，我播放了三段生活視頻：視頻1：冬天早晨，奶奶用熱水澆凍住的鐵桶蓋，蓋子“啪”地彈起；視頻2：夏天體育課，小明的塑料水壺忘在操場，下午發(fā)現(xiàn)壺身鼓得像氣球；視頻3：媽媽煮雞蛋，把剛煮熟的雞蛋泡冷水，蛋殼輕易剝下?！斑@些現(xiàn)象有什么共同點？”問題拋出后，孩子們七嘴八舌：“都是溫度變化！”“有的用熱水，有的被太陽曬熱，有的泡冷水。”“但為什么熱了會松，冷了反而好剝？”小宇的追問讓課堂出現(xiàn)思維漣漪——這正是我期待的“認(rèn)知沖突”：學(xué)生發(fā)現(xiàn)“熱脹冷縮”可能存在不同表現(xiàn)，需要通過實驗驗證。2實驗探究：分類型驗證三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象考慮到二年級學(xué)生的操作能力，我將實驗分為“氣體—液體—固體”三個梯度，從最易觀察的氣體開始，逐步過渡到需要輔助工具的液體、固體，符合“由易到難、由直觀到抽象”的認(rèn)知規(guī)律。2實驗探究：分類型驗證三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象2.1氣體的熱脹冷縮：會“跳舞”的氣球?qū)嶒灢牧希嚎詹Ａ浚◣鹉z塞）、氣球、熱水（60℃）、冷水（10℃）、水槽。實驗步驟：學(xué)生分組操作：將氣球嘴套在玻璃瓶口，用橡皮筋固定（確保密封）；第一次觀察：將瓶子放入熱水槽，觀察氣球變化；第二次觀察：將瓶子取出，放入冷水槽，觀察氣球變化?，F(xiàn)象記錄（學(xué)生用圖文結(jié)合方式記錄）：熱水中：氣球逐漸鼓起來，像吹了氣的小燈籠；冷水中：鼓起來的氣球慢慢“泄了氣”，皺巴巴貼在瓶口。討論與結(jié)論：2實驗探究：分類型驗證三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象2.1氣體的熱脹冷縮：會“跳舞”的氣球“為什么氣球會自己鼓起來？”“瓶子里的空氣被熱水加熱，把氣球撐大了！”“那冷水里空氣變冷，就縮回去了！”通過對話，學(xué)生初步理解“氣體受熱體積膨脹，遇冷體積收縮”。小琪舉手補充：“我家冰箱里的可樂瓶，剛拿出來時瓶身有點凹，放一會兒就鼓起來了，是不是也是空氣冷縮熱脹？”這個生活聯(lián)想讓抽象概念落地。2實驗探究：分類型驗證三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象2.2液體的熱脹冷縮：會“爬樓梯”的紅水實驗材料：帶細(xì)玻璃管的燒瓶（提前裝入染紅的水）、熱水、冷水、記號筆。實驗改進(jìn)：考慮到二年級學(xué)生對“體積變化”的感知困難，我將玻璃管固定在白板上，用記號筆在白板畫等距橫線（每格1cm），讓“水位上升/下降”變成“紅水爬樓梯”的游戲化表達(dá)。實驗步驟：初始記錄：將燒瓶放入常溫水中，標(biāo)記紅水在玻璃管中的位置（記為0刻度）；加熱觀察：將燒瓶移入熱水槽，觀察紅水位置變化并標(biāo)記；冷卻觀察：將燒瓶移入冷水槽，觀察紅水位置變化并標(biāo)記?，F(xiàn)象記錄（學(xué)生用表格記錄）：|溫度變化|紅水位置（刻度）|現(xiàn)象描述|2實驗探究：分類型驗證三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象2.2液體的熱脹冷縮：會“爬樓梯”的紅水|----------|------------------|------------------------||常溫|0|紅水平靜，與0刻度對齊||熱水中|+3|紅水像小蟲子往上爬||冷水中|-2|紅水慢慢退回到0刻度下|關(guān)鍵追問：“紅水為什么會爬樓梯？”“水被加熱后變多了嗎？”通過測量前后水量（用天平稱量），學(xué)生發(fā)現(xiàn)“水的總量沒變，只是體積變大了”；“那冷水里紅水下降，是水變少了嗎？”同樣測量后得出“體積縮小”的結(jié)論。這一步打破了“熱脹是因為變多”的前概念，建立“體積變化”的科學(xué)認(rèn)知。2實驗探究：分類型驗證三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象2.3固體的熱脹冷縮：會“變胖”的銅球?qū)嶒灢牧希恒~球與銅環(huán)（常溫下銅球剛好能通過銅環(huán)）、酒精燈、火柴、冷水、鑷子。安全提示：考慮到火焰操作的危險性，此實驗由教師演示，學(xué)生分組觀察。實驗步驟：初始驗證：將常溫銅球從銅環(huán)中穿過，確認(rèn)“剛好通過”；加熱銅球：用酒精燈加熱銅球1分鐘，再次嘗試穿過銅環(huán)；冷卻銅球：將熱銅球浸入冷水，再次嘗試穿過銅環(huán)?，F(xiàn)象觀察：加熱后：銅球像“吃胖了”，卡在銅環(huán)上，怎么傾斜都過不去；冷卻后：銅球“瘦回來”，輕松穿過銅環(huán)。2實驗探究：分類型驗證三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象2.3固體的熱脹冷縮：會“變胖”的銅球?qū)W生提問：“銅球是被火燒大了嗎？”“冷卻后又變小，是水把它沖小了？”結(jié)合前兩個實驗的結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生類比：“固體和氣體、液體一樣，受熱體積膨脹，所以銅球變大；遇冷體積收縮，所以銅球變小?！睘榱嗽鰪?qiáng)說服力，我補充了生活案例：“鐵路軌道之間為什么留縫隙？就是防止夏天鐵軌受熱膨脹擠變形；高壓電線冬天繃得直，夏天垂下來，是因為電線冷縮熱脹?！焙⒆觽兓腥淮笪颍骸霸瓉泶笕苏f的‘留伸縮縫’是這個道理！”3現(xiàn)象總結(jié)：繪制“熱脹冷縮家族圖”在完成三類物體的實驗后，我引導(dǎo)學(xué)生用思維導(dǎo)圖梳理規(guī)律（圖1）：03熱脹冷縮現(xiàn)象熱脹冷縮現(xiàn)象├─氣體：受熱膨脹↑，遇冷收縮↓（氣球?qū)嶒灒┅扩ひ后w：受熱膨脹↑，遇冷收縮↓（紅水實驗）└─固體：受熱膨脹↑，遇冷收縮↓（銅球?qū)嶒灒┬≥x提出疑問：“所有物體都熱脹冷縮嗎？”這個問題超出了二年級教學(xué)范圍，但我沒有回避：“你觀察得真仔細(xì)！大部分物體是這樣，但水比較特殊——當(dāng)溫度在0-4℃時，水遇冷反而膨脹，所以冬天水管凍裂，其實是水結(jié)冰時體積變大撐破的。這個‘反脾氣’的現(xiàn)象，我們到高年級再深入研究！”保護(hù)好奇心比給出答案更重要。04實踐延伸：從實驗室到生活的科學(xué)遷移1生活中的熱脹冷縮大搜索1為了讓科學(xué)回歸生活，我布置了“家庭科學(xué)任務(wù)”：和父母一起尋找5個熱脹冷縮的生活實例，用照片或畫記錄，并簡單解釋原理。學(xué)生的作業(yè)讓我驚喜：2小雨拍了奶奶煮湯圓的視頻：“生湯圓沉在鍋底，煮熟后浮起來，因為里面的空氣和水受熱膨脹，湯圓變‘胖’了，所以浮起來！”3小航畫了媽媽修眼鏡的場景：“鏡框太緊，媽媽用熱水泡一下，塑料鏡框受熱膨脹，就松了，能輕松戴上?！?最讓我感動的是朵朵的記錄：“爺爺?shù)睦鲜直碜卟粶?zhǔn)，爸爸說金屬表鏈熱脹冷縮，夏天變長、冬天變短，所以需要調(diào)整。原來爺爺?shù)氖直砝锊刂茖W(xué)！”5這些鮮活的案例證明：當(dāng)科學(xué)與生活鏈接，孩子的觀察視角會變得敏銳而溫暖。2創(chuàng)意小實驗：自制“熱脹冷縮溫度計”作為單元實踐作業(yè)，我指導(dǎo)學(xué)生用塑料瓶、吸管、紅墨水自制簡易溫度計（圖2）：步驟1：塑料瓶中裝1/3紅水，插入吸管（吸管下端浸入水中），用橡皮泥密封瓶口；步驟2：將瓶子放入熱水，觀察紅水在吸管中上升；放入冷水，觀察紅水下降；步驟3：在吸管旁貼白紙，用記號筆標(biāo)記不同溫度下的紅水位置，制作“個人溫度計”。孩子們帶著自制溫度計測量了“溫水杯”“冰箱冷藏區(qū)”“手心溫度”，在動手操作中深化了對“液體熱脹冷縮”的理解。小宇興奮地說：“原來溫度計的原理這么簡單！我奶奶的體溫表，里面的水銀也是熱脹冷縮吧？”這種“知識遷移”正是科學(xué)教育的核心目標(biāo)。05教學(xué)反思與總結(jié)：熱脹冷縮背后的科學(xué)思維培育1教學(xué)成效：從“看熱鬧”到“看門道”的轉(zhuǎn)變通過本單元教學(xué)，92%的學(xué)生能準(zhǔn)確列舉3種以上熱脹冷縮的生活實例，87%能通過“加熱—觀察膨脹—冷卻—觀察收縮”的邏輯描述實驗現(xiàn)象，78%能嘗試用“體積變化”解釋現(xiàn)象。更重要的是，課堂上“為什么？”“是不是？”的提問次數(shù)比單元前增加了2.3倍，這說明學(xué)生的科學(xué)探究意識正在萌芽。2改進(jìn)方向：關(guān)注個體差異與深度探究教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，約15%的學(xué)生對“體積”概念理解仍有困難，需要通過“用氣球裝空氣后稱重”“比較同質(zhì)量水加熱前后的體積”等體驗活動強(qiáng)化；個別動手能力較弱的學(xué)生在實驗操作中參與度不足，后續(xù)可采用“小組分工”（記錄員、操作員、觀察員）的方式，讓每個孩子都找到自己的角色。3核心總結(jié)：熱脹冷縮是打開科學(xué)之門的鑰匙熱脹冷縮不僅是一個科學(xué)概念，更是培養(yǎng)學(xué)生“觀察—提問—驗證—應(yīng)用”科學(xué)思維的載體。當(dāng)孩子們用“熱脹冷縮”