一、實驗背景與意義：為什么要繪制冰融化的溫度曲線？演講人CONTENTS實驗背景與意義：為什么要繪制冰融化的溫度曲線？實驗前的準備：工欲善其事，必先利其器實驗過程：從觀察到記錄，步步為營溫度曲線繪制：讓數(shù)據(jù)“開口說話”拓展與深化：從課堂到生活的遷移總結：溫度曲線背后的科學思維目錄2025小學三年級科學下冊冰融化成水的溫度曲線繪制課件作為一名深耕小學科學教育十余年的教師，我始終相信：最生動的科學課，一定是讓孩子用雙手觸摸現(xiàn)象、用眼睛觀察規(guī)律、用思維提煉本質(zhì)的過程。今天要和大家分享的“冰融化成水的溫度曲線繪制”，正是這樣一節(jié)融合了觀察、記錄與分析的典型探究課。這節(jié)課不僅能幫助三年級學生理解“溫度變化與狀態(tài)變化”的關系，更能通過繪制溫度曲線這一可視化工具，培養(yǎng)他們用數(shù)據(jù)說話、用圖表表達的科學思維。接下來，我將從實驗背景、操作流程、曲線繪制到結論分析，逐步展開講解。01實驗背景與意義：為什么要繪制冰融化的溫度曲線？基于課標與教材的核心目標《義務教育科學課程標準（2022年版）》在“物質(zhì)的變化”主題中明確要求，三年級學生需“觀察并描述冰融化成水的過程中，溫度的變化規(guī)律”。人教版三年級下冊《溫度與水的變化》單元中，“冰融化了”一課的教學重點正是引導學生通過實驗，發(fā)現(xiàn)“冰在融化過程中溫度保持不變”的規(guī)律，而溫度曲線則是呈現(xiàn)這一規(guī)律最直觀的工具。聯(lián)系生活的真實情境孩子們在生活中早已接觸過冰融化的現(xiàn)象：冬天屋檐下的冰柱逐漸變短，喝可樂時加的冰塊慢慢變小，雪后堆的雪人“變矮”……但這些觀察往往停留在“冰變少了”的表層。通過溫度曲線的繪制，我們能引導孩子從“定性觀察”轉(zhuǎn)向“定量記錄”，用具體的數(shù)字和圖像回答“冰融化時溫度是一直上升，還是有特殊變化？”這一關鍵問題，讓科學回歸對“規(guī)律”的探索。培養(yǎng)科學思維的重要載體繪制溫度曲線的過程，本質(zhì)是“數(shù)據(jù)可視化”的過程。對于三年級學生而言，這是他們第一次用圖表呈現(xiàn)連續(xù)變化的實驗數(shù)據(jù)。通過描點、連線、分析曲線形狀，孩子們將初步理解“變量”（時間與溫度）之間的關系，為后續(xù)學習“統(tǒng)計圖”“函數(shù)關系”埋下思維的種子。去年帶學生做這個實驗時，有個孩子在記錄單上畫了一條波浪線，興奮地說：“原來冰融化不是‘嗖’地變熱，而是像爬樓梯一樣，先停在0℃好久！”這種從現(xiàn)象到規(guī)律的認知躍升，正是這節(jié)課的價值所在。02實驗前的準備：工欲善其事，必先利其器實驗材料的選擇與規(guī)范要完成這個實驗，需要準備以下材料（教師邊展示邊講解）：冰塊：建議使用純凈水冷凍制成的冰塊（避免雜質(zhì)影響熔點），大小約3-5立方厘米（太大融化慢，太小溫度變化不明顯）。實驗前10分鐘從冰箱取出，防止表面結霜影響初始溫度測量。溫度計：選擇量程為-10℃~100℃的酒精溫度計（水銀溫度計雖精準，但破碎后有安全隱患），刻度清晰，最小分度值1℃（適合三年級學生讀數(shù)）。容器：250ml燒杯（透明玻璃材質(zhì)，便于觀察冰的狀態(tài)），配套鐵架臺（固定溫度計，避免接觸杯底或杯壁）。計時器：電子秒表或手機計時功能（精確到秒），建議統(tǒng)一設置30秒為一個記錄間隔。實驗材料的選擇與規(guī)范記錄單：提前設計表格（如表1），包含“時間（秒）”“溫度（℃）”“狀態(tài)描述（冰多/冰水混合/水多）”三列，方便學生同步記錄現(xiàn)象與數(shù)據(jù)。表1冰融化成水實驗記錄單|時間（秒）|0|30|60|90|120|150|180|……||------------|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----||溫度（℃）||||||||||狀態(tài)描述|全冰|冰多|冰多|混合|混合|水多|全水|……|實驗操作的安全與規(guī)范1三年級學生首次接觸溫度計和冰塊實驗，安全提示必須前置：2溫度計使用：手持上端，玻璃泡完全浸沒在冰或水中（但不接觸杯底杯壁）；讀數(shù)時視線與液柱頂端平齊；實驗結束輕放，避免碰撞。3冰塊處理：用鑷子夾取冰塊（直接用手會加速融化，影響數(shù)據(jù)）；若冰塊粘連，輕敲燒杯外壁分離，不可用溫度計撬動。4環(huán)境控制：實驗應在室溫15-25℃的教室進行（溫度過高冰融化太快，過低則融化太慢）；避免空調(diào)風直吹燒杯，保持環(huán)境溫度穩(wěn)定。03實驗過程：從觀察到記錄，步步為營第一步：確定初始狀態(tài)（0-1分鐘）向燒杯中加入3-4塊冰塊（約占燒杯1/3體積），將溫度計玻璃泡插入冰塊中央（確保接觸冰但不觸底）。等待30秒，待溫度計示數(shù)穩(wěn)定后記錄初始溫度（通常為0℃或略低于0℃，因冰塊可能過冷）。同步記錄初始狀態(tài)：“燒杯中全是冰塊，無液態(tài)水。”教師提醒：這一步是為了確認“冰的初始溫度”，部分學生可能疑惑：“冰的溫度一定是0℃嗎？”可以引導觀察：“如果冰塊剛從-18℃的冰箱取出，初始溫度會低于0℃，但放置一段時間后，與空氣換熱，溫度會回升到0℃，這時候才會開始融化。”第二步：持續(xù)觀察與記錄（1-10分鐘）啟動計時器，每隔30秒記錄一次溫度：第一次記錄在30秒時（對應時間列30秒），第二次60秒，依此類推，直到冰塊完全融化后再記錄2-3組數(shù)據(jù)（確認水溫是否繼續(xù)上升）。記錄溫度的同時，觀察并描述狀態(tài)變化：“冰的體積是否減少？是否出現(xiàn)液態(tài)水？水的比例如何？”（如“30秒時，冰塊表面濕潤，出現(xiàn)少量水；90秒時，冰與水各占一半；150秒時，冰只剩小塊，水占大部分”）。常見問題應對：溫度計示數(shù)波動：可能因玻璃泡未完全浸沒（需調(diào)整位置）或讀數(shù)過快（需等待2-3秒示數(shù)穩(wěn)定）。第二步：持續(xù)觀察與記錄（1-10分鐘）冰融化過快：若室溫過高（如夏季），可在燒杯外包裹毛巾減緩融化；若過慢（如冬季），可移至溫暖區(qū)域。數(shù)據(jù)異常：某一時間點溫度突然升高，可能是溫度計觸碰到燒杯壁（杯壁因室溫較高，溫度高于冰），需提醒學生檢查位置。第三步：整理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律（實驗后5分鐘）實驗結束后，組織學生以小組為單位整理數(shù)據(jù)。教師可展示一組典型數(shù)據(jù)（如表2），引導學生觀察：表2某小組實驗數(shù)據(jù)示例|時間（秒）|0|30|60|90|120|150|180|210|240||------------|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----||溫度（℃）|-1|0|0|0|0|0|0|1|2|第三步：整理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律（實驗后5分鐘）|狀態(tài)描述|全冰|冰表濕|冰多水少|(zhì)冰水各半|冰少水多|剩小塊冰|冰完全融化|全水|全水|觀察問題引導：“溫度在什么時候開始保持不變？”（30秒后穩(wěn)定在0℃）“溫度保持不變時，冰的狀態(tài)有什么變化？”（從全冰逐漸融化成水）“冰完全融化后，溫度有什么變化？”（開始逐漸上升）04溫度曲線繪制：讓數(shù)據(jù)“開口說話”坐標系的建立：橫軸與縱軸的意義繪制溫度曲線的第一步是建立坐標系：橫軸（X軸）：表示時間，單位為“秒”。根據(jù)實驗總時間確定刻度，如實驗持續(xù)240秒，則橫軸從0到240，每隔30秒標一個刻度（0、30、60……240）?？v軸（Y軸）：表示溫度，單位為“℃”。根據(jù)實驗中溫度的范圍確定刻度，如溫度從-1℃到2℃，則縱軸從-2℃開始（留1格緩沖），每隔1℃標一個刻度（-2、-1、0、1、2）。教師示范：在黑板上用直尺畫出橫軸和縱軸，標注單位和刻度，強調(diào)“刻度要均勻，間距要一致”。描點與連線：從數(shù)據(jù)到圖像的轉(zhuǎn)化描點：根據(jù)記錄單中的時間和溫度，在坐標系中找到對應的點。例如，30秒時溫度0℃，對應橫軸30、縱軸0的交點，用“●”標記。連線：用直尺將相鄰的點依次連接。注意：若某一點數(shù)據(jù)明顯異常（如某時間點溫度突然升高5℃），需檢查是否記錄錯誤，若確認是操作失誤，可標記為“×”并跳過該點。學生常見問題：點描歪：因直尺使用不熟練，可建議先用鉛筆輕描，確認位置后再加重。連線彎曲：強調(diào)“溫度變化是連續(xù)的，用直線連接更能反映規(guī)律”（小學階段不要求平滑曲線）。忽略狀態(tài)描述：可在曲線上方用文字標注關鍵狀態(tài)（如“冰開始融化”“冰完全融化”），增強可讀性。曲線分析：從圖像中提煉科學規(guī)律繪制完成后，引導學生觀察曲線形狀（如圖1），并思考以下問題：初始階段（0-30秒）：溫度從-1℃上升到0℃，曲線斜率較陡。這是因為冰塊從過冷狀態(tài)（低于0℃）吸收熱量，溫度快速回升到熔點（0℃）。融化階段（30-180秒）：溫度保持0℃不變，曲線呈水平直線。這是關鍵規(guī)律——冰在融化過程中，吸收的熱量用于克服分子間作用力（即“融化潛熱”），而非升高溫度，因此溫度保持不變。完全融化后（180秒后）：冰完全變?yōu)樗^續(xù)吸收熱量，溫度開始上升，曲線斜率再次變陡。圖1冰融化成水的溫度曲線示意圖（此處可插入手繪或PPT動態(tài)圖，展示曲線從上升到水平再上升的過程）05拓展與深化：從課堂到生活的遷移拓展與深化：從課堂到生活的遷移（一）為什么冰融化時溫度不變？——用孩子能理解的“能量分配”解釋面對“為什么溫度不上升”的疑問，可類比生活場景：“冬天你們烤火時，若要融化一塊冰，火焰的熱量一部分讓冰變熱（升溫），另一部分讓冰‘解開’自己（融化）。當冰還沒完全融化時，熱量主要用來‘解開’冰，所以溫度暫時不上升；等冰全融化成水，剩下的熱量才會讓水變熱?！边@種比喻能幫助孩子建立“能量用于狀態(tài)變化”的初步概念。生活中的溫度曲線——尋找身邊的“平臺期”引導學生思考：“除了冰融化，還有哪些現(xiàn)象中溫度會保持不變？”例如：01水沸騰時，無論怎么加熱，溫度保持100℃（標準大氣壓下）；02蠟燭熔化時，固態(tài)蠟變?yōu)橐簯B(tài)蠟的過程中溫度不變（雖然蠟燭是非晶體，實際溫度會緩慢上升，但可簡化解釋）。03實驗反思與改進——培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度記錄時間是否準確（是否與計時器同步）？環(huán)境溫度是否穩(wěn)定（是否有風吹過燒杯）？溫度計是否始終浸沒在冰/水中？實驗結束后，組織學生討論：“哪些操作可能影響數(shù)據(jù)準確性？”常見反思點包括：06總結：溫度曲線背后的科學思維總結：溫度曲線背后的科學思維這節(jié)課，我們通過“觀察-記錄-繪圖-分析”的完整探究流程，發(fā)現(xiàn)了冰融化時溫度變化的規(guī)律：冰在融化前溫度上升到0℃，融化過程中溫度保持0℃不變，完全融化后溫度繼續(xù)上升。而溫度曲線作為“數(shù)據(jù)的畫像”，幫助我們直觀看到了這一規(guī)律。對三年級學生而言，這不僅是一次關于“冰與水”的實驗，更是一次“用數(shù)據(jù)說話”的思維啟蒙