一、實驗背景：為什么選擇“冰融化時的熱量吸收”？演講人CONTENTS實驗背景：為什么選擇“冰融化時的熱量吸收”？教學目標：三維目標的階梯式設(shè)計實驗準備：從材料選擇到安全預案的細節(jié)把控實驗過程：從觀察到測量的遞進式探究拓展應(yīng)用：從課堂到生活的遷移與深化目錄2025小學三年級科學下冊冰融化時的熱量吸收實驗課件作為一名從事小學科學教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學課，是讓孩子用雙手觸摸自然規(guī)律，用眼睛發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象背后的原理。今天要和大家分享的“冰融化時的熱量吸收實驗”，正是這樣一節(jié)將生活現(xiàn)象與科學本質(zhì)緊密結(jié)合的課例。它既是教科版三年級下冊“溫度與水的變化”單元的核心實驗，也是幫助孩子建立“熱量傳遞”“狀態(tài)變化”等科學概念的關(guān)鍵橋梁。接下來，我將從實驗背景、教學目標、操作流程、現(xiàn)象分析、拓展應(yīng)用五個部分，帶大家深入拆解這節(jié)實驗課的設(shè)計邏輯。01實驗背景：為什么選擇“冰融化時的熱量吸收”？1基于學生的認知起點三年級學生對“冰會融化”已有豐富的生活經(jīng)驗——他們見過冰棍在手里化水，觀察過冰箱里的冰塊取出后逐漸消失，甚至能說出“溫度高的時候冰化得快”。但這些經(jīng)驗大多停留在“現(xiàn)象描述”層面，對“冰融化時為什么需要吸收熱量”“融化過程中溫度是否變化”等本質(zhì)問題缺乏深入思考。正如我去年帶的班級，有個孩子曾問：“媽媽說冰塊能降溫是因為它自己變熱了，可我摸冰塊時手明明更冷了，到底是誰在吸收熱量？”這樣的困惑，正是開啟科學探究的最佳起點。2基于課程標準的要求《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》在“物質(zhì)的變化與相互作用”主題中明確要求：“知道水在自然狀態(tài)下有三種存在形式，溫度的變化會導致水的狀態(tài)變化；能通過觀察、實驗等方法獲取水狀態(tài)變化的證據(jù)，并基于證據(jù)分析現(xiàn)象背后的原因?！北诨瘜嶒炃『媚芡瑫r滿足“觀察現(xiàn)象—測量數(shù)據(jù)—分析原因”的探究鏈，是落實課標要求的典型課例。3基于科學思維的培養(yǎng)價值這節(jié)實驗課隱含著“變量控制”“數(shù)據(jù)實證”“推理建模”等重要科學方法。例如，通過對比“常溫下的冰”與“手心中的冰”融化速度，學生能初步理解“熱量來源不同會影響融化速率”；通過記錄“冰融化過程中溫度是否變化”，能直觀感知“狀態(tài)變化時熱量的隱性吸收”。這些思維訓練，將為孩子后續(xù)學習“蒸發(fā)”“凝結(jié)”等更復雜的物態(tài)變化奠定基礎(chǔ)。02教學目標：三維目標的階梯式設(shè)計1知識目標（基礎(chǔ)層）能準確描述冰融化的過程：從固態(tài)逐漸變?yōu)橐簯B(tài)，體積縮小（相同質(zhì)量下，水的體積小于冰）；理解冰融化需要吸收熱量，且在融化過程中溫度保持0℃（標準大氣壓下）；知道熱量總是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體（如手的熱量傳遞給冰，導致手感覺冷）。2能力目標（提升層）能規(guī)范使用溫度計測量冰和水的溫度，掌握“液泡完全浸沒、視線與液柱頂端平齊”的操作要點；01會設(shè)計簡單的對比實驗（如“不同環(huán)境下冰的融化速度”），控制“冰的初始質(zhì)量”“容器大小”等變量；02能通過表格、折線圖等方式記錄實驗數(shù)據(jù)，并基于數(shù)據(jù)得出“冰融化時溫度不變但持續(xù)吸熱”的結(jié)論。033情感目標（升華層）激發(fā)對日常生活中物態(tài)變化現(xiàn)象的觀察興趣（如關(guān)注“雪后化雪為什么比下雪冷”）；1培養(yǎng)尊重數(shù)據(jù)、實事求是的科學態(tài)度（如某組學生曾因溫度計未完全插入冰中得到“5℃”的錯誤數(shù)據(jù)，最終通過重復實驗修正）；2體會“科學解釋生活”的價值，建立“用科學眼光看世界”的思維習慣。303實驗準備：從材料選擇到安全預案的細節(jié)把控1實驗材料清單（每組）|類別|物品|數(shù)量|作用說明||------------|---------------------|------|-----------------------------------||主體材料|冰塊（1cm3立方體）|10塊|實驗對象，需提前冷凍48小時確保完全固態(tài)||測量工具|數(shù)字溫度計（-20℃~100℃）|1支|精確測量冰、冰水混合物、水的溫度||容器|透明塑料燒杯（250ml）|2個|分別盛放“常溫融化的冰”和“手捂融化的冰”|1實驗材料清單（每組）1|輔助工具|電子秤（精度0.1g）|1臺|測量冰的初始質(zhì)量和融化后水的質(zhì)量|2|記錄工具|實驗記錄單（含表格、折線圖框）|1張|記錄時間、溫度、狀態(tài)變化等數(shù)據(jù)|3|其他|計時器、干毛巾|各1|計時、擦干燒杯外壁冷凝水（避免干擾質(zhì)量測量）|2材料選擇的科學考量冰塊大小一致：確保每組實驗的“初始質(zhì)量”變量相同，排除“體積不同導致融化速度差異”的干擾；1數(shù)字溫度計：相比水銀溫度計更安全（避免破碎風險），且讀數(shù)更直觀（適合三年級學生）；2透明燒杯：便于觀察冰的狀態(tài)變化（如“何時出現(xiàn)第一滴水”“何時完全融化”）；3電子秤精度：選擇0.1g精度是為了驗證“冰融化成水質(zhì)量不變”（排除蒸發(fā)導致的質(zhì)量損失誤差）。43安全預案準備“應(yīng)急處理包”（若溫度計破碎，用鑷子撿起玻璃渣，撒硫磺粉處理可能的水銀泄漏）；提前告知“手捂冰塊時可能會冷，但不會凍傷”（消除學生顧慮）。提醒“輕拿溫度計”（避免碰撞破碎）；強調(diào)“不品嘗冰塊”（避免細菌污染）；04實驗過程：從觀察到測量的遞進式探究1階段一：觀察與提問——激活前概念（10分鐘）情境導入：展示一杯冰塊（提前從冰箱取出，外壁有冷凝水），提問：“冰塊取出后發(fā)生了什么變化？”學生可能回答：“冰塊變小了”“杯子外面有水珠”“摸起來很涼”。01聚焦問題：追問：“冰塊變小是因為它‘變熱’了嗎？為什么摸冰塊時手會覺得冷？”引導學生提出假設(shè)：“可能是冰塊在吸收手的熱量，所以手變冷了”“冰融化需要熱量，所以從周圍吸收”。02明確探究方向：總結(jié)：“今天我們要通過實驗驗證：冰融化時是否需要吸收熱量？如果需要，熱量從哪里來？融化過程中溫度會怎么變化？”032階段二：設(shè)計與操作——規(guī)范實驗步驟（25分鐘）2.1實驗1：測量冰融化過程中的溫度變化步驟1：測量冰的初始溫度。將溫度計液泡完全插入冰塊中（避免接觸燒杯壁），等待30秒，記錄溫度（約-2℃~0℃）。步驟2：記錄冰的初始質(zhì)量。用電子秤稱出燒杯+冰塊的總質(zhì)量（如燒杯20g，冰塊+燒杯50g，則冰塊30g）。步驟3：靜置觀察并記錄數(shù)據(jù)。每隔1分鐘記錄一次溫度和狀態(tài)（如“0分鐘：全冰，-1℃”“3分鐘：部分融化，冰水混合，0℃”“8分鐘：完全融化，0℃”）。關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：學生將觀察到“冰完全融化前，溫度始終保持0℃；完全融化成水后，溫度開始緩慢上升”。2階段二：設(shè)計與操作——規(guī)范實驗步驟（25分鐘）2.2實驗2：對比不同熱源下的融化速度01變量控制：兩組實驗均使用30g冰塊、250ml燒杯，唯一變量是“熱量來源”（一組放在室溫25℃環(huán)境中，另一組用手心捂住燒杯外壁）。02操作要點：提醒捂冰的學生“保持手掌貼合燒杯，不要用力擠壓”；室溫組燒杯放在實驗臺上，避免陽光直射。03數(shù)據(jù)記錄：記錄“出現(xiàn)第一滴水的時間”“完全融化的時間”（如室溫組12分鐘完全融化，手捂組5分鐘完全融化）。04現(xiàn)象分析：學生通過對比會發(fā)現(xiàn)“手捂的冰融化更快”，從而推理“手的溫度比室溫高，能提供更多熱量，所以冰吸收熱量更快，融化更快”。3階段三：分析與結(jié)論——基于證據(jù)的科學推理（15分鐘）數(shù)據(jù)整理：各組展示實驗記錄單，教師用希沃白板匯總?cè)鄶?shù)據(jù)（如溫度變化折線圖、融化時間對比表）。關(guān)鍵問題討論：“為什么冰融化時溫度不變？”（引導：熱量沒有用來升高溫度，而是用來打破冰的結(jié)構(gòu)，使固態(tài)變液態(tài)，這種“隱藏的熱量”叫潛熱）；“手捂冰塊時，熱量是怎么傳遞的？”（從手→燒杯→冰，手因失去熱量而感覺冷）；“冰融化成水后質(zhì)量變了嗎？”（通過電子秤測量，燒杯+水的質(zhì)量仍為50g，說明質(zhì)量守恒）。結(jié)論總結(jié)：冰融化是從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，需要持續(xù)吸收熱量；在完全融化前，吸收的熱量用于狀態(tài)變化而非升高溫度，因此溫度保持0℃；熱量從高溫物體（如手、空氣）傳遞給低溫的冰，導致高溫物體溫度降低。05拓展應(yīng)用：從課堂到生活的遷移與深化1生活現(xiàn)象解釋問題2：冰箱里的冰塊為什么要用保鮮袋裝？（減少與空氣接觸，減緩熱量吸收，延長融化時間）；問題3：賣冰棍的箱子為什么用棉被包裹？（棉被是熱的不良導體，阻止外界熱量傳遞給冰棍，減緩融化）。問題1：為什么“下雪不冷化雪冷”？（雪融化時需要吸收空氣中的熱量，導致氣溫降低）；2延伸實驗建議（課后選做）實驗3：不同鹽度對冰融化的影響。在冰塊上撒鹽，觀察融化速度和溫度變化（鹽能降低冰的熔點，導致冰在0℃以下融化，同時吸收更多熱量，溫度會低于0℃）；實驗4：測量不同材料的保溫效果。用毛巾、泡沫、鋁箔分別包裹冰塊，記錄融化時間（對比熱的良導體與不良導體的差異）。3情感升華回顧實驗中孩子們的表現(xiàn)：有的小組為“溫度為什么停在0℃”爭論得面紅耳赤，有的學生用折線圖把數(shù)據(jù)畫得歪歪扭扭卻充滿認真，有的孩子興奮地喊“我知道了！冰棍讓我手冷是因為它在吸我的熱量！”——這些瞬間讓我深刻體會到：科學教育不是灌輸知識，而是點燃好奇心的火種，是讓孩子用自己的雙手和眼睛，觸摸到“熱量”這個看不見的朋友，理解“變化”背后不變的規(guī)律。結(jié)語：讓科學從現(xiàn)象走向本質(zhì)“冰融化時的熱量吸收