一、教學背景與目標設定演講人目錄01.教學背景與目標設定02.現象導入：生活中的“凍管”之困03.原理探究：水結冰的“膨脹之力”04.方法實踐：給水管穿上“保暖衣”05.實踐操作：小組合作“給水管保暖”06.總結延伸：讓科學融入生活2025小學三年級科學下冊冬季自來水管隔熱方法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：科學知識的傳遞，需要扎根生活實際，用孩子們能感知、能操作、能理解的方式展開。冬季自來水管凍裂是南北方城鄉(xiāng)常見的生活問題，將這一現象轉化為科學課的探究主題，既能培養(yǎng)學生觀察生活、解決問題的能力，也能讓“科學服務于生活”的理念真正落地。今天，我將以“冬季自來水管隔熱方法”為核心，從現象觀察、原理探究到方法實踐，帶孩子們開啟一場“給水管保暖”的科學之旅。01教學背景與目標設定1教材與學情分析人教版小學科學三年級下冊“身邊的材料”單元，重點引導學生認識材料的特性及其在生活中的應用。冬季水管防凍問題恰好是“材料保溫性”的典型應用場景。三年級學生已具備基礎的觀察能力和簡單實驗操作能力（如使用剪刀、膠帶等工具），但對“水結冰體積膨脹”的科學原理理解較抽象，需要通過直觀演示和生活實例輔助認知。2教學目標基于課標要求與學情，我將本課目標設定為：知識目標：知道冬季水管凍裂的根本原因是“水結冰體積膨脹”；能列舉3種以上常見的水管隔熱材料及其特性；能力目標：通過小組合作，完成模擬水管的隔熱包裹操作，掌握“包裹法”的關鍵步驟；情感目標：感受科學與生活的緊密聯(lián)系，養(yǎng)成關注生活現象、主動解決問題的習慣；增強愛護公共設施的責任意識。020103043教學重難點重點：理解水管凍裂的科學原理；掌握常見隔熱方法的操作要點；難點：將“水結冰體積膨脹”的微觀變化與宏觀現象建立聯(lián)系；根據實際場景選擇合適的隔熱方法。02現象導入：生活中的“凍管”之困現象導入：生活中的“凍管”之困上課伊始，我會播放一段冬日清晨的生活短片：畫面里，張奶奶擰開水龍頭卻沒有水流出來，用手摸摸水管，冷冰冰的；小明家的陽臺水管突然“咔”地一聲裂開，水噴得滿地都是……“同學們，你們遇到過類似的情況嗎？”孩子們會七嘴八舌地分享：“我家農村的水管冬天會凍??！”“外婆家的水管裂了，修了好幾天！”這時我會順勢提問：“為什么冬天水管容易裂？怎樣才能讓水管‘不凍不裂’呢？”為了讓問題更具體，我會展示兩組對比圖片：一組是夏季正常使用的水管，另一組是冬季凍裂的水管（裂紋處可見結冰的痕跡）。“大家仔細看，凍裂的水管裂紋是什么樣的？”孩子們會發(fā)現裂紋多呈縱向，像被“撐”開的?！笆钦l‘撐’裂了水管？答案就藏在水的‘變身’里?！?3原理探究：水結冰的“膨脹之力”1直觀實驗：觀察水結冰的體積變化為了讓抽象的原理可視化，我設計了“玻璃瓶凍水”實驗：取一個帶蓋的玻璃小瓶（提前標注水位線），裝滿水后擰緊蓋子，放入冰箱冷凍層。24小時后取出，孩子們會驚訝地發(fā)現：瓶子被“撐”裂了，原本的水位線上方結滿了冰?！八兂杀?，體積怎么變了？”結合實驗現象，我會用氣球輔助講解：“水就像住在水管里的‘小精靈’，天氣冷的時候，它們會手拉手變成冰，占據的空間反而變大了。就像氣球里的氣太多會撐破，水管里的冰太多也會撐裂管子。”3.2生活關聯(lián)：為什么有的水管更容易凍裂？通過提問引導學生觀察生活細節(jié)：“為什么暴露在室外、陽臺的水管更容易凍裂？埋在地下的水管很少裂？”孩子們會想到：“室外溫度低，水管里的水更容易結冰。”“地下的土能保暖，水管沒那么冷。”這時我會補充：“土壤、建筑物墻壁都是天然的隔熱層，能減緩水管熱量散失；而懸空、暴露的水管直接接觸冷空氣，水溫下降更快，結冰風險更高。”04方法實踐：給水管穿上“保暖衣”方法實踐：給水管穿上“保暖衣”明白了凍裂原理，解決問題的關鍵就落在“如何減緩水管熱量散失，防止水結冰”上。我將常見的隔熱方法歸納為四類，結合實物、圖片和操作視頻逐一講解。1包裹法：最常用的“手工保暖”適用場景：陽臺、室外明裝的水管（如廚房外接水管、樓頂太陽能水管）；核心材料：泡沫管套（市場常見的黑色/白色PE泡沫管，內徑與水管匹配）、棉麻織物（舊衣物、毛巾）、塑料膜（防水用）、膠帶（寬透明膠或電工膠布）；操作步驟（以泡沫管套為例）：測量與裁剪：用軟尺測量需要包裹的水管長度，泡沫管套按長度裁剪（可稍長5-10cm，避免覆蓋不全）；套入與固定：將泡沫管套沿縱向開口套在水管上，確保完全覆蓋水管表面（特別是彎頭、接口處，這些位置更易散熱）；密封與加固：用寬膠帶沿泡沫管套的開口處纏繞，確保無空隙（防止冷空氣鉆入）；若水管暴露在雨水中，可在泡沫管套外再包裹一層塑料膜，用膠帶固定邊緣；1包裹法：最常用的“手工保暖”注意事項：泡沫管套的厚度建議選擇1-2cm（過薄保暖性不足，過厚浪費材料）；棉麻織物包裹時需多層纏繞（至少3層），避免織物松散導致空隙；膠帶纏繞時要均勻，避免拉扯過緊導致材料變形。為了讓學生更直觀，我會現場演示用泡沫管套包裹一根模擬水管（PVC管），邊操作邊強調：“同學們看，彎頭處要把泡沫管套剪開一點，貼合管壁，這樣才不會留‘冷風口’?！?深埋法：農村自建房的“天然保護”適用場景：農村庭院、菜園等可開挖地面的區(qū)域；操作原理：利用土壤的保溫特性（土壤導熱性比空氣差，冬季地溫高于氣溫），將水管埋入地下，減少與冷空氣的接觸；操作要點：埋藏深度：北方地區(qū)建議埋入凍土層以下（通常1.2-1.5米），南方地區(qū)可適當淺埋（0.8-1米）；管道保護：埋管前需檢查水管是否有破損，用細沙或軟土覆蓋水管（避免石塊劃傷管道）；標識提醒：在埋管區(qū)域設置明顯標識（如立小木樁），防止后續(xù)開挖破壞管道；我會展示一張農村自建房埋管前后的對比圖：“李爺爺家以前把水管鋪在地面，冬天總凍裂；后來請人把水管埋到1米深的地下，這幾年冬天再也沒出過問題?！?排空法：臨時應急的“主動防護”適用場景：短期外出（如春節(jié)返鄉(xiāng)）、臨時停用的水管（如戶外澆花水管）；操作原理：排空水管內的水，從根本上消除結冰隱患；操作步驟：關閉水管總閥門；打開最低處的水龍頭（如陽臺、一樓的水龍頭），讓水管內的水自然流出；對于有彎管或存水的管道（如太陽能熱水器的下水管），可輕輕敲擊水管，幫助殘留水排出；確認無水流出后，關閉所有水龍頭；注意事項：排空法僅適用于短期停用，長期停用仍需配合其他隔熱方法（如包裹），否則空管可能因低溫脆化；3排空法：臨時應急的“主動防護”“去年寒假，王老師一家回東北老家，出發(fā)前把家里所有水管都排空了，回來后水管完好無損。但如果只是出門兩三天，其實沒必要排空，包裹一下更方便?！蓖ㄟ^自身經歷，孩子們更能理解方法的適用場景。4保溫層法：專業(yè)工程的“長效保障”適用場景：新建建筑、公共設施（如學校、社區(qū)的戶外水管）；核心材料：聚氨酯發(fā)泡材料（專業(yè)保溫材料，導熱系數低，密封性好）；操作方式：施工時在水管外噴涂或包裹聚氨酯保溫層，外層再覆蓋防水鐵皮或塑料護層；“大家看學校操場邊的水管，外層有一層灰色的硬殼，那就是聚氨酯保溫層。這種方法保暖效果好，能用好幾年，但需要專業(yè)人員操作，我們在家暫時用不上?！蓖ㄟ^實地指認，孩子們對專業(yè)方法有了直觀認知。05實踐操作：小組合作“給水管保暖”實踐操作：小組合作“給水管保暖”為了讓知識轉化為能力，我設計了“模擬水管隔熱”的實踐活動。1材料準備每組發(fā)放：PVC管（模擬水管，長30cm）、泡沫管套（內徑2cm，長40cm）、棉織物（舊毛巾剪成條）、塑料膜（20cm×30cm）、寬膠帶（1卷）、剪刀（1把）。2任務要求用20分鐘完成以下操作：選擇一種隔熱材料（泡沫管套或棉織物）；展示包裹效果，說明設計思路（如“我們用泡沫管套是因為它輕便，膠帶密封了開口，不會進冷空氣”）。為PVC管設計并實施隔熱包裹；030102043教師指導巡視過程中，我會重點關注：泡沫管套是否完全覆蓋水管（特別是兩端接口）；棉織物纏繞是否緊密（用手拉拽測試是否松散）；膠帶固定是否牢固（避免材料脫落）。實踐結束后，每組派代表展示作品，其他小組提問評價（如“你們的包裹有沒有留空隙？”“為什么選擇這種材料？”）。通過互評，孩子們進一步理解“密封性”“材料保溫性”的關鍵作用。06總結延伸：讓科學融入生活1課堂總結“今天我們一起解決了‘冬季水管為什么會凍裂’和‘如何給水管保暖’兩個問題?！蔽視冒鍟仡欀攸c：凍裂原因：水結冰體積膨脹；隔熱方法：包裹法（家庭常用）、深埋法（農村適用）、排空法（臨時應急）、保溫層法（專業(yè)工程）；關鍵原則：減少熱量散失，防止水結冰?！翱茖W不是書本上的字，而是能解決生活問題的工具。希望同學們回家后，和爸爸媽媽一起檢查家里的水管，用今天學的方法給它們‘穿暖’。”2課后延伸觀察記錄：記錄自家水管的位置（室外/室內）、現有隔熱措施（如是否包裹），下周分享“我家的水管保暖方案”；創(chuàng)意設計：針對“如何讓包裹更美觀”“如何重復利用廢舊材料（如舊毛衣、泡沫箱）做隔熱層”，設計一份“環(huán)保保暖方案”；科學小實驗：用兩個相同的杯子，一個裝滿水，一個裝半杯水，同時放入冰箱冷凍，觀察結冰后體積變化