一、實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)目標(biāo)設(shè)定演講人CONTENTS實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)目標(biāo)設(shè)定實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從材料到安全，細(xì)節(jié)決定探究深度實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從感官體驗(yàn)到數(shù)據(jù)驗(yàn)證的遞進(jìn)式探究無(wú)接觸觀察生活應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)室到真實(shí)世界的遷移（5分鐘）總結(jié)與升華：從實(shí)驗(yàn)到科學(xué)思維的成長(zhǎng)目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)冰融化時(shí)熱量吸收感受實(shí)驗(yàn)課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸現(xiàn)象，用感官感知原理。今天要分享的“冰融化時(shí)熱量吸收感受實(shí)驗(yàn)”，正是基于四年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)設(shè)計(jì)的——他們已初步了解水的三態(tài)變化，但對(duì)“熱量傳遞”這一抽象概念缺乏直觀體驗(yàn)。本節(jié)課將通過(guò)“觀察-感受-測(cè)量-推理”的遞進(jìn)式探究，讓孩子們?cè)趧?dòng)手操作中理解“冰融化需要吸收熱量”的科學(xué)本質(zhì)，同時(shí)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。01實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)目標(biāo)設(shè)定1學(xué)情分析四年級(jí)學(xué)生（9-10歲）正處于具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段過(guò)渡的關(guān)鍵期，對(duì)直觀、可操作的實(shí)驗(yàn)充滿(mǎn)興趣，但對(duì)“熱量”這類(lèi)無(wú)形概念的理解仍需依托具體現(xiàn)象。通過(guò)前兩課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已知道“水在0℃時(shí)會(huì)結(jié)冰”“冰融化成水是溫度升高的結(jié)果”，但普遍存在兩個(gè)認(rèn)知誤區(qū)：一是認(rèn)為“冰融化是因?yàn)樽约鹤儫崃恕?，二是忽略“熱量從周?chē)h(huán)境轉(zhuǎn)移”的本質(zhì)。本節(jié)課將通過(guò)“觸摸冰塊的冷感”“觀察燒杯外壁的水珠”“記錄溫度變化數(shù)據(jù)”等多維度體驗(yàn)，幫助學(xué)生建立“熱量吸收”的具象認(rèn)知。2教學(xué)目標(biāo)基于《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“物質(zhì)的狀態(tài)變化”主題要求，結(jié)合學(xué)情，本節(jié)課設(shè)定以下目標(biāo)：01知識(shí)目標(biāo)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，理解冰融化時(shí)需要吸收周?chē)h(huán)境的熱量，導(dǎo)致自身狀態(tài)改變、周?chē)鷾囟冉档?；知道冰在融化過(guò)程中溫度保持0℃（直至完全融化）。02能力目標(biāo)：能正確使用溫度計(jì)測(cè)量冰、水及周?chē)h(huán)境的溫度，規(guī)范記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（如冰在常溫與手心中的融化速度）分析變量關(guān)系，培養(yǎng)觀察、比較與推理能力。03情感目標(biāo)：在動(dòng)手操作中感受科學(xué)探究的樂(lè)趣，體會(huì)“現(xiàn)象背后有規(guī)律”的科學(xué)思維；通過(guò)小組合作增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)，通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際（如冰棍解暑、冰箱制冷）激發(fā)對(duì)科學(xué)的應(yīng)用興趣。0402實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從材料到安全，細(xì)節(jié)決定探究深度1實(shí)驗(yàn)材料清單（以4人小組為單位）基礎(chǔ)材料：冰塊（提前24小時(shí)冷凍，每塊約30g，大小一致）、透明燒杯（250mL）、電子溫度計(jì)（精度0.1℃，帶長(zhǎng)探針）、計(jì)時(shí)器（手機(jī)秒表即可）、一次性手套（防凍傷）、吸水毛巾（擦拭燒杯外壁冷凝水）。對(duì)比材料：保溫杯（裝30℃溫水）、金屬托盤(pán)（導(dǎo)熱性好）、泡沫盒（保溫性好）——用于拓展實(shí)驗(yàn)“不同環(huán)境對(duì)冰融化速度的影響”。輔助工具：實(shí)驗(yàn)記錄表（如表1）、白板筆（標(biāo)注冰初始位置）、放大鏡（觀察冰表面融化細(xì)節(jié)）。表1冰融化實(shí)驗(yàn)記錄表|時(shí)間（分）|冰的狀態(tài)變化|冰/水溫度（℃）|燒杯外壁現(xiàn)象|手觸摸感受（冷/更冷/變溫）|1實(shí)驗(yàn)材料清單（以4人小組為單位）|------------|--------------|-----------------|--------------|---------------------------||0|完整冰塊|0|干燥|冰涼||2|邊緣融化|0|出現(xiàn)小水珠|更冷（手刺痛）||5|半融化狀態(tài)|0|水珠連成線|手麻木，需換手||8|完全融化|開(kāi)始上升（2℃）|水珠減少|(zhì)冷感減弱|2安全預(yù)案與操作規(guī)范考慮到冰塊溫度低（-18℃至-10℃），直接接觸可能造成皮膚凍傷，需強(qiáng)調(diào)：01觸摸冰塊時(shí)必須佩戴手套，單次接觸不超過(guò)10秒；02溫度計(jì)探針插入冰塊時(shí)要輕緩，避免玻璃管破裂（若使用電子溫度計(jì)則更安全）；03燒杯放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)中間，避免碰倒導(dǎo)致冰水灑出；04實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用毛巾擦干桌面，溫度計(jì)用酒精棉片消毒備用。0503實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從感官體驗(yàn)到數(shù)據(jù)驗(yàn)證的遞進(jìn)式探究1情境導(dǎo)入：生活現(xiàn)象引發(fā)認(rèn)知沖突（5分鐘）上課伊始，我會(huì)舉起一根正在融化的冰棍問(wèn)學(xué)生：“為什么夏天吃冰棍會(huì)覺(jué)得涼快？”學(xué)生可能回答“冰棍本身很涼”“融化的水帶走熱量”。接著追問(wèn)：“如果冰棍只是‘本身涼’，那它在手里放久了為什么會(huì)化？難道它自己變熱了？”這時(shí)多數(shù)學(xué)生會(huì)愣住——他們從未思考過(guò)“冰融化的動(dòng)力來(lái)自外界熱量”。我順勢(shì)提出：“今天我們就通過(guò)實(shí)驗(yàn)，看看冰融化時(shí)到底在‘偷’哪里的熱量?！?.2第一階段：感官體驗(yàn)——觸摸冰塊，感受熱量流失（10分鐘）04無(wú)接觸觀察無(wú)接觸觀察每組發(fā)放一塊用毛巾包裹的冰塊（避免快速融化），先讓學(xué)生觀察：“冰是什么狀態(tài)？溫度大概多少？”學(xué)生能說(shuō)出“固體”“很涼”，但無(wú)法準(zhǔn)確描述溫度。此時(shí)用溫度計(jì)測(cè)量冰塊表面，顯示0℃（若冰塊剛從冰箱取出，實(shí)際溫度可能低于0℃，需解釋“實(shí)驗(yàn)室冰塊已在0℃環(huán)境靜置30分鐘，表面達(dá)到融點(diǎn)”）。步驟2：戴手套觸摸學(xué)生戴手套輕觸冰塊5秒后描述感受：“像摸到了冬天的鐵欄桿”“手感覺(jué)有東西在吸走熱量”。我追問(wèn)：“這種‘被吸走熱量’的感覺(jué)，可能和冰的融化有什么關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)：“冰可能在吸收手的熱量，所以手會(huì)冷?！睙o(wú)接觸觀察步驟3：直接皮膚接觸（教師演示）為增強(qiáng)真實(shí)感，我會(huì)摘下手套觸摸冰塊10秒，故意做出“縮手”動(dòng)作：“我的手指現(xiàn)在又涼又刺痛，這說(shuō)明冰確實(shí)在快速吸收我手上的熱量。如果長(zhǎng)時(shí)間接觸，可能會(huì)凍傷——所以大家一定要用手套！”3.3第二階段：定量觀察——記錄溫度變化與環(huán)境現(xiàn)象（15分鐘）步驟1：冰塊放入燒杯的初始狀態(tài)將冰塊放入干燥的燒杯，用白板筆在燒杯外壁標(biāo)記冰的上沿位置（便于觀察融化量）。測(cè)量環(huán)境溫度（假設(shè)為25℃）、冰塊溫度（0℃），記錄在表1“0分鐘”欄。無(wú)接觸觀察步驟2：靜置觀察與記錄每2分鐘記錄一次數(shù)據(jù)：冰的狀態(tài)：2分鐘時(shí)，冰塊邊緣出現(xiàn)水膜；5分鐘時(shí)，冰塊體積縮小1/3，燒杯底部有少量水；8分鐘時(shí)，冰塊完全融化，燒杯內(nèi)為0℃的水（若環(huán)境溫度高，可能升至2-3℃）。燒杯外壁現(xiàn)象：2分鐘時(shí)，外壁出現(xiàn)細(xì)密小水珠（水蒸氣遇冷液化）；5分鐘時(shí)，水珠連成水流；8分鐘時(shí)，因冰水溫度上升，水珠逐漸減少。溫度變化：關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)——冰完全融化前，冰/水混合物的溫度始終保持0℃；完全融化后，水溫開(kāi)始上升（如8分鐘時(shí)為2℃）。無(wú)接觸觀察步驟3：對(duì)比實(shí)驗(yàn)（選做）將另一塊相同大小的冰塊分別放在金屬托盤(pán)（導(dǎo)熱快）和泡沫盒（導(dǎo)熱慢）中，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。學(xué)生觀察到：金屬托盤(pán)上的冰5分鐘完全融化，泡沫盒中的冰12分鐘才融化——這說(shuō)明“熱量傳遞越快，冰融化越快”，進(jìn)一步驗(yàn)證“冰融化需要吸收周?chē)鸁崃俊薄?.4第三階段：推理總結(jié)——從現(xiàn)象到原理的思維躍升（10分鐘）結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生逐步推理：手的冷感：手觸摸冰塊時(shí)感覺(jué)冷，說(shuō)明手的熱量傳遞給了冰（熱量從高溫物體傳向低溫物體）。燒杯外壁的水珠：空氣中的水蒸氣本來(lái)是氣態(tài)，遇到低溫的燒杯外壁（因冰吸收了燒杯的熱量），溫度降低后液化成小水珠——這證明周?chē)諝獾臒崃恳脖槐樟?。無(wú)接觸觀察溫度不變的奧秘：冰融化時(shí)，吸收的熱量沒(méi)有用來(lái)升高溫度（所以溫度保持0℃），而是用來(lái)打破冰的固態(tài)結(jié)構(gòu)（分子間作用力），使冰變成水（潛熱概念，簡(jiǎn)化為“熱量用于‘解開(kāi)’冰的結(jié)構(gòu)”）。05生活應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)室到真實(shí)世界的遷移（5分鐘）生活應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)室到真實(shí)世界的遷移（5分鐘）為什么夏天往可樂(lè)里加冰，可樂(lè)會(huì)變涼？（冰吸收可樂(lè)的熱量融化）為什么冰箱冷凍室能保存食物？（食物中的水結(jié)冰時(shí)釋放熱量，而冰融化時(shí)會(huì)吸收周?chē)鸁崃浚３值蜏丨h(huán)境）為什么用濕毛巾包裹冰塊，冰塊融化更慢？（濕毛巾中的水蒸發(fā)會(huì)吸收熱量，減緩冰對(duì)周?chē)鸁崃康奈眨W(xué)生的回答可能不完整，但通過(guò)互相補(bǔ)充，能逐漸將“冰融化吸收熱量”的原理與生活現(xiàn)象建立聯(lián)系?？茖W(xué)的魅力在于解釋生活。我會(huì)拋出幾個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析：06總結(jié)與升華：從實(shí)驗(yàn)到科學(xué)思維的成長(zhǎng)總結(jié)與升華：從實(shí)驗(yàn)到科學(xué)思維的成長(zhǎng)本節(jié)課通過(guò)“感官體驗(yàn)-定量觀察-推理應(yīng)用”的遞進(jìn)式探究，我們得出核心結(jié)論：冰融化時(shí)需要吸收周?chē)h(huán)境的熱量，這些熱量來(lái)自手、空氣、容器等接觸物；在完全融化前，冰/水混合物的溫度保持0℃，吸收的熱量用于狀態(tài)變化而非升溫。回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程，同學(xué)們從“冰棍為什么涼快”的生活疑問(wèn)出發(fā)，通過(guò)觸摸、測(cè)量、對(duì)比，一步步揭開(kāi)了“熱量吸收”的秘密。這不僅是一次對(duì)“水的狀態(tài)變化”的深入理解，更是一次“用證據(jù)支持觀點(diǎn)”的科學(xué)思維訓(xùn)練——未來(lái)，當(dāng)你們看到冰塊融化、冬天玻璃上的水霧，甚至理解“人工降雨”中干冰的作用時(shí)，都能想起今天的實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象背后，是看不見(jiàn)