1.1生活中的“冰現(xiàn)象”觀察演講人2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)冰融化時(shí)周圍溫度變化記錄課件作為一線科學(xué)教師，我始終相信：最生動(dòng)的科學(xué)課，永遠(yuǎn)藏在孩子們親手觸摸、親眼觀察的真實(shí)體驗(yàn)里。今天要和大家分享的“冰融化時(shí)周圍溫度變化記錄”，正是一節(jié)能讓孩子們?cè)凇笆帜X并用”中感受熱傳遞奧秘的經(jīng)典課例。這節(jié)課不僅是教材中“溫度與水的變化”單元的核心內(nèi)容，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要載體。接下來，我將從實(shí)驗(yàn)背景、操作流程、數(shù)據(jù)解讀、現(xiàn)象本質(zhì)四個(gè)維度，帶大家深入拆解這一探究過程。一、為什么要研究冰融化時(shí)周圍溫度的變化？——從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的轉(zhuǎn)化011生活中的“冰現(xiàn)象”觀察1生活中的“冰現(xiàn)象”觀察每到夏天，孩子們最熟悉的場景莫過于：從冰箱取出冰塊時(shí)，手心會(huì)感到刺骨的涼意；咬一口冰棍，嘴唇會(huì)被“粘”?。谎b冰塊的玻璃杯外壁，很快會(huì)掛滿小水珠。這些現(xiàn)象背后，都藏著一個(gè)共同的科學(xué)問題——冰融化時(shí)，周圍的溫度究竟發(fā)生了怎樣的變化？這種變化又是如何產(chǎn)生的？記得去年帶學(xué)生做課前調(diào)查時(shí)，有個(gè)小女孩舉著自己畫的“冰棍冒白氣”圖問我：“老師，冰棍周圍的‘白氣’是向上飄還是向下沉？是不是和溫度變化有關(guān)？”這個(gè)問題像一顆種子，瞬間點(diǎn)燃了孩子們的探究熱情。這正是科學(xué)課最珍貴的起點(diǎn)——從生活疑問出發(fā)，用實(shí)驗(yàn)尋找答案。022課程標(biāo)準(zhǔn)與能力目標(biāo)的契合2課程標(biāo)準(zhǔn)與能力目標(biāo)的契合根據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》小學(xué)階段“物質(zhì)的變化”學(xué)習(xí)主題要求，四年級(jí)學(xué)生需要“觀察并描述水在融化、蒸發(fā)等過程中的吸熱或放熱現(xiàn)象”。本節(jié)課的核心目標(biāo)，正是通過定量記錄冰融化時(shí)周圍溫度的變化數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生建立“融化需要吸收熱量”的科學(xué)概念，同時(shí)培養(yǎng)以下能力：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力（變量控制、工具使用）數(shù)據(jù)記錄與分析能力（表格繪制、趨勢觀察）01現(xiàn)象解釋能力（聯(lián)系已有知識(shí)，建立因果關(guān)系）02二、如何設(shè)計(jì)一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏囟茸兓涗泴?shí)驗(yàn)？——從方案制定到操作細(xì)節(jié)03031實(shí)驗(yàn)材料的選擇與準(zhǔn)備1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與準(zhǔn)備為了讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說服力，材料的選擇必須兼顧科學(xué)性與安全性。根據(jù)四年級(jí)學(xué)生的操作能力，我們準(zhǔn)備了以下物品：主體材料：透明塑料燒杯（250ml，便于觀察冰的狀態(tài)變化）、食用冰塊（大小均勻，約3cm×3cm×3cm，減少變量干擾）測量工具：數(shù)字溫度計(jì)（精度0.1℃，比水銀溫度計(jì)更安全）、秒表（或手機(jī)計(jì)時(shí)功能）、標(biāo)記貼（標(biāo)注溫度計(jì)放置位置）輔助工具：托盤（承接融化的水）、干毛巾（擦拭外壁水珠）、記錄表格（提前繪制，包含時(shí)間、冰狀態(tài)、各位置溫度三列）特別提醒：冰塊需提前從冰箱冷凍室取出，避免因長時(shí)間暴露導(dǎo)致提前融化；溫度計(jì)使用前要檢查電量，確保讀數(shù)穩(wěn)定。32145042實(shí)驗(yàn)方案的關(guān)鍵設(shè)計(jì)——變量控制與多位置測量2實(shí)驗(yàn)方案的關(guān)鍵設(shè)計(jì)——變量控制與多位置測量要準(zhǔn)確記錄“冰融化時(shí)周圍溫度的變化”，必須明確兩個(gè)核心問題：“測哪里的溫度？”“什么時(shí)候測？”2.1測量位置的選擇通過前期討論，學(xué)生提出了四個(gè)可能的測量點(diǎn)：①冰塊正上方2cm處（模擬“冰棍冒白氣”的位置）②燒杯外壁中部（模擬玻璃杯“出汗”的位置）③燒杯底部與桌面接觸處（觀察熱量是否向下方傳遞）④實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度（作為對(duì)照，排除室溫波動(dòng)影響）在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容這四個(gè)位置的選擇，既覆蓋了冰周圍的立體空間，又考慮了熱傳遞的不同方式（對(duì)流、傳導(dǎo)），能幫助學(xué)生全面觀察溫度變化的差異性。2.2測量時(shí)間的規(guī)劃A根據(jù)冰融化的典型過程，我們將實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)階段，每個(gè)階段設(shè)置固定的測量間隔：B初始階段（0-5分鐘）：冰未融化（狀態(tài)：完整固態(tài)），每1分鐘記錄一次C融化階段（5-15分鐘）：冰部分融化（狀態(tài)：固液混合），每30秒記錄一次（變化最快的時(shí)期）D結(jié)束階段（15-20分鐘）：冰完全融化（狀態(tài)：液態(tài)水），每1分鐘記錄一次E這樣的時(shí)間規(guī)劃，既保證了數(shù)據(jù)的密度（關(guān)鍵期高頻記錄），又避免了無效操作（穩(wěn)定期降低頻率），符合兒童的注意力特點(diǎn)。053操作流程的分步指導(dǎo)——從“會(huì)做”到“做準(zhǔn)”3操作流程的分步指導(dǎo)——從“會(huì)做”到“做準(zhǔn)”實(shí)驗(yàn)操作的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都會(huì)影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。我通常會(huì)用“三步指導(dǎo)法”幫助學(xué)生掌握：：組裝與校準(zhǔn)將冰塊輕放入燒杯，用托盤承接；在四個(gè)測量位置貼好標(biāo)記（如“上方”“外壁”等）；同時(shí)啟動(dòng)秒表和溫度計(jì)，等待30秒讓溫度計(jì)適應(yīng)環(huán)境（避免初始讀數(shù)偏差）。第二步：觀察與記錄主記錄員負(fù)責(zé)報(bào)時(shí)（“第1分鐘，開始記錄！”）；測量員按順序讀取各位置溫度（避免同時(shí)操作導(dǎo)致手忙腳亂）；記錄員用不同顏色筆區(qū)分位置（如紅色標(biāo)“上方”，藍(lán)色標(biāo)“外壁”），并同步標(biāo)注冰的狀態(tài)（用“●”表示固態(tài)，“●○”表示固液混合，“○”表示液態(tài)）。：組裝與校準(zhǔn)第三步：安全與整理提醒學(xué)生不要用手直接長時(shí)間接觸冰塊（防止凍傷）；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用干毛巾擦干燒杯外壁，避免水痕影響后續(xù)觀察；溫度計(jì)及時(shí)收納，避免跌落損壞。去年帶學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，有組同學(xué)因忘記校準(zhǔn)溫度計(jì)，導(dǎo)致初始讀數(shù)比實(shí)際室溫高2℃。這個(gè)“小事故”反而成了最好的教學(xué)資源——我們一起分析誤差來源，總結(jié)出“工具使用前必須校準(zhǔn)”的實(shí)驗(yàn)原則，比單純講解更深刻。061數(shù)據(jù)記錄表格的設(shè)計(jì)與填寫1數(shù)據(jù)記錄表格的設(shè)計(jì)與填寫一份好的記錄表格，能讓數(shù)據(jù)整理事半功倍。我們?cè)O(shè)計(jì)的表格如下（示例）：|時(shí)間（分鐘）|冰狀態(tài)|上方溫度（℃）|外壁溫度（℃）|底部溫度（℃）|環(huán)境溫度（℃）||--------------|--------------|----------------|----------------|----------------|----------------||0|●（固態(tài)）|25.3|24.8|24.5|26.0||1|●（固態(tài)）|24.9|24.5|24.3|26.1|1數(shù)據(jù)記錄表格的設(shè)計(jì)與填寫|10|●○（混合）|19.8|19.5|19.2|26.0||2|●（固態(tài)）|24.5|24.2|24.1|26.0||15|○（液態(tài)）|21.3|21.0|20.8|26.1||5|●○（混合）|22.1|21.8|21.5|25.9||20|○（液態(tài)）|23.5|23.2|23.0|26.0|1數(shù)據(jù)記錄表格的設(shè)計(jì)與填寫表格中，“冰狀態(tài)”的符號(hào)化記錄能幫助學(xué)生快速建立“狀態(tài)變化-溫度變化”的關(guān)聯(lián)；多位置溫度的橫向?qū)Ρ?，則為后續(xù)分析熱傳遞方向提供了依據(jù)。072數(shù)據(jù)圖表的繪制與解讀——讓規(guī)律“看得見”2數(shù)據(jù)圖表的繪制與解讀——讓規(guī)律“看得見”將表格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為折線圖（橫軸為時(shí)間，縱軸為溫度），是最直觀的分析方式。通過觀察折線圖，學(xué)生能清晰發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：2.1冰融化過程中的溫度變化趨勢冰未融化時(shí)（0-5分鐘）：各位置溫度緩慢下降（平均每分鐘降0.2-0.3℃），這是因?yàn)楸c周圍環(huán)境存在溫度差，開始緩慢吸熱。01冰融化階段（5-15分鐘）：溫度下降速度明顯加快（平均每分鐘降0.5-0.6℃），其中外壁溫度下降最快（與冰直接接觸，熱傳導(dǎo)更高效）。02冰完全融化后（15-20分鐘）：水溫逐漸回升至接近環(huán)境溫度，說明此時(shí)水與環(huán)境的熱交換趨于平衡。032.2不同位置溫度變化的差異性上方溫度始終高于外壁和底部（如第10分鐘時(shí)，上方22.1℃vs外壁19.5℃），這是因?yàn)槔淇諝饷芏却螅瑫?huì)下沉，導(dǎo)致下方溫度更低；環(huán)境溫度基本穩(wěn)定（26℃左右），說明實(shí)驗(yàn)環(huán)境控制良好，排除了外界干擾。記得有個(gè)學(xué)生指著折線圖興奮地喊：“老師！外壁溫度的線最陡，是不是因?yàn)楸蜔苯印N’在一起，熱量跑得更快？”這種基于數(shù)據(jù)的自主發(fā)現(xiàn)，正是科學(xué)探究的核心價(jià)值。081用“熱傳遞”解釋溫度變化1用“熱傳遞”解釋溫度變化通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們已經(jīng)知道：冰融化時(shí)，周圍溫度會(huì)下降；冰完全融化后，溫度又逐漸回升。要解釋這一現(xiàn)象，必須回到“熱傳遞”的基本原理：冰融化需要吸熱：冰的熔點(diǎn)是0℃，當(dāng)環(huán)境溫度高于0℃時(shí)，冰會(huì)從周圍吸收熱量，用于打破固態(tài)水分子的排列結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化為液態(tài)水（這一過程稱為“融化熱”）。周圍溫度下降的原因：冰吸收的熱量來自周圍的空氣、燒杯等物體，導(dǎo)致這些物體的內(nèi)能減少，溫度降低。溫度回升的原因：當(dāng)冰完全融化成水后，水的溫度（0℃）低于環(huán)境溫度（26℃），此時(shí)水會(huì)從環(huán)境中吸收熱量，逐漸升溫至與環(huán)境溫度一致。092聯(lián)系生活現(xiàn)象的拓展解釋2聯(lián)系生活現(xiàn)象的拓展解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以解釋許多生活中的“冰現(xiàn)象”：冰棍“冒白氣”：冰棍周圍的空氣因溫度下降，其中的水蒸氣遇冷液化成小水滴，形成“白氣”；由于冷空氣密度大，“白氣”會(huì)向下沉。玻璃杯“出汗”：燒杯外壁溫度降低，周圍空氣中的水蒸氣在其表面液化，形成小水珠。凍手的“粘”感：手的溫度高于冰，熱量傳遞給冰，導(dǎo)致手表面的水分瞬間凝固，與冰粘連。去年冬天，有個(gè)學(xué)生在周記里寫：“我發(fā)現(xiàn)媽媽從冰箱拿凍肉時(shí)，手指會(huì)被‘粘’住，原來和冰融化吸熱的道理一樣！”這種“學(xué)以解釋生活”的成就感，正是科學(xué)課最動(dòng)人的瞬間。101實(shí)驗(yàn)結(jié)論的精煉概括1實(shí)驗(yàn)結(jié)論的精煉概括溫度下降的幅度與位置有關(guān)（直接接觸處＞上方空氣）；冰完全融化后，水會(huì)從環(huán)境中吸收熱量，溫度逐漸回升至環(huán)境溫度。冰融化時(shí)會(huì)吸收周圍環(huán)境的熱量，導(dǎo)致周圍溫度下降；通過本次實(shí)驗(yàn)，我們得出以下核心結(jié)論：112科學(xué)思維的種子播種2科學(xué)思維的種子播種這節(jié)課不僅讓學(xué)生掌握了“冰融化吸熱”的知識(shí)，更重要的是種下了科學(xué)思維的種子：實(shí)證意識(shí)：用數(shù)據(jù)說話，而非憑感覺猜測；變量控制：通過控制冰塊大小、環(huán)境溫度