資源簡介

教學設計
課 題 《空氣的熱脹冷縮》
課時安排 1課時 課前準備 教學通
設計理念 1.通過實驗現象知道氣體受熱以后體積會脹大，受冷以后體積會縮小；能比較空氣的熱脹冷縮與水的熱脹冷縮的區別；初步了解熱脹冷縮現象與物體內部微粒的運動有關。 2.會設計并實驗驗證空氣的熱脹冷縮的實驗；用文字或圖畫進行描述和交流；嘗試用“模型”解釋現象。 3.對熱現象產生更濃的探究興趣。
學情分析 通過前面的學習，學生知道了液體具有熱脹冷縮的性質，但是對于其體，則不是很肯定，因此需要學生先猜測，在進行驗證與分析。
教學目標 1.通過實驗現象知道氣體受熱以后體積會脹大，受冷以后體積會縮小；能比較空氣的熱脹冷縮與水的熱脹冷縮的區別；初步了解熱脹冷縮現象與物體內部微粒的運動有關。 2.會設計并實驗驗證空氣的熱脹冷縮的實驗；用文字或圖畫進行描述和交流；嘗試用“模型”解釋現象。 3.對熱現象產生更濃的探究興趣。
教學重難點 教學重點： 用多種方法觀察空氣的熱脹冷縮現象 。 教學難點： 觀察空氣體積變化的方法設計、用“模型”解釋熱脹冷縮現象教學過程。
教學過程
教學環節（一） 師生活動 1.魔術表演。 師：看，老師給你們帶來了什么？ 師：它可不是一個普通的杯子，來看看它有什么本領。 師：老師現在想把氣球和杯子分開，可是都把杯子給提起來了。看來得想想辦法，你能幫幫我嗎？ 師：現在請這位同學到這來幫幫老師。 師：剛才，是誰把氣球吸住又推開的？ （空氣） 2.引出問題 師：空氣是怎么做到的呢？ 師：今天這節課我們就來研究空氣的相關知識。
設計意圖 設計在該環節里的技術應用的教研與技術融合的目的是否達到。如：“采用展示 石拱橋的圖片導課”，讓學生從實際生活中的幾何圖形中觀察幾何。 本環節，通過一個魔術表演，吸引學生，讓學生在短時間內將問題聚焦到空氣，進而更好的引導學生思考與猜測空氣是否和液體一樣具有熱漲冷縮的性質。
教學環節（二） 師生活動 1.猜想。 師：通過剛才的魔術，有些同學覺得空氣和水一樣具有熱脹冷縮的性質，（板書課題，后面添加問好。）那到底是不是呢？我們就一起來研究研究。 2.制定計劃與交流 師：老師給大家準備了這些實驗器材（課件出示、教師拿出演示用器材展示）你認識嗎？ 師：下面，各小組在只看不動器材的情況下，小組討論如何選擇器材、組裝器材，并把組裝簡圖畫出來，同時思考如下三個問題，一是你們小組是怎么抓住空氣的？二是你們組是怎么來進行加熱與受冷的，選用了什么器材？三是如何觀察空氣體積的變化？完成了設計的小組將組裝簡圖貼在黑板這。 （背景音樂6分鐘，教師巡視指導） 師：通過各小組成員的齊心協力，基本完成了實驗設計，我們一個組一個組來回答這三個問題。同時要學會來傾聽，聽聽同學的實驗計劃是否可行，和你的有什么不一樣。 3.科學探究搜集證據 師：通過剛才大家的實驗設計交流與分享，我們可以將實驗設計方法大致的分為觀察氣球和液柱這兩種方法。 師：現在請大家仔細看實驗要求（不改變設計思路，注意玻璃儀器、熱水冷水；如果做好了自己設計的實驗，想嘗試另一種方法的請組長舉手申請領取實驗器材）并將實驗現象、實驗結論填寫好。 師：現在各小組可以開始按照要求做實驗了。（當背景音樂4分鐘）
設計意圖 設計在該環節的技術應用是否合理。同樣需要考慮到技術應用是否能滿足教學、是否能創新教學環節、是否符合學生學情等一些列問題。 這一環節，重在讓學生根據所提供的實驗器材，自主設計驗證空氣熱脹冷縮的實驗，并按要求繪制簡單的實驗設計圖，在交流分析可行性；然后再按設計圖進行小組實驗；這樣的教學設計突出體現了以學生為主體的實驗教學理念，強化了學生在實驗射中的主體能動性與實驗設計能力的提升。 引導學生如何搜集有效的實驗證據業科學探究活動的關鍵，探究活動將就證據，易于觀察現象的實驗現象是證據搜集的關鍵，所以這樣的設計惡聲感受到科學探究的樂趣與成功的體驗。 讓學生在探究了自己的原有設計后還可以再次嘗試其他方法，從多種角度鼓勵孩子的創新思維與培養孩子敢于探索與挑戰的科學探究精神。
教學環節 （三） 師生活動 1.信息處理 師：同學們非常認真地完成了證據搜集環節，我們一起來聽聽……組看到了什么現象，你得到了什么結論？ 氣球：加熱時氣球鼓起來了，受冷時空氣癟下去了。 液柱：加熱時液柱上升，受冷時液柱下降。 2.教師演示實驗，得出結論 師：到目前為止，我們已經驗證了我們的猜想，空氣具有熱脹冷縮的性質。 3.對比研究 師：上節課我們學習了液體的熱脹冷縮，今天我們又探究了空氣的熱脹冷縮，他們的實驗現象都直一致嗎？ 師：老師這里有裝滿了紅墨水的燒瓶，我們給它加熱，看看有什么現象。 師：同學們觀察的真仔細，說的真好！的確，空氣的熱脹冷縮現象比水要更快：效果也更明顯。 4.解釋空氣微粒的運動 師：溫度升高后，為什么空氣和水等物體的體積會增加呢？ 師：好的，現在老師請1.2.3組來做模擬空氣的熱脹冷縮的游戲。請1.2組的同學手拉手圍成一個圈表示一個封閉的空間，3組的同學表示空氣的組成部分。師：請聽老師的具體要求，請表演的同學作出反應，其他小組認真觀察，他們做的對不對。 師：加熱。 師：再加熱。 師：受冷。 師：你們覺得他們的反應對嗎？為什么？ （課件演示） 師：空氣加熱后，空氣微粒與常溫有什么不一樣，受冷后呢？ 師：真棒！的確，空氣加熱后，微粒運動更劇烈，微粒間的距離增大，體積就膨脹了；空氣受冷，微粒運動變緩慢了，微粒間的距離減小，體積就縮小了。（板書）
設計意圖 如上思考，建議要充分考慮到“恰當的時機使用恰當的技術”的問題。 這個環節，中再讓學生學會如何處理實驗現象中的內在本質，激發學生的思考與解決問題的能力。 教師通過演示實驗，讓上節課的液體的熱脹冷縮與剛才同學們探究的氣體的熱脹冷縮同臺展示，更好的體現他們之間的異同，便于觀察與比較 解釋空氣的熱脹冷縮性質是本科的難點，因為比較抽象，使用模擬實驗，一激發了通學生的探索欲望，二形象直觀的呈現了空氣受熱與受冷后的變化的本質：加熱后微粒運動加快，間距增大，手冷微粒運動減慢，間距變小；三是讓學生游戲表演，增強了課堂的趣味性。
教學環節 （四） 師生活動 1..生活中空氣熱脹冷縮的現象 師：那你在哪里見過空氣中的熱脹冷縮現象呢？ 師：你們真是愛觀察，會思考的孩子，看，老師找到的這些例子是不是與空氣熱脹冷縮有關。 師：第一，夏天給自行車充氣不要充的太滿了。為什么？ 第二，冬天冷卻后的水杯不容易打開，怎么辦？ 第三，癟下去了的乒乓球怎么讓它恢復原狀？ 第四，孔明燈是怎么升起來的？ 2.全課小結 師：生活中還有很多和空氣熱脹冷縮的現象，只要你做一個生活中的有心人，你將會有更多的發現，通過今天的學習，你有什么收獲？ 3.學以致用 師：你們說的真到位，讓我們一起看一個微課，在課后來制作一個走馬燈，并思考走馬燈的工作原理。 （播放視頻） （鈴聲） 師：伴隨著下課鈴，今天我們的學習到此結束，期待在下節課，可以看到大家制作的走馬燈，下課。
設計意圖 引導學生繼續思考生活中在哪里見過空氣熱脹冷縮的現象，加深對所學內容的理解；同時呈現的幾個問題，強化了科學知識與實際生活的聯系，進一步培養了學生愛科學、用科學解決實際問題的能力與思維品質 制作走馬燈，是將科學知識運用到動手能力的提升，也是STEAM在小學科學的具體體現與實施。
板書設計 《空氣的熱脹冷縮》

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