資源簡介

教學(xué)設(shè)計
課程基本信息
學(xué)科 小學(xué)科學(xué) 年級 三年級 學(xué)期 秋季
課題 《熱脹冷縮》
教科書 書 名：《科學(xué)》 出版社：河北人民出版社
教材分析
（一）對應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn) 本課對應(yīng)的2022版科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容是： 學(xué)科核心概念四、能的轉(zhuǎn)化與能量守恒學(xué)習(xí)內(nèi)容4.1能的形式、轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化內(nèi)容要求3~4年級： ③知道物體一般具有熱脹冷縮的性質(zhì)。學(xué)業(yè)要求3~4年級： 知道熱脹冷縮的性質(zhì)及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例。 能用實(shí)例歸納概括物體的熱脹冷縮性質(zhì)。 能設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究常見物體的熱脹冷縮現(xiàn)象，能利用科學(xué)詞匯、圖示符號等方式記錄現(xiàn)象。 愿意用熱脹冷縮等相關(guān)的原理解決生活中的一些問題。學(xué)生必做探究實(shí)踐活動3~4年級： 16.觀察物體的熱脹冷縮的現(xiàn)象
（二）本課教學(xué)重難點(diǎn)分析 本課選自冀人版三年級上冊第三單元“物質(zhì)的狀態(tài)”，本單元主要是了解固體、液體、氣體的性質(zhì)，認(rèn)識水蒸發(fā)、水結(jié)冰和冰融化的現(xiàn)象、水蒸氣和冰之間的互相轉(zhuǎn)化，觀察物體的熱脹冷縮現(xiàn)象。在前面的第1課學(xué)生已經(jīng)了解固體、液體、氣體的主要性質(zhì)，知道它們有什么相同與不同，《熱脹冷縮》是本單元的第4課，主要是觀察氣體、液體、固體在溫度升高或者降低的時候，所占據(jù)的空間的變化情況。本課的學(xué)習(xí)將幫助學(xué)生更加全面地了解物體的性質(zhì)，形成初步的科學(xué)觀念。 教材中，本課分為情境與問題、探究與發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用與拓展三個環(huán)節(jié)。情境與問題是出示踩癟乒乓球的情境，提問癟乒乓球放進(jìn)熱水里有什么變化；探究與發(fā)現(xiàn)分別讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，觀察氣體、液體、固體在受熱和遇冷時體積的變化；應(yīng)用與拓展是介紹熱脹冷縮在生活中的應(yīng)用。
教學(xué)思路調(diào)整
維果茨基的觀點(diǎn)主張教學(xué)以學(xué)生的“前概念”為起點(diǎn)，搭建支架，最終跨越“最近發(fā)展區(qū)”而達(dá)到新的發(fā)展水平。本課教學(xué)設(shè)計根據(jù)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”教學(xué)理論，基于學(xué)生的前概念，依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版），通過創(chuàng)設(shè)情境吸引、探究、解釋、遷移、評價等五個教學(xué)環(huán)節(jié)，以學(xué)生為中心，利用小組合作形式探究，有效引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)相關(guān)科學(xué)概念，并對教材內(nèi)容進(jìn)行了一定的調(diào)整，制定了以下的教學(xué)思路和策略： 教學(xué)活動的調(diào)整。教材的探究與發(fā)現(xiàn)環(huán)節(jié)是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察氣體、液體、固體的熱脹冷縮現(xiàn)象。根據(jù)2022版的課標(biāo)要求：能設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究常見物體的熱脹冷縮現(xiàn)象，能利用科學(xué)詞匯、圖示符號等方式記錄現(xiàn)象。因此對教學(xué)重難點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，通過“觀察哪里的空氣？”、“怎樣讓空氣的溫度升高或降低？”、“根據(jù)什么現(xiàn)象判斷氣體占據(jù)的空間有變化？”3個問題引導(dǎo)學(xué)生討論設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究空氣的溫度變化時，它所占據(jù)的空間變化情況。接著在探究液體、固體是否會熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生像研究氣體一樣設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，鍛煉學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新。教材中探究空氣熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)是選用氣球，但是在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，利用氣球的實(shí)驗(yàn)效果不太明顯，需要用溫度較高和較低的水才能有明顯的熱脹冷縮對比，有一定的危險性。因此，選用生活中常見、有趣、好玩的泡泡膜幫助學(xué)生觀察氣體占據(jù)空間的變化，實(shí)驗(yàn)效果十分明顯，且實(shí)驗(yàn)所需條件不高，易操作，學(xué)生十分感興趣。 實(shí)驗(yàn)方法的調(diào)整。教材中僅提供了熱水和冷水作為對比的條件，為了更加科學(xué)合理直觀地進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，課堂上提供了常溫水、熱水、冷水3種不同溫度的環(huán)境。熱脹冷縮現(xiàn)象分為兩個部分，分別是受熱膨脹和遇冷收縮，前者是物體在常溫水和熱水環(huán)境對比，后者是常溫水和冷水環(huán)境對比，讓學(xué)生形成科學(xué)的對比實(shí)驗(yàn)方法。 教學(xué)模式的采用。本課以5E教學(xué)模式開展教學(xué)，包括吸引、探究、解釋、遷移、評價等五個教學(xué)環(huán)節(jié)。在吸引環(huán)節(jié)，出示踩癟乒乓球的情境，提問學(xué)生怎樣讓癟乒乓球復(fù)原？是誰熱脹冷縮讓乒乓球復(fù)原？以問題引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注研究的對象。在探究環(huán)節(jié)，通過問題引導(dǎo)學(xué)生討論設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究空氣的溫度變化時，它所占據(jù)的空間變化情況，出示微課介紹實(shí)驗(yàn)步驟并組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，幫助學(xué)生習(xí)得完整科學(xué)的對比實(shí)驗(yàn)方法，認(rèn)識到氣體會熱脹冷縮。在解釋環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分析是空氣熱脹冷縮讓乒乓球復(fù)原。在遷移環(huán)節(jié)，是提問學(xué)生液體、固體會熱脹冷縮嗎？引導(dǎo)學(xué)生利用對比實(shí)驗(yàn)方法，分別設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究液體、固體在溫度變化時，占據(jù)空間的變化。通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識到物體一般會熱脹冷縮，了解生活中熱脹冷縮的應(yīng)用。評價則是依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案、探究活動匯報等進(jìn)行評價。
學(xué)情分析
學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了固體、液體、氣體的基本性質(zhì)，生活中也有聽過熱脹冷縮，但是并不能分析是什么熱脹冷縮，對熱脹冷縮的認(rèn)識不夠全面。體積一詞學(xué)生在三年級還不了解， 因此本課的說法改為物體占據(jù)的空間，便于學(xué)生理解。 學(xué)生有初步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和分析能力，能在教師引導(dǎo)下設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。他們能利用圖文并茂的方式記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)物體在溫度不同時占據(jù)空間的變化并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
同時他們對科學(xué)探究實(shí)踐活動有極大的興趣，樂于通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)物體會熱脹冷縮的特點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)
[科學(xué)觀念] 知道熱脹冷縮的性質(zhì)及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例。 [科學(xué)思維] 能用實(shí)例歸納概括物體的熱脹冷縮性質(zhì)。 [探究實(shí)踐] 1.能設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究常見物體的熱脹冷縮現(xiàn)象。 2.能利用科學(xué)詞匯、圖示符號等方式記錄現(xiàn)象。 [態(tài)度責(zé)任] 愿意用熱脹冷縮等相關(guān)的原理解決生活中的一些問題。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)： 知道熱脹冷縮的性質(zhì)及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例。
教學(xué)難點(diǎn)： 能設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究常見物體的熱脹冷縮現(xiàn)象。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、視頻。 學(xué)生分組材料：常溫水、熱水、冷水、錐形瓶、泡泡水、毛巾、帶細(xì)管的紅墨水瓶、塑料球和鐵環(huán)。
教學(xué)過程
環(huán)節(jié)師生活動設(shè)計意圖介紹1.學(xué)習(xí)內(nèi)容介紹。了解本課學(xué)習(xí)內(nèi)容。吸引出示癟乒乓球，提問怎樣可以復(fù)原？
2.教師演示實(shí)驗(yàn)：用熱水復(fù)原乒乓球。提問：是什么熱脹冷縮讓乒乓球復(fù)原？以真實(shí)情境和現(xiàn)場演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考。探究出示實(shí)驗(yàn)材料，提出探究空氣的溫度變化時，它所占據(jù)空間的變化情況。
2.組織學(xué)生小組討論如何設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)，并分享實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案。
3.介紹實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄單和注意事項(xiàng)。
4.微課指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
5.組織小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
6.教師小結(jié)：氣體會熱脹冷縮。通過問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計，鍛煉學(xué)生設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)的科學(xué)能力，為后續(xù)把實(shí)驗(yàn)方法遷移到設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究液體、固體的熱脹冷縮做鋪墊。
通過微課進(jìn)一步讓學(xué)生明確對比實(shí)驗(yàn)方法。解釋出示癟乒乓球復(fù)原的情境，分析，是什么受熱膨脹讓癟乒乓球復(fù)原。 引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)原理解釋生活中的現(xiàn)象。遷移1.提問：液體和固體會熱脹冷縮嗎？怎樣設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究它們所占據(jù)空間的變化？
2.出示兩套實(shí)驗(yàn)材料和提示問題，組織學(xué)生討論設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
3.學(xué)生分享探究液體、固體是否會熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案。
4.簡要介紹實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄單和注意事項(xiàng)。
5.組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究并分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
6.教師介紹生活中熱脹冷縮的應(yīng)用例子，并小結(jié)：物體一般會熱脹冷縮。
7.出示生活情景：夏天給車胎打氣應(yīng)該比冬天多還是少？從氣體到液體、固體，引導(dǎo)學(xué)生全面了解物體的熱脹冷縮。通過討論，設(shè)計實(shí)驗(yàn)，明確對比實(shí)驗(yàn)方法。教師準(zhǔn)備好材料，便于學(xué)生操作，把重心放在實(shí)驗(yàn)設(shè)計上。
補(bǔ)充其他物體熱脹冷縮的例子，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到一般情況，物體會熱脹冷縮。
讓學(xué)生用本節(jié)課學(xué)習(xí)到的知識解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象。評價 根據(jù)課堂中學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計、對話、學(xué)生記錄單、課堂練習(xí)等檢驗(yàn)學(xué)生是否達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。
教學(xué)板書
12.熱脹冷縮 物體一般會熱脹冷縮。
探究記錄單

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