資源簡介

《水結冰了》
水是地球上最常見的物質之一，其狀態的變化對自然環境和人類生活有著重要的影響。對于三年級的學生來說，了解水的結冰過程以及水和冰的性質差異，不僅有助于他們更好地理解物質的狀態變化，還能培養他們的觀察能力、實驗設計能力和科學思維。通過本節課的學習，學生將深入探究水結冰的條件、過程和變化，認識到水在不同溫度下的狀態變化以及熱量在其中的作用。
明確當環境溫度低于 0℃，水的溫度下降到 0℃時，開始結冰，從液體狀態變成固體狀態。理解水在結冰過程中要向周圍放出熱量。
掌握水和冰的相同點和不同點，認識到水和冰在本質上是同一種物質，只是狀態不同。
能夠觀察并記錄水結冰過程中的各種變化，包括溫度變化、體積變化、形態變化等。
學會使用實驗器材測量水結冰時的溫度，分析水結冰過程中的熱量變化。
能夠觀察、比較水和冰的物理性質，如顏色、透明度、硬度、光滑度等。
（一）教學重點
觀察水結冰過程中的各種變化，包括溫度變化、體積變化、形態變化等。
理解水結冰的條件和過程，掌握水和冰的相同點和不同點。
（二）教學難點
測量水結冰時的溫度，分析水結冰過程中的熱量變化。
初步建立水的形態變化與熱量變化有關系的概念。
各種冰的圖片、熱水、教學課件、冰塊模型、冰雕圖片、防滑措施圖片、實驗演示視頻。
（一）情境導入
教師播放一段冬天的視頻，展示冬天的雪景、冰湖、冰雕等場景。
視頻播放結束后，教師提問：“同學們，在剛才的視頻中，我們看到了冬天的美麗景色。你們有沒有注意到冬天的水有什么變化呢？” 引導學生思考冬天水的狀態變化。
學生自由回答，可能會提到水會結冰、變成冰雕等。
教師出示冬天屋檐下的冰和水面的冰的圖片，提問：“這個場景我們在什么時候能見到？到了冬天，水容易結冰，原因是什么呢？” 引導學生回憶冬天水結冰的現象，并思考水結冰的原因。
學生可能會回答：“冬天溫度低，水就會結冰。”“水在低溫下會變成冰。” 等。
教師進一步提問：“如果讓試管里水的溫度一直不斷下降，會怎樣呢？” 引出本節課的課題：“水結冰了”。
（二）知識鋪墊
復習水的三態變化
教師提問：“我們在之前的學習中已經了解了水的三態變化，誰能說一說水的三態分別是什么？水在什么條件下會發生三態變化呢？”
學生回答：“水的三態是液態、氣態和固態。水在加熱的條件下會變成水蒸氣，在冷卻的條件下會變成冰。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生明確水的三態變化的條件。
教師可以用圖片或實例展示水的三態變化，如燒水時水變成水蒸氣、冬天的冰融化成水等，幫助學生回憶水的三態變化的現象。
介紹熱量與物質狀態的關系
教師提問：“我們知道了水在不同條件下會發生三態變化，那熱量在這個過程中起到了什么作用呢？”
學生可能會回答：“加熱會使水變成水蒸氣，冷卻會使水變成冰。”“熱量會影響水的狀態。” 等。
教師解釋：“熱量是影響物質狀態的一個重要因素。當物體吸收熱量時，溫度會升高，可能會從固態變成液態或氣態；當物體放出熱量時，溫度會降低，可能會從氣態變成液態或固態。水在結冰的過程中，就是向周圍放出熱量，溫度降低，從液態變成了固態。”
教師可以用簡單的示意圖展示熱量與物質狀態的關系，幫助學生理解熱量在水結冰過程中的作用。
（三）實驗探究一：水結冰的過程
提出問題
教師出示實驗材料：一支試管（內有約四分之一的清水）、一個冰杯、食鹽、溫度計。提問：“你們能利用這些材料使試管中水的溫度越來越低嗎？”
學生可能會回答：“可以把試管放在冰杯里。”“可以在冰里加鹽。” 等。
教師進一步提問：“水到了多少攝氏度的時候會變成冰？怎樣才能知道？預測水在結冰過程中，會有哪些變化？” 引導學生思考水結冰的條件和過程中的變化。
設計實驗
教師引導學生進行小組討論，設計實驗方案。討論的問題包括：
（1）如何利用實驗材料降低試管中水的溫度？
（2）如何測量水的溫度？
（3）如何觀察水在結冰過程中的變化？
學生在小組內交流自己的想法和觀點，互相傾聽和補充。教師巡視指導，參與學生的討論，了解學生的想法。
各小組選派代表上臺，匯報本小組的實驗方案。教師可以將各小組的方案寫在黑板上，進行比較和分析。
教師總結：“我們可以把試管放入冰杯里，再在冰里加入食鹽，這樣可以降低試管中水的溫度。我們可以用溫度計測量水的溫度，觀察水的溫度變化。我們可以在試管的水面處做標記，觀察水在結冰過程中的體積變化。我們還可以觀察水在結冰過程中的形態變化，看看水是如何從液態變成固態的。”
進行實驗
學生分成小組，按照實驗方案進行實驗。教師巡視指導，及時解決學生在實驗過程中遇到的問題。
教師提醒學生要注意安全，使用溫度計和試管時要小心謹慎。
教師可以鼓勵學生仔細觀察水在結冰過程中的變化，及時記錄實驗數據和觀察結果。
分析實驗結果
實驗結束后，各小組匯報實驗結果。教師可以將各小組的匯報結果寫在黑板上，進行比較和分析。
教師提問：“從你們的實驗結果中，你們發現了什么？水在多少攝氏度時結冰了？水結冰后有哪些變化？”
學生可能會回答：“我們經過測量，發現水在 0℃時結冰了。水結冰后體積變大了，形態也從液態變成了固態。” 等。
教師總結：“通過實驗我們發現，當環境溫度低于 0℃，水的溫度下降到 0℃時，開始結冰，從液體狀態變成了固體狀態。水結冰時，冰水混合物的溫度長時間保持在 0℃時。水結冰后占據了更大的空間，體積變大了。”
（四）實驗探究二：水和冰的異同點
觀察冰的特點
教師引導學生觀察試管中的冰，提問：“觀察試管中的冰，簡單說說冰的特點。”
學生可能會回答：“冰是無色透明的。”“冰是固體。”“冰比較硬。” 等。
教師進一步提問：“我們可以從哪些方面比較水和冰的相同點和不同點呢？” 引導學生思考比較水和冰的方法。
學生可能會回答：“可以比較顏色、透明度、硬度、形態等方面。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生明確比較水和冰的方法。
小組討論
教師出示維恩圖，指導記錄方法。教師講解：“我們可以把水和冰的不同點寫在兩側的空白處，相同點寫在交叉的空白處。大家可以從顏色、透明度、硬度、形態、溫度等方面進行比較。”
學生分成小組，進行討論和記錄。教師巡視指導，參與學生的討論，了解學生的想法。
教師提醒學生要認真觀察水和冰的特點，準確記錄比較結果。
匯報結果
各小組選派代表上臺，匯報本小組的討論結果。教師可以將各小組的結果寫在黑板上，進行比較和分析。
教師提問：“大家對各小組的匯報有什么疑問或補充嗎？” 引導學生進行進一步的思考和交流。
學生可能會提出一些問題或補充一些觀點，教師要及時給予回應和肯定。
教師總結：“通過比較我們發現，水和冰有很多相同點，如都是無色透明的、無味的、有一定的體積等。水和冰也有一些不同點，如水是液態的，冰是固態的；水的流動性比較好，冰的流動性比較差；水的硬度比較小，冰的硬度比較大等。但是，水和冰在本質上是同一種物質，只是狀態不同。”
（五）研討與交流
水在什么條件下會結冰？
教師組織學生進行全班交流研討，討論的問題是：“水在什么條件下會結冰？”
學生可能會回答：“當環境溫度低于 0℃，水的溫度下降到 0℃時，開始結冰。”“水在低溫下會結冰。” 等。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步提問：“為什么水在這個條件下會結冰呢？” 引導學生思考水結冰的原因。
學生可能會回答：“因為水在這個溫度下會放出熱量，變成固態的冰。”“水的溫度降低到一定程度，就會從液態變成固態。” 等。
教師總結：“當環境溫度低于 0℃，水的溫度下降到 0℃時，開始結冰，從液體狀態變成了固體狀態。水結冰時，冰水混合物的溫度長時間保持在 0℃時。這是因為水在結冰的過程中，要向周圍放出熱量，溫度降低，達到了結冰的條件。”
水結冰后有哪些變化？
教師提問：“水結冰后有哪些變化呢？” 引導學生回顧水結冰后的變化。
學生可能會回答：“水結冰后體積變大了。”“水結冰后形態從液態變成了固態。” 等。
教師進一步提問：“為什么水結冰后體積會變大呢？” 引導學生思考水結冰后體積變化的原因。
學生可能會回答：“因為水變成冰后，分子間的距離變大了。”“冰的密度比水小，所以體積變大了。” 等。
教師總結：“水結冰后占據了更大的空間，體積變大了。這是因為水變成冰后，分子間的距離變大了，密度變小了。水結冰后的形態也從液態變成了固態，變得比較堅硬。”
冰還是水嗎？
教師提問：“冰還是水嗎？為什么？” 引導學生思考冰和水的本質關系。
學生可能會回答：“冰是水的固態形式，本質上還是水。”“冰和水是同一種物質，只是狀態不同。” 等。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步提問：“我們是怎么知道冰和水是同一種物質的呢？” 引導學生從物理性質和化學性質方面進行思考。
學生可能會回答：“冰和水的化學組成都是 H O。”“冰和水的物理性質有很多相似之處，如都是無色透明的、無味的等。” 等。
教師總結：“冰和水在本質上是同一種物質，只是狀態不同。冰是水的固態形式，水是冰的液態形式。它們的化學組成都是 H O，物理性質也有很多相似之處。”
（六）課堂總結
教師與學生一起回顧本節課的主要內容。
提問：“同學們，今天我們學習了《水結冰了》，誰能說一說我們都學到了哪些知識呢？”
學生回答：“我們學會了觀察水結冰的過程，知道了水在什么條件下會結冰，水結冰后有哪些變化。我們還比較了水和冰的相同點和不同點，知道了冰和水是同一種物質，只是狀態不同。我們還討論了水結冰現象對我們生活的好處和不便，以及如何取出試管里的冰和冰融化成水的條件。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，強調本節課的重點知識。
強調科學探究的方法和重要性。
教師引導學生體會科學探究的過程，強調提出問題、假設、設計實驗、進行實驗、分析數據、得出結論等方法在科學研究中的重要性。
提問：“在今天的學習中，我們是如何進行科學探究的呢？我們是如何通過實驗和分析來解決問題的呢？”
學生回答：“我們首先提出了問題，然后設計了實驗來觀察水結冰的過程和水、冰的性質。我們通過實驗和分析，發現了水結冰的條件和變化，以及水和冰的相同點和不同點。最后，我們通過討論和總結，得出了結論。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生認識到科學探究是一個不斷探索和發現的過程。
板書設計：
3.水結冰了
溫度下降
水 0℃ 冰

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