資源簡介

人教版 四年級上冊 《加熱與冷卻》單元 9.空氣的熱脹冷縮 教學設計
單元 《加熱與冷卻》 課題 9.空氣的熱脹冷縮 課時 1
核心 概念 一般物體都有熱脹冷縮的性質
學習內容及要求 引導學生探究氣體是否也有熱脹冷縮的性質，從而建構一般物體都有熱脹冷縮的性質這一概念。并設計了兩個科學實踐活動。1.研究空氣受熱遇冷的變化。2.風是怎樣形成的。
教學目標 科學觀念（對客觀事物的總體認識） 科學思維（對客觀事物的認識方式） 探究實踐（科學探究能力 技術與工程實踐能力 自主學習能力） 態度責任（科學態度 社會責任）
科學觀念 1. 認識氣體一般有熱脹冷縮的性質。 2. 能描述熱空氣上升的現象。 科學思維 1. 能列舉生活中常見的形成風的一些方法。舉例說出在生產和生活中與氣體熱脹冷縮的性質有關的現象或實例。 探究實踐 能夠設計實驗，研究空氣受熱遇冷的變化。能做風的形成模擬實驗，觀察并描述實驗現象。 態度責任 樂于嘗試運用多種思路，多樣方法完成活動，體會創新樂趣。
教學 重點 本課必須掌握的東西，如：科學原理需要掌握的，動手操作中需要掌握的等等。
物體一般都有熱脹冷縮的性質。
教學 難點 學生難以掌握的東西，如：難理解什么？難操作什么？
空氣的流動是風的成因。
教學 準備 教師：癟乒乓球、氣球、小塑料瓶、大燒杯、熱水、冷水、燒瓶、彎玻璃管、帶孔膠塞、紅墨水等。蠟燭、酒精燈、紙條、紙蛇、細線、鐵架臺、香、火柴、模擬風的形成實驗箱等。
學生：學生活動手冊、鉛筆等。
教學過程
教學環節 教學活動 設計思路 教學備注
上課儀式 教師自我介紹： 同學們好
一、聚焦問題：空氣受熱遇冷后會出現什么變化（預設5分鐘） 1.導入 提出問題： 打乒乓球時經常遇到球癟了但并沒有破的情形，把球扔掉很可惜，有什么辦法能讓球鼓起來？ 2.學生交流討論。 3.空氣受熱遇冷會出現什么變化？ 引導學生通過這個問題充分表達自己的想法，也借此了解學生對空氣熱脹冷縮現象的已有認知，然后，引導學生嘗試驗證。 準備實驗器材
二、探索1:研究空氣受熱遇冷的變化（預設15分鐘） 探究2：風是怎樣形成的（預設15分鐘） 1.讓癟乒乓球鼓起來。 （1）引導學生按照設想的方法，嘗試著讓癟乒乓球鼓起來。 （2）引導學生解釋讓癟乒乓球鼓起來的辦法用到了什么科學原理。 2.用套著氣球的小瓶做實驗。 （1）提出問題：如果把套著氣球的小瓶先后放入熱水和冷水中，會出現什么現象？ （2）學生提出預測，并說明理由。 （3）學生動手實驗，觀察現象。 （4）嘗試解釋發生的下列現象： 為什么把小瓶放入熱水中，氣球會鼓起來？ 為什么把小瓶再放入冷水中，氣球又癟了？ (5)初步推想：空氣也有熱脹冷縮的性質。 3.設計更多的實驗，觀察空氣受熱遇冷的變化。 （1）引導學生圍繞以下問題思考，設計實驗： 空氣會流動，那么用什么容器能把空氣裝起來？ 怎樣知道空氣的體積是否發生變化？ 怎樣使空氣受熱和冷卻？ （2）學生設計并寫出實驗方案。 （3）學生根據自己的設計進行分組實驗，觀察并記錄實驗現象。 4.交流實驗方法和現象，得出結論。 （1）各組匯報實驗方法、觀察到的現象以及得出的結論。 （2）在學生討論的基礎上，教師小結：空氣也有熱脹冷縮的性質。 5.歸納推理出物體一般都有熱脹冷縮的性質。 引導學生思考：通過實驗，我們知道水等液體、金屬等固體、空氣等氣體一般有熱脹冷縮的性質。那么，我們進一步可以得出什么結論？ 通過交流討論，最后歸納得出：（一般情況下）物體都有熱脹冷縮的性質。 1.談話：在密閉環境下，空氣有熱脹冷縮的性質，那么在相對開放的環境下，空氣受熱或遇冷會產生同樣的現象嗎？ 2.觀察開放環境下空氣受熱后的現象。 （1）演示實驗裝備：把紙條用細線懸掛在支架上，下面放著酒精燈或蠟燭。 提出下列問題： 點燃酒精燈或蠟燭，會有什么現象？ 實驗中出現的現象說明了什么？ （2）教師演示實驗，學生觀察紙條飄動、紙蛇轉動的現象。 （3）討論：是什么力量使紙條或紙蛇動起來的？ 3.體驗熱空氣的上升。 （1）提出下列問題： 點燃蠟燭或酒精燈時，火焰周圍的空氣會有什么變化？ 將手放到蠟燭火焰的側面和上方不灼手的位置，會有什么感覺？ 怎樣解釋出現的現象？ （2）學生用手從上往下、從周圍向中間慢慢接近蠟燭的火焰，感受火焰周圍的空氣有什么不同。 （3）學生交流實驗感受，并嘗試進行解釋。 （4）小結：空氣有熱脹冷縮的性質，因而熱空氣比冷空氣輕，會上升，上升的熱空氣吹動了紙條或紙蛇，使它們動起來。 4.認識熱氣球和孔明燈的原理。 5.做風的形成模擬實驗。 6.梳理實驗現象，解釋風的成因。 小結:點燃實驗箱內的蠟燭后，蠟燭附近的空氣被加熱會上升，這時實驗箱外的冷空氣就流進來，補充熱空氣上升后留下的空間。于是，空氣在水平方向流動起來，就形成了風。 這一環節的實驗相當于一個樣例，為下一環節的學生自主設計實驗提供參考。 啟發鼓勵學生創新思維，自己設計實驗方案，得出結論。 最后，教師要引導學生從整個單元學習的角度，用歸納推理的方式得出物體一般都有熱脹冷縮性質的結論。 引導學生結合已經形成的空氣有熱脹冷縮性質的認識，來解釋實驗現象。 培養學生能依據證據，運用分析、推理、概括等方法得出結論意識，以及用科學的詞匯表達結論、形成科學概念的能力。
三、拓展與應用（預設5分鐘） 1.提出問題：據觀測，在海濱地區，白天陸地上的氣溫比海面上的高；而到夜晚，海面上的氣溫比陸地上的高。據此，我們能推測海濱地區白天與夜晚的風向嗎？ 2.引導學生用畫圖的方式，思考以下問題，并判斷風向。 3.討論與交流，得出結論。 將學到的概念應用到認識生活中的實際現象。
四、練一練 一、填空題 1．癟了的乒乓球放到（ ）里，會鼓起來。 2．通過實驗我們知道（ ）、（ ）和（ ）一般有熱脹冷縮的性質。 3.（ ）的流動，是風的成因。 參考答案： 1．熱水 2.液體、固體、氣體 3.空氣
五、整理 老師指導學生進行材料的整理。 培養學生使用材料的好習慣。
六、板書設計 固體也熱脹冷縮嗎 銅球有熱脹冷縮的性質

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