5 水在加热和冷却后优秀教案板书设计

水

结

冰 执教：宜兴市湖滨实验学校 潘建强

一、教学目标：

科学知识：

1、知道水开始凝固成冰的温度是零摄氏度左右。

2、知道水在凝固成冰时温度总保持在零摄氏度左右。

科学探究：

1、观察并发现水凝固成冰的过程中温度变化的规律。

2、学会设计实验方案，分析实验现象，发现科学规律。

情感态度价值观：

合作探究，乐于分享。

二、教学重难点： 教学重点：观察水结冰过程中温度的变化。

教学难点：通过实验收集证据，验证自己的猜测。

三、教学准备：

数字化实验设备、保温杯、碎冰、食盐、试管架、试管（6毫升水）。

四、教学对象：四年级学生

五、教学过程：

活动环节

教师活动

学生活动

学生交流：放在冰箱里，很冷很冷，就结成了冰。

学生讨论（三种观点）：

1零摄氏度以下；○2零摄氏○3很冷，零下很多

度左右；○学生发表自己的观点：

1匀速下降；2不匀速下降，○○3保持不变

没有规律；○1、谈话：我们今天来说一说冰，冰是什么样的，平常大家是怎么做冰的？水会一下子就结冰吗？（点评：一语中的，指向性很明确嘛）。

2、过渡：既然是科学课，得有研究的话题啊，刚才大家说冰很冷，那我们就来研究一下水结冰过程中的温度。

一、激趣导入，3、提问：你认为水温下降到多少摄氏度就开始结冰？你怎引出问题

么知道的？水从开始结冰到结成冰的过程中温度有变化吗？是怎么变化的？有和他一样的观点吗？（板书：开始结冰

完全结冰）

设计意图：本环节通过学生对水结冰温度的互动谈话，有效帮助教师清楚地了解学生的前概念，并激发学生学习的热情，为接下来的探究活动埋下伏笔。

1、谈话：哪一种观点是正确的，真理是掌握在少数人手里，还是众人说了算？看来我们今天很有实验研究的必要嘛。我这有模拟冰箱的保温杯，保温杯里放了和了盐的碎冰，制造一个很冷的环境（请注意保温杯里的冰块没有做消毒处理，不能吃哦）。大家桌面上有温度传感器，试管里有水，把插上传感器的试管放到保温杯里，打开DIS软件界面，点击开始键，页面上就会出现一个数据，这个数据就是试管里的水当时的温度了。用温度传感器可以帮我们测得一个时间点的温度值。想要知道水在结冰过程中的温度变化，我们还要怎么做？联系我们曾经学过的测量一杯热水的降温规律，小组内再讨论一下。

3、思考：对，连续实验，每隔一段时间测量一次，这试管里的水完全结成冰的时间大约是六分钟左右，测量间隔的时间长，获得的数据次数就少，分析起来说服力不大；间1

学生交流：连续实验，间隔测量数据。

二、实验探究，发现规律。

隔时间很短，获得的数据很多，分析说服力强，但几十个数据看过来也不太方便。那咱就连续观测20次，每次间隔20秒测试一次，这样大约就相当于6分钟了。我们要在这段时间里要找到水从开始结冰到完全成冰的过程中温度有无变化，是怎么变化的。

6、谈话：关于这个实验，你觉得还有需要完善的地方吗？我有一个问题，试管在保温杯的碎冰里呀，你怎么才能知道水开始结冰了？对，所以我们不仅要注意数据的变化，还需要把试管从保温杯里拿出来看看有没有开始结冰。可是又有一个问题：只要试管离开保温杯，由于受周围空气影响，试管里的水温就会改变，所以建议大家每次把试管拿出来看的时间越短越好，次数越少越好。同时，老师也请同学们注意了，我们的手也带有一定的温度，每次我们把试管提起来的时候用试管夹，这样就更能避免手部温度对试管的干扰了。只有越严谨的实验过程，才能得出更科学客观的实验现象。

因为冰不会一下子就结冰，那我们再约定一下，大家在看到电脑上跳出第四次数据时才能把试管拿出来看看水有没有开始结冰，如果没结冰就赶紧放进保温杯继续等待下一次数据变化时拿出来看一下，直到发现水开始结冰为止，记得要把水开始结冰的这个数据牢牢地记在脑子里。另外，发现水开始结冰后，试管就不要再拿出来看了，专心地比较电脑上数据的变化，看看结果和哪个猜测相符合。

7、提问：谁能详细地说一说我们可以怎么做实验？大家都听明白了吗，请5号同学来领保温杯，耐心等待哦。

8、实验分工：

谈话：这是项复杂的实验工程，我们需要团队合作，进行一下小组分工吧，等到全组同学都听明白自己的分工再行动哦。

第一步：3号开始进行电脑操作，4号同学协助，点数选择20点，间隔20秒。

第二步：请5号小组长保管小冰箱，如果碎冰结块了，就用筷子将小冰箱的碎冰中间捣一个比较深的洞，方便待会儿试管插进这个冰洞里。没结块就不用筷子捣洞。准备把将试管放置于保温杯口。

第三步：3号点击自动采集模式，实验正式开始，5号立马把试管放进保温杯了，在这实验过程中，5号负责观察试管里的水有没有结冰，记住是什么温度时开始结的冰。小组成员还要围一起观察水在结冰时的温度是怎么变的？

直至跳出“采集完成”的菜单栏。

9、重要提示（PPT出示）：

1每次试管拿出来观测现象的时间要短，以免影响水的结○冰。

2试管插回碎冰时动作轻些，以免底部破裂。

○3小组讨论：实验的现象和你们的预测一样吗？

○2

学生：把试管放进保温杯，连续观测20次，每隔20秒时间拿出来，观察水有没有结冰，找到水开始结冰的温度，同时观测水结冰过程中温度是怎么变化的。

学生实验探究，观察现象并上传实验数据。

二、实验探究，观察水结冰时的温度及形态变化的规律

4采集完成后，○请3号同学把你们小组的折线图提交一下。

10、实验现象交流：

1请每一组仍旧把试管留在保温杯里，认真倾听接下来的○交流。先交流一下你们小组水是什么温度时开始结冰的？

（相机板书：0℃左右）

2小结：综合大家的测量数据，发现水开始结冰的温度大○约是0℃左右。科学家发现，在一个标准大气压下，水结冰的温度是0℃，而我们由于受现在周围环境的影响，水结冰的温度略有不同。

3逐一出示八组折现图，交流：这是大家刚才实验过程中○的温度变化折线图，请观察图表，来说说你们组的折线图是怎样的？其他组呢？你们的折线图有什么共同点？

5追问：坡度陡的是什么时候的水温状态，坡度平的是什○么时候的水温，折线是从哪个点开始出现明显弯折的？你们组发现水在结冰过程中温度是怎么变化的？其他组呢？

6小结：当周围环境温度很低，水的温度下降到0摄氏度○时开始结冰，会从液体状态变成了固体状态，而且水结冰时的时候温度不变，总保持在零摄氏度左右。

6提问：○由于时间关系，我们刚才只是测量了20次的水温，如果再测量下去，温度还会有什么变化吗？想知道吗，来看大屏幕。老师测量了近一个小时的温度，红色的这段是试管里的水温变化，蓝色的这段是保温杯里的温度，你们做的实验相当于老师这里的哪一段，你有什么发现？能来解释一下原因吗？如果还要测下去，两条曲线还会怎样发展？

7实验总结：刚才，同学们先通过预测，认为水结冰时温○度变化的观点不一，通过实验探究后，发现了水结冰时温度不怎么变化，总保持在零摄氏度左右，同学们表现得都很棒，认真实验，乐于交流，真真正正地体验了一回小科学家。

学生交流：

水结冰的温度不是零下很多。

水结冰的温度在零摄氏度左右。

学生交流：

学生交流：水结冰的时候温度不怎么变，变化不明显……

学生交流：水结冰时坡度很平缓，都不怎么变化。

学生交流：温度继续下降，接近保温杯的温度。

学生交流：

设计意图：水结冰是生活中司空见惯的现象，然而学生可能未留心其中的规律及其蕴含的科学道理。本环节旨在通过连续观测水结冰的现象，同时通过全班数据的观察比较，最终发现水结冰的变化规律，并感知温度对水物态的决定作用。

1、提问：现在我们把试管连着传感器一起拿出来放在试管架上，水已经完全结成冰了吧，想要让冰熔化成水又该怎么办呢？冰开始熔化的温度会是多少？熔化过程中温度又会怎么变化呢？留待同学们用灵巧的小手，缜密的思维找到科学的答案吧！

三、实验拓展，5、全课总结：说一说今天的收获？

课外延伸。

（板书：水结冰）

6、课外拓展（演示）：

观看大屏幕，老师这儿试管里的温度是零下很多，水应该结冰了吧，仔细观察，结冰了吗？我把它晃动一下，这是为什么呢？科学上把水在零下很多时还没结冰的状态称为超冻水，为什么会有超冻水，超冻水为什么又会一下3

学生交流：加热，放在热水里，放在手心里捂一下。

学生交流：零摄氏度左右，温度变化不明显， 学生设计实验。

学生交流。

子结冰呢，同学们课后查找一下资料，找到问题的答案吧！

学生观看超冻水实验。

设计理念：

结合第二环节观测的现象，引导学生推测并设计实验去发现冰熔化时的温度变化的规律。同时，把超冻水的趣味实验作为拓展，让学生带着问题出课堂，不断激发学生科学探究的热情。

五、板书设计：

水

结

冰

水

开始结冰

结成冰

冰

？℃

温

度

均匀下降

不均匀下降？

保持不变

（连续测量20次

间隔20秒）

六、教学反思：

《水结冰》是自编教材。本课设计的教学目标是观察并发现水凝固成冰的过程中温度的变化，知道水开始凝固成冰的温度是零摄氏度左右，且水在凝固成冰时温度总保持在零摄氏度左右。在探究活动中，学会设计实验方案，分析实验现象，发现科学规律。在教学本课之前，学生已经有对一杯热水降温规律的研究，能够通过数字传感器的设备进行一段时间的数据观测，并能对数据进行有效分析。但对实验的设计这块是本课的难点，学生对实验设计中步骤的先后顺序还不能思考周密。所以，对于实验指导这版块还需要教师作进一步的思考。

4