4 热胀冷缩教学活动设计方案

《空气的热胀冷缩》教学设计

【教学内容】义务教育课程标准实验教科书三年级下册第61-62页内容。

【设计理念】新课标中指出，要让学生自己亲自操作实验的过程。在过程中重视学生的动手操作，记录实验结果。让学生亲身体验知识的形成过程，促进学生思维的发展。针对以上的教学思想，本节课我以培养学生的实践能力、探索能力和创新精神为目标。在教学过程中，让学生动手操作实验，引导学生通过观察、比较、操作、概括等行为来解决新问题，从中得到实验的结果。

【教材分析】关于空气的热胀冷缩，教材用学生提出的问题作为探究的内容，以两点建议给学生的探究提供帮助：①

想办法把空气装起来；②

想办法看到空气的体积变化。这些帮助本身不是教学重点。这个活动的重点在于尽可能地启发、指导学生动脑筋想出自己的观察办法来。例如：

①

用什么容器装空气。可以用烧瓶、试管、玻璃瓶、软塑料瓶、软包装饮料盒、易拉罐……无论什么容器都要设法密封。密封的材料有胶带纸、橡皮泥、黄泥球等。

②

用什么方法使空气受

热或受冷。最简单的方法就是用热水和冷水，使用烧瓶只要用手捂就可以看到明显的效果。

③

怎样观察空气体积的变化。常用的几种方法是：通过容器的鼓凹来发现。空气总是充满容器的空间，当容器凹时，说明空气体积变小。当容器鼓时，说明空气体积变大。这种方法适于用软塑料瓶、软包装饮料盒及易拉罐。借助其他能鼓凹的物体来发现。教材62页的插图给学生提示：可以在烧瓶口上套小气球。

用红墨水封口的液体热胀冷缩装置，观察空气受热或受冷时红墨水的移动情况。无论学生们想出的方法是否合理可行，都要让他们在不断的试验中获得成功的喜悦。

【学生分析】通过上一课时液体热胀冷缩的学习，学生容易进行知识的迁移，猜测空气也有热胀冷缩的性质。而对于三年级的学生，已经初步具备了动手操作、观察分析的能力，好奇心强，活波好动。所以教材设计以实验观察为主，设计更具探究性的活动，让学生在活动中对空气的热胀冷缩的性质进行理解。因此，我在教学设计时，对探究活动作了一些调整，把教学重点确定为引导学生通过经历活动发现问题，进而对问题进行更层次的分析提炼，形成科学结论。

【教学目标】

1.

知识目标：了解空气具有热胀冷缩的性质；知道气体热胀冷缩在生活中

的相关应用。

2.

过程和方法：尝试用提出问题－分析问题（假设猜想）－实验验证－解

决问题的科学研究方法去解决问题；能描述和解释在活动中观察到的一些现象，并从中概括某些结论。

3、情感态度与价值观目标：能积极与其他同学交流并合作完成探究活动，体验合作的愉快。通过小组合作、班级交流增强学生的集体主义意识，增强班集体的凝聚力。

【教学重点】用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。

【教学难点】观察空气体积的变化，用“模型”解释热胀冷缩现象。

【教学具准备】两个烧瓶、L型玻璃管、红墨水装置、锥形瓶、直玻璃管；热水、常温水、冰水；气球、瘪的乒乓球两个（其中一个是破裂的）；教学课件，实验单。

【教学过程】

一、

观察现象，引出课题。

1、同学们喜欢变魔术吗？

老师不小心把两个乒乓球弄扁了（其中一个是破裂的），你们有办法能把它们重新鼓起来吗？

2、根据实验结果，小组内思考、讨论以下几个问题：

（1）为什么一个鼓起来，另外一个没有？

（2）为什么这个乒乓球能鼓起来？

（3）谁受热膨胀了？是乒乓球还是球内的空气呢？

3、全班分享交流结果。

是球内的空气受热膨胀，①号球是封闭的，里面的气体在一定空间内受热膨胀，②号球不封闭，球内的热量外漏无法膨胀。

4、师：空气受热是不是真的就像同学们猜测那样会膨胀呢？今天我们就来了解一下空气的热胀冷缩。

【设计意图】明确是球内空气在封闭的空间内受热膨胀，从而导出课题，初步感受空气的热涨现象，并强调空气受热膨胀的条件。

二、

探究与思考。

1、思考：空气是透明流动的物质，既然要做实验，我们首先就要抓住空气，

你有办法抓住空气吗？

师：同学们真棒！想到那么多方法，其实不管用什么方法，我们最重要就是要把空气密封起来。

2、我们已经想到办法抓住空气了，那又可以用什么办法使空气受热呢？

【设计意图】想办法使空气由“无形”变为“有形”，完善实验方案，有利于实验的顺利进行并让学生感受实验的严谨性。

三、

探索与验证。

1、同学们想法很多，是不是真的这样？我们还是来做做实验验证吧！实验前，希望大家注意：

（1）

实验中小组内分工合作，听从组长的安排，发挥合作精神；

（2）注意实验安全，小心使用热水；

（3）

把操作过程与发现及时记录到实验单中；

（4）

多做几次实验，验证结论。

2、请同学们选择合适的工具进行实验，验证空气热胀冷缩的性质，并填写实验单。

“探索空气热胀冷缩的性质”实验记录单

小组编号：_______________

记录员：_______________

实验一

实验二

我们选取的

工具

我们的实验

过程与发现

我们来分析发生以上现象的原因

【设计意图】通过实验验证猜想，让学生感受实验的一般步骤，并在实验中提高学生动手操作能力，培养学生的合作精神，体现学生学习的主体地位。

3、全班分享实验成果。

（1）实验一：

热水

常温下的水

冰水

在实验中我们观察到：把套有小气球的空瓶子放到热水里，小气球鼓起来了，再把它放入常温下的水中，小气球瘪下去了，再把它放到冰水中，小气球缩到瓶口里去了，这说明空气也有热胀冷缩的性质。

（2）实验二：

把红墨水装置放入热水中，空气和水一起膨胀，空气的热胀比水的热胀更明显、更快，空气一下子热胀，把墨水瞬间逼出来，管口又很细，就形成“喷泉”。

（3）实验三：

把红墨水装置放入热水中，空气和水一起膨胀，空气的热胀比水的热胀更明显、更快，空气一下子热胀，把墨水瞬间逼出到玻璃管中。再迅速放回冰水中时，玻璃管中的墨水又回流到瓶中。

【设计意图】交流汇报是为了展示本小组的学习成果，有利于取长补短，学会与他人交流思维的过程和结果，提升学生的逻辑思维能力、倾听能力。

四、

小结与升华。

通过上面的实验，我们已经知道了空气也具有热胀冷缩的性质，那什么导致了空气的热胀冷缩呢？

我们身边的物体都是由微粒子组成的，而空气的热胀冷缩和微粒的运动有关，当空气吸热升温后，微粒的运动速度加快，微粒之间的距离增大，空气就膨胀了；当空气受冷后，微粒运动速度会减速，微粒之间的距离缩小，空气就收缩了。我们来玩个游戏吧！

【设计意图】体现由具体到抽象的教学原则，充分挖掘学生的原有知识，构建新的知识体系，让难点知识“微粒”假说通过游戏演示能够迎刃而解。

五、

巩固与拓展。

六、

欣赏与感受。

同学们，像这样热胀冷缩的现象在生活中处处可见，而这一知识也常常运用到生活中，下面请同学们欣赏一组照片，并运用上面所学的知识解释其中的原理。

【设计意图】科学课取材于生活应用于生活，指导学生把课堂中学到的知识如何在生活中运用，如何在生活中挖掘科学知识，也是科学课的重要任务之一。

七、

板书设计。

空气的热胀冷缩

受热

体积胀大

观察

（微粒子间距离增大）

猜测

空气

热胀冷缩

验证

受冷

体积缩小

应用

（微粒子间距离变小）