苏教版四年级科学下册1.2《热胀冷缩》
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教学设计
第一单元 冷和热
2 热胀冷缩
教学目标
1. 通过学习与实践， 掌握酒精灯的使用方法。
2. 通过实验与分析， 知道绝大多数物体具有热胀冷缩的性质。
3. 能够运用物体热胀冷缩的性质解释生活中的一些现象。
教学重点
认识到液体、 气体、 固体都具有热胀冷缩的性质。
教学难点
设计实验验证液体、 气体、 固体具有热胀冷缩的性质。
教学准备
教师材料：水槽、 烧瓶、 胶塞、 细玻璃管、 高锰酸钾水溶液、 气球、 温度计、 铜球实验
装置、 酒精灯、 火柴。
学生分组材料：实验记录单。
教学过程
一、 导入新课
1. 上一课， 我们探究了热水在变凉的过程中温度的变化规律。在这个实验中， 我们使用温度计测量热水的温度， 发现温度计放在热水中， 液柱会上升， 放在冷水中液， 柱又会下降。
2. 教师相机出示课本第 4 页上面两幅图。引导学生看一看。重点引导学生注意温度计在热水中液柱上升， 在冷水中液柱下降。
3. 大家知道这是为什么吗？温度的高和低对温度计中的液柱又会产生怎样的影响呢？
今天这节课， 我们就来探讨这方面的问题。
板书课题：2 热胀冷缩
二、 学习新课
活动一：研究液体受热和遇冷时体积的变化
1. 教师引导：在日常生活中， 水受热和受冷时， 它们的体积会有变化吗？又会有怎样的变化呢？下面我们通过实验来探讨这个问题。
2. 出示问题：水在受热和受冷时体积会有怎样的变化？
同学们， 你认为水在受热和受冷时体积会有怎样的变化？是变大？还是变小？或者是不变？请大家对这个问题做出自己的预测。
3. 学生预测。
出示课本第 4 页下面的一幅图片， 引导学生仔细观察图片， 并读一读旁边的文字， 进一步了解本次实验所需的材料、 方法以及实验注意点。
4. 全班交流
实验材料：中间插有空心管的胶塞和配套的瓶子、 红颜色的水、 水槽、 热水、 冷水等等。
实验方法：
①准备一个中间插有空心管的胶塞和配套的瓶子。
②往瓶里加满染了颜色的水， 用胶塞塞紧瓶口。
③把瓶子放入水槽中， 记下空心管里水面的位置。
④往水槽里加热水， 观察空心管里水面的位置有什么变化。
⑤把瓶子放入冷水水槽中， 观察空心管里水面的位置又有什么变化。
实验注意点：
玻璃管的粗细是影响实验效果的重要因素， 玻璃管越细， 液柱高度的变化越明显。
要用加入色素的水做这个实验, 便于学生观察。
在使用热水时注意安全。
在这个实验中， 有时实验现象不太明显， 因此大家在实验过程中注意力要集中， 观察要仔细。
5. 学生分小组进行实验， 教师巡视， 了解学生实验情况， 并相机进行指导， 提醒学生注意填写好实验报告。
6. 全班交流， 各小组汇报本小组的实验情况， 说一说观察到的实验现象及得出的实验结论。预设：
实验现象：放入热水中， 玻璃管内液面上升， 放入冷水中， 玻璃管内液面下降。
实验结论：液体受热时体积膨胀， 遇冷时体积缩小。
活动二：研究气体受热和受冷时体积的变化
1. 教师引导：我们刚刚探究了水在受热和受冷时体积变化的规律， 下面我们来探究一下气体受热和受冷时体积的变化情况。
2. 出示问题：空气在受热和受冷时， 体积会有什么变化？
3. 引导：请同学们针对这个问题做出自己的推测。
学生预设：空气在受热时， 体积会膨胀， 受冷时体积会缩小。
下面我们也来通过实验验证一下我们的预测。
4. 出示课本第 5 页上面两幅插图， 引导学生看一看并读一读上面的实验设计， 了解本次实验所需的材料、 方法步骤以及注意点。
全班交流
实验材料：烧瓶、 水槽、 热水、 冷水、 气球等等。
实验方法：
①把气球嘴套在玻璃瓶口。
②将瓶子放入热水中, 观察气球的变化。
③再将瓶子放入冷水中, 观察气球的变化。
实验注意点：
做完受热实验后， 立即将烧瓶放入冷水中做受热实验， 这样实验的现象会明显一些。
同样本次实验要填写好实验报告。
5. 学生分小组进行本次实验， 教师巡视， 了解学生实验情况并做适当的提醒。
6. 全班交流， 说一说本小组的实验情况及得出的实验结论。
预设：
实验现象：放入热水中， 气球鼓起来了， 放入冷水中， 气球变瘪了。
实验结论：气体受热时体积膨胀， 遇冷时体积缩小。
活动三：研究固体受热和冷却后体积的变化
1. 教师引导：刚刚我们研究了液体和气体受冷和受热时体积的变化， 我们发现无论是气体还是液体， 受热时体积都会膨胀， 受冷时体积都会缩小。那么固体受冷和受热时， 体积会有怎样的变化呢？
2. 出示一个小铜球， 引导：下面我们就通过这只小铜球来探究一下， 固体受热和受冷时体积会有怎样的变化？
3. 出示问题：铜球在受热和冷却后， 体积会有什么变化？
4. 同样的。下面先请同学们针对这个问题提出自己的预测。
学生预测：铜球在受热时体积会膨胀， 冷却后体积会缩小。
小铜球在受热和冷却后， 体积究竟会有怎样的变化？我们仍然要通过实验来验证。
5. 出示课本第 5 页最下面的有关铜球实验的文字和图片， 学生仔细观察图片并读一读相应的文字， 了解本次实验的材料、 方法以及注意点。
全班交流
实验材料：小铜球、 铁圈、 酒精灯、 水槽、 冷水等等。
实验方法：
①观察常温下铜球通过铁圈的情况。
②给铜球加热后, 观察铜球是否能通过。
③将铜球放入水中冷却后, 再试着让它通过铁圈。
6. 教师指导并强调酒精灯的使用。
出示酒精灯， 引导学生认识酒精灯， 了解酒精灯的结构及各部分的作用。
出示课本第 6 页上面有关酒精灯使用方法的图片和文字， 学生仔细观察这 4 幅插图， 并读一读旁边的文字， 初步了解酒精灯的使用方法。
酒精灯的使用方法
①打开灯帽, 将灯帽竖放在灯旁。
②用点着的火柴从灯芯下端自下而上斜向点燃酒精灯。
③把被加热物体放在火焰的外焰上加热。
④加热完成后, 用灯帽自灯芯右上方斜向盖灭火焰, 然后取下灯帽再盖一次。
教师和学生一同学习酒精灯的使用方法， 进一步强化学生正确使用酒精灯的意识。
教师演示酒精灯的使用方法， 一边演示一边强调使用注意点， 各小组同学在小组内按照步骤练习使用酒精灯， 确保每位同学都能安全使用酒精灯。
教师引导：此项实验， 要求我们认真细致做好每一个实验环节， 才能完满的完成实验，得出实验结论。
7. 教师进行演示实验， 边演示边强调实验方法和注意点。
8. 学生分小组进行实验并完成实验报告， 教师巡视， 了解学生实验情况， 提醒学生注意
安全， 并且做适当的指导。
9. 全班交流， 各小组汇报本小组的实验情况， 说一说看到的实验现象以及得出的实验结论。
预设：
实验现象：加热铜球， 铜球不能通过铁圈， 冷却铜球， 铜球又能通过铁圈了。
实验结论：固体受热时体积膨胀， 遇冷时体积缩小。
10. 实验总结
教师引导：同学们， 刚刚我们一连做了三次实验， 分别探究了液体、 气体和固体在受热和遇冷时体积的变化情况。请同学们回顾一下我们在实验中得出的结论。
11. 学生回顾实验， 并且说一说三个实验中得出的实验结论。
12. 出示课本第 6 页的一段文字
绝大多数物体在受热时, 体积会膨胀; 遇冷时, 体积会收缩。这种现象叫作热胀冷缩。
读一读这段文字， 初步了解固体、 液体、 气体在遇冷和受热时， 体积会发生怎样的变化，了解什么是热胀冷缩。
13. 教师强调这段话中的“绝大多数” 4 个字能否去掉？
预设：“绝大多数” 这 4 个字是不能去掉的， 绝大多数表明并非所有的物体都有热胀冷缩的特点， 也有一些特别的物体没有热胀冷缩的特点。因此我们在科学中语言表达要注意严谨。
活动四：物体热胀冷缩的性质在生活中的运用
1. 同学们， 在我们日常生活中， 经常会看到这些现象。
2. 出示课本第 6 页下面三幅图片， 学生仔细观察， 了解图中三幅图片的内容。
轮胎在夏天容易爆胎。
瘪了的乒乓球放到热水里能够复原。
夏天架电线时， 电线不能拉得太紧。
3. 同学们， 这些生活现象我们能够用今天学到的热胀冷缩的性质来解释吗？
预设：
夏天温度高， 轮胎内的气体受热膨胀， 容易爆胎。
把瘪了的乒乓球放到热水里， 乒乓球内气体受热膨胀， 可使瘪的乒乓球重新鼓起来。
如果夏天架电线时拉得太紧， 到了冬天电线遇冷收缩， 就会绷断。
4. 无论是轮胎在夏天容易爆胎， 瘪了的乒乓球放到热水里能够复原， 还是夏天夏电线时电线不能拉得太紧， 都是因为物体具有热胀冷缩的性质。除了我们书上提到的这三种生活中常见的现象之外， 你还知道有哪些现象与物体热胀冷缩的性质有关？
预设：
温度计就是利用热胀冷缩最简单的例子。因为水银的膨胀系数比较大， 变化较明显。人们就把水银或酒精， 导入密封的玻璃管， 用来测量温度。
铁路专家研究发现， 钢轨温度每升降 1℃， 每 1 米钢轨就会伸缩 0. 0118 毫米。所以， 钢轨之间都预留了缝隙， 中国铁路的铁轨接头之间的缝隙在 18 毫米之内。
人行道的地砖每块之间还留有空缝。
有的门在夏天很紧， 开关不方便。
三、 课堂总结
今天这节课， 我们通过三个实验分别探究了液体、 气体和固体在受热和受冷时体积的变化， 明白了绝大多数物体在受热时体积都会膨胀， 遇冷时体积都会收缩， 这种现象叫做热胀冷缩， 同时我们还知道在日常生活中有很多地方都体现了热胀冷缩的现象。课后，请同学们留心观察我们的生活， 看看生活中还有哪些地方出现了热胀冷缩的现象。
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