五年级下册科学教案- 2.4 空气的热胀冷缩｜教科

《空气的热胀冷缩》教学设计【教材分析】《空气的热胀冷缩》是教科版小学科学五年级下册第二单元《热》的内容，教材从液体的热胀冷缩的知识出发，引出“空气是否热胀冷缩”的探究问题——“空气是看不见的，我们怎么知道它的体积有没有变化呢？我们能想出一些观察的办法来吗？”这个活动的关键在于尽可能地启发、引导学生开动脑筋想出自己的观察办法来。关于探究空气的热胀冷缩性质，教材的插图给了学生们提示：在锥形瓶上套小气球，分别放进热水、常温水、冰水里面，观察现象。在教材设计中还联系了水的热胀冷缩，对比空气的热胀冷缩有什么特别的地方，这是对学生知识链和推理能力的培养。本课的难点在于最后一个环节，即“怎样解释热胀冷缩现象”，而“微粒”假说是一个比较抽象的内容，课本中安排了一个模拟游戏，让学生经历游戏的过程，用生动形象的游戏来解释深奥的科学原理。而由于实验室空间有限，也考虑到这部分内容于四年级学生而言，存在难度，并且在初中物理当中将再次学习，因此决定以动画演示直接讲解给学生听，先让学生有个大致印象。【学情分析】四年级学生知道可以利用试管、烧杯等仪器设计实验装置，但是在数学还没有学习到“体积”，需要老师提前进行解释说明“体积”概念。并且也还没有学习液体的热胀冷缩，难以将其中装置迁移到本课堂。预计学生在设计实验探究空气是否气热胀冷缩时存在较大困难，需要足够的引导以及充分的时间思考。【设计思路】本课《空气的热胀冷缩》教学思路确定为经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，激发学生参与科学课堂的欲望，并能够用实验验证自己的推测。从“复习导入→观察空气是否热胀冷缩→怎样解释热胀冷缩现象→小结与延伸”，四个教学环节紧密联系。根据以上分析进行教学设计如下：一、教学目标1、科学概念：了解气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小；2、过程与方法：（1）设计观察“空气的热胀冷缩现象”的实验（2）经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。3、情感、态度、价值观：在实验中，获得注重获取证据，用证据证明观点的体验，对热现象产生更浓的探究兴趣；二、教学重难点设计观察“空气的热胀冷缩现象”的实验四、教学准备烧杯，热水、常温水、冰水；锥形瓶、气球，实验记录单五、课时安排一课时六、教学过程教学过程教学环节探究过程教师活动预设学生行为设计意图复习导入（5min）观察空气是否热胀冷缩（28min）怎样解释热胀冷缩现象（4min）

小结与延伸（3min）1、探究从问题开始2、科学假设3、制定计划4、进行实验，收集证据5、表达与交流6、解释和结论1、（出示装满高锰酸钾的带有玻璃管的圆底烧瓶）上节课我们用这个装置观察到了液体热胀冷缩的现象，回忆一下，当时观察到了什么现象？请同学来说一下如果把液体全部倒掉，（出示空瓶）那么里面还有什么？（板书：空气）相比液体体积的热胀冷缩，空气受热时体积会有什么变化？受冷时体积又会有什么变化？（边提问边板书：受热：？受冷：？）同学们都猜测空气也会热胀冷缩，要证明我们的猜想，必须进行实验验证。今天我们就一起来设计实验证明空气受热体积会胀大，受冷体积会缩小。在小组讨论之前，老师先给大家两个方面的提示，（1）怎么设计实验装置（PPT出示）（2）研究液体时，液体是可见的，我们通过液柱的上升与下降来判断液体体积的胀大与缩小，但是空气看不见摸不着，我们又要如何判断它的体积变化呢？（PPT出示）给每个小组7分钟时间，根据老师的提示交流讨论如何设计这个实验，并把你们设计的实验装置用简图画出来。当老师说“时间到”时请立刻停止讨论并且坐好。开始讨论。（讨论过程中若发现大部分学生难以设计出实验，可提醒学生，能否借用液体热胀冷缩用的装置，研究液体时装置里面装满了液体，现在要研究空气，里面应该装满什么？）请小组代表汇报实验方案（4~6min）刚刚大家提出了多种方案，用到的材料也不同。来看看这些方案有没有共同之处。像大家提到的塑料袋、空饮料盒是用来装空气的，这说明了我的实验需要一个什么？把袋子等封好又是为了什么？是怎样看出空气体积发生变化的呢？看来大家的想法有很多共同之处，老师提供这样一组实验材料（PPT显示），材料用老师提供的，想法用你们原来设计的想法，这个实验要怎样做呢？请同学来说说（追问：老师提供三杯水：热水、常温水、冰水，那么锥形瓶应该先放在哪杯水里？）（强调：每次都是从常温水开始，并进行板书）用这些材料做实验，实验过程中有哪些需要注意的？请同学说说（PPT显示注意事项，简单强调学生未提到的）投影实验记录单，提醒学生要画出气球的形态变化开始实验（6min）请小组交流回报：你看到了什么现象？说明了什么问题？得出了什么结论？全班一起小结（板书：膨胀；缩小；空气的热胀冷缩）为什么空气能够热胀冷缩呢？气球鼓起来是因为里面的空气增多了吗？装置里空气并没有增多或减少，变化的是体积，体积的变化与组成空气的微粒有关，我们的空气是由一个个非常小的微粒构成。老师来给大家看一个动画（结合动画讲解空气的微粒运动）生活当中还有哪些是属于空气热胀冷缩现象呢？举例说明。（用图片提示学生）回答：当装满高锰酸钾液体的烧瓶放入热水中，玻璃管中的液柱上升，表明液体受热体积胀大；放入冷水中，玻璃管中的液柱下降，表明液体体积缩小。空气结合生活经验谈空气也会热胀冷缩，或者直接认为空气也有热胀冷缩的性质。

自主设计可能想到的实验方法，小组内交流想法，完善集中较好的方案，并选出一种方案作为本组的汇报，将装置简图画出来学生可能想到的方案：

1、利用密封的已有气的气球或者塑料袋，进行受热受冷2、烧瓶口安装1根细玻璃管，在管内装少量水（较难想到）3、往烧瓶里面装热水，用气球套住封口观察热涨现象（其他学生可能会提出质疑：液体也会热胀冷缩，对实验有干扰；装了水之后，空气的量不够，可能会导致实验现象不明显；热水装在里面，空气可以受热，但如何使空气受冷呢，所以水应该放在瓶外）装空气的容器密封空气，防止漏气借助其他物体的变化学生回答：把气球套在锥形瓶上，先后放到热水、冷水当中，观察气球形态变化学生提出注意事项学生分工实验交流汇报，达成共识：空气具有热胀冷缩的性质没有，装置是密封的，外面的空气进不来，里面的空气也进不去夏天，自行车车胎不能打太充足的气；液化气钢瓶不能放在温度高的地方，否则会引起钢瓶爆炸；热水瓶倒水之后马上塞木塞，木塞会跳出来；热气球原理；孔明灯上升的原理；冬天篮球打足气依然很快瘪了复习液体热胀冷缩的实验，过度到探究“空气的热胀冷缩”了解学生在生活中对“空气热胀冷缩”的关注

通过重点提示

引导学生如何进行设计

提示学生空气体积变化不能直接观察到，需要借助其他物体的变化间接观察空气体积的变化

培养学生自主设计实验的能力

小结学生的方案，回归教师提供的材料让学生有对比意识，认识到每次受热与受冷之前的条件的都是一样的，都是以常温作为起始点的。初步形成对比实验的思想让学生自己提出实验注意事项，使其在实验过程中有意识地提醒自己要注意的问题。利用动画，将微观的变化具体展现出来，使学生清楚认识空气热胀冷缩的本质变化，深化科学概念回归生活，应用科学概念，解释现象板书设计2.4空气的热胀冷缩常温受热：膨胀空气常温受冷：缩小实验步骤现象（画出气球的形态变化）结论我们的发现热水热水取出，放入热水取出，放入热水取出，取出，放入冰水常温水常温水（画出气球状态）冰水冰水热水热水空气受热体积会空气具有的性质。冰水冰水空气受冷体积会教学反思：上完这节课，我的导师和指导老师们及时给予了我指导和交流，我对整个教学过程进行了梳理和反思，认为本课的教学成功之处有以下几点：1、学习效果好不好，学生的兴趣是关键。本节课，学生在亲自实验操作中兴趣颇高，科学概念把握得比较好，整个课堂呈现出民主、和谐、愉快的氛围。2、整个教学过程中，充分体现了“学生是科学探究学习的主体”的原则，注重学生在自主探究与合作学习中提出问题——预测——设计实验——亲历探究——得出结论的过程，达到了知识与技能、过程与方法、情感态度和谐发展的目的。3、启发学科知识与学生生活的联系，让学生观察发现日常生活中的空气热胀冷缩现象，培养学生学科学、用科学的目标。当然，在教学过程中还有诸多不如意的地方：1、个人语言表达不够精简，比较啰嗦，导致上课时间有拖延。2、对于学生提出的各种实验方案，还不能游刃有余地总结归纳。3、在小组之间互评实验方案时，占用的时间过多，影响了上课时间，应该适时地停止小组互评，毕竟课堂时间是有限的