四年级下册科学教案 - 5.17 让瘪乒乓球鼓起来｜ 冀教版

《气体受冷、受热的研究》教学设计执教者：秦皇岛市卢龙县卢龙镇夹河滩小学彭艳秋【教材内容】冀人版小学科学四年级下册第17课第3课时。【教材分析】本课是在学生认识了液体、固体具有热胀冷缩性质之后，为进一步研究气体的热胀冷缩性质而设计的。目的是通过探究气体热胀冷缩现象，培养学生提出问题、进行猜想、设计实验、实验验证、整理和分析资料、得出结论并应用结论解释生活现象等科学探究能力。学生通过对液体、固体热胀冷缩性质的研究，已经具备了一些研究物体热胀冷缩性质的方法和技能，但对于如何揭示气体的热胀冷缩性质，以及如何合理解释气体热胀冷缩现象，却缺乏深入的研究和了解。【教学目标】1.尝试用多种方法观察气体的热胀冷缩现象。2.通过观察、实验等方法经历对气体热胀冷缩性质的探究过程。3.感受生活中处处有科学，体会科学变化的丰富多彩。【教学重点】用多种方法观察气体的热胀冷缩现象。【教学难点】观察气体体积变化的方法设计。【教学具准备】平底烧瓶、锥形瓶、烧杯、量杯、带盖的塑料瓶、气球、泡泡水、注射器、输液瓶、输液管、带盖的玻璃瓶、带胶塞的玻璃管、喷泉装置、温度计装置、热水、冷水、冰水、实验报告单等。【教学过程】一、激趣导入谈话：这节课，老师将再次带领大家走进奇妙的科学世界！提问：现在老师手里有一只吹鼓的气球、一个烧瓶，你能用烧瓶口倒扣着吸起气球吗？学生猜测、试做，（预设）没有成功。教师操作成功并质疑：这是怎么回事呢？预设1：与瓶中气体有关，是瓶中气体受热膨胀然后受冷又收缩了，把气球吸起来的。预设2：是瓶中气体热胀冷缩了才吸起的气球。引入：气体受冷、受热后体积会发生怎样的变化呢？（气体是否也有热胀冷缩的性质呢？）这节课我们一起来研究。（板书课题——气体受冷、受热的研究）【设计意图：通过巧妙地安排新奇有趣的实验，牢牢地吸引住了学生的眼球，激发了学生的学习兴趣，产生动力，急切的想主动去探索新知。】二、合作探究1、猜想假设。谈话：你觉得气体受冷、受热后体积会发生怎样的变化呢？（你觉得气体也像液体和固体一样具有热胀冷缩的性质吗？）请根据你的生活经验和现有知识谈谈你的看法。预——生：气体受热后体积会膨胀，受冷后体积会收缩。（气体也有热胀冷缩的性质。）追问：你能把你的猜测说得具体一点吗？试着说出猜测的根据。（多叫几位学生回答）过渡:提出问题，大胆猜测是科学探究的前奏。我们能否也像探究液体和固体热胀冷缩性质那样用实验的方法来验证自己的猜测呢？【设计意图：在科学探究中,提出合理的猜想与假设除了给探究活动指明方向外,还可以充分发展学生的创造性思维,提高学生的科学素养。】2、全班探究。回顾：液体和固体受冷受热的研究时用到的方法。提问：你打算如何让气体受冷或受热？预设：热水、冷水和冰水。谈话：可是空气是流动的，又是看不见的，我们如何才能清楚地看到气体受冷、受热后体积的变化情况呢？首先思考用某种容器来装空气，然后考虑装到容器中后怎么密封，最后是气体体积变化的观察。引导：不同材质的容器我们要观察什么才能推断出气体体积的变化呢？预设1：像塑料瓶等软质容器可以直接观察容器形状的变化。预设2：像烧瓶这样的硬质容器可以往瓶口套气球，观察气球的变化。教师根据学生的补充说明边操作边质疑。提问：刚才我们的操作说明了什么？预设：说明气体受热后体积会膨胀，受冷后体积会收缩。【设计意图：“空气是看不见的，我们怎么知道它的体积有没有变化呢？”通过一个个小问题引导学生设计实验方案，有利于拓展思维，以及实验方法的指导。在猜测的基础上进行实验验证，鼓励学生开动脑筋，设计实验，以事实说话。】3、组内探究。过渡：刚刚我们一起见证了气体体积的变化，一种方法还不能说明什么，你们还有没有其它办法再来验证一下？谈话：请小组成员根据老师提供的实验材料以及之前的提示再设计一种实验方案，使你们能够清楚的观察到气体受冷、受热后体积的变化。看看哪个小组更有创新，更有创意！学生设计并交流实验方案，师生认真倾听、补充：一种容器多种方案。【设计意图：“你有一个苹果，我有一个苹果，我们彼此交换，每人还是一个苹果；你有一种思想，我有一种思想，我们彼此交换，每人可拥有两种思想。”通过思考与交流，孩子们会充分调动知识宝库并碰撞出智慧的火花。】教师：刚才各小组都讲了自己的方案，大家可以参考一下，再结合本组的观点，进行适当的修改，并把实验步骤写在报告单上。学生完善实验方案，填写报告单。教师：接下来我们各组就根据自己的实验方案动手探究实验吧，注意两人要分工合作，边操作边记录，把现象和结论写在报告单上。学生分组实验验证，观察现象，填写实验报告单。归纳总结，形成结论。整理桌面。教师巡视指导。预设1：用注射器吸一部分空气，然后用橡皮塞封口，放入热水中针管会往上推，放入冷水和冰水中针管会往回缩。（指导学生用具体数据说明气体体积的变化。）预设2：用烧瓶或塑料瓶口醮泡泡水将瓶口封住，再用手捂瓶体，即可看到瓶口的泡泡鼓起来，再撒手，使瓶内空气自然冷却，泡泡就收缩回去；或者将瓶分别放热水、冷水和冰水中观察泡泡的变化。预设3：往塑料瓶中注入热水，静置几秒钟后将水倒出，马上拧紧瓶盖，等一会瓶子凉了会变扁；或用热毛巾包住瓶身，放出一部分热气后再拧紧瓶盖，将瓶放入冷水或冰水中，瓶子会变瘪。预设4：把塑料输液瓶放入冰水中会瘪下去，放入热水中会鼓起了。预设5：将输液管插入输液瓶，管口蘸泡泡水，瓶身放热水中时泡泡鼓起来，放冷水中时泡泡憋下去，放冰水中泡泡缩进管内。预设6：将输液管插入输液瓶，管口置入水中，瓶身放热水中时管口在水中吹气泡，放冷水中时水被吸进瓶内。预设7：将小玻璃瓶放入冰水里，瓶盖别盖特别紧，瓶内气体受冷收缩使瓶盖紧扣瓶口；放入热水中瓶内气体膨胀能把瓶盖顶下来。（提示瓶盖喷出时注意安全。）预设8：将带胶塞的L型管插入烧瓶，向横管内注入一段水柱，将烧瓶放入热水时水柱往管外移动，放入冷水时水柱往管内移动，放入冰水时水柱会进入烧瓶里。……【设计意图：把课堂还给学生，让学生切身感受实验带来的乐趣以及成功的喜悦，体现学生的小组合作和自主探究精神。】4、交流发现。谈话:通过小组合作实验，你们发现了什么?请各组交流你们观察到的现象。学生小组展示交流。提问：根据你们的实验现象，你们有什么思考，得出什么结论？预设1：气体受热后体积会膨胀，受冷后体积会收缩。预设2：气体也有热胀冷缩的性质。小结：一种方法还不能证明什么，我们全班用了多种方法足以证明：气体受热以后体积会膨胀，受冷以后体积会缩小，说明气体也具有热胀冷缩的性质（板书）。【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。并让他们切身感受实验带来的乐趣以及成功的喜悦。】三、拓展应用谈话:气体的热胀冷缩也是生活中常见的现象，谁能说说生活中的事例？学生列举生活中气体热胀冷缩的事例，师生共同补充说明。过渡：其实，在我们的生产和生活中，气体热胀冷缩原理的应用是非常广泛的。教师出示搜集的实例：比如罐头生产时放进去是热的，气体膨胀，冷却后里面的气体体积减少，使瓶盖紧紧盖严，不易漏气，我们吃罐头前只要微热罐头就很容易打开了；还有孔明灯和热气球都是根据空气受热膨胀产生的热力升空的，而当底部燃料燃完，气体受冷收缩会自动下降了。过渡：不过，万事有利就有弊。所以，在生产生活中我们要避免由于热胀冷缩给我们带来的不便，让热胀冷缩原理最大的服务于我们。比如，应用气体热胀冷缩原理可以巧妙的进行一些设计，使我们的生活更加丰富多彩。谈话：上课刚开始，老师用烧瓶吸气球就利用了气体的热胀冷缩性质，老师还根据这一性质设计了小喷泉，你们想看吗？教师展示趣味小实验——奇妙的喷泉。提问：谁能说说喷泉是怎么形成的？此实验要想获得成功应注意什么？过渡：其实，气体热胀冷缩性质在很早以前人们就已经发现并加以利用了。早在400多年前，著名的物理学家伽利略就根据气体热胀冷缩性质发明了世界上第一支温度计——空气温度计。（出示伽利略温度计模型）想想，如果在玻璃管上刻出表示温度的刻度，是温度高的刻度在下方还是温度低的刻度在下方？学生猜测。教师出示自制的伽利略温度计。模拟大气温度变化给学生展示液注的变化。对比：（出示）这是我们现在常用的液体温度计，你们还记得液体温度计的设计原理吗？过渡：你们想不想也自己动手做一支温度计呀？（想）老师在每组的铁架台上都准备了一套装置，用一支输液管连接两个输液瓶，下面同学们就动手试一试吧。可以做气体温度计也可以做液体温度计。交流：气体和液体温度计制作过程。【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，也是科学课的重要任务之一。以上设计体现了分层原则，让每一位学生都能够觉得自己在学习中都是有收获的，增强学习的乐趣。】（四）课堂小结教师总结：同学们，科学是奥妙无穷的，探究是永无止境的。只要同学们善于动脑，敢于创新，也完全有可能利用物体的热胀冷缩性质来进行一些小发明、小创造。老师相信，只要你们坚持不懈