小学科学-自行车轮胎为什么爆裂教学设计学情分析教材分析课后反思

课题：6、自行车轮胎为什么爆裂

——课标分析

授课教师:

单位:

《小学科学课程标准》中明确规定：全面提高每一位学生的科学素质

是科学课程的核心理念。

1.人人都能学的科学。

《自行车轮胎为什么爆裂》一课是从学生常见的生活现象“自行

车轮胎爆裂”引入，但就是这样平常的事情中却蕴含着科学道理，这

是每个孩子都可以学习、通过学习都能明白的。

2.学习“四位一体”的科学。

科学课程不仅要使学生获得重要的基本的科学概念并认识科学

概念之间的联系，还要使学生获得科学探究的技能和方法，以及合作

交往、语言表达的能力，更要使学生获得善于思考、勇于开拓、实事

求是的科学态度。课标中明确指出：科学知识、科学思想、科学方法

和科学精神是科学的四个层面，应全面体现在课程内容中。在本节

知识的教学中，我通过对生活常见现象的研究，让孩子明白了其中蕴

含的科学道理，通过实验的方法，让学生体会了科学的研究方法，对

生活中其他的类似问题的拓展则是渗透了科学研究的思想和精神。所

以，“四位一体”的科学在这节课上体现的比较好。

3.以生活中的科学为逻辑起点

本节课我以“自行车轮胎为什么爆裂”的生活现象出发，让他们

在熟悉的生活情景中感受科学的重要性，了解科学与日常生活的密切

关系，逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。使学

生在学习中体验到了科学的魅力和乐趣；培养学生终身的探索乐趣、

良好的思维习惯和初步的科学实践能力。

4.以科学探究为最为重要的学习方式

科学探究是科学研究过程的本质特征，具有重要的教育价值。在

这堂课上，我是孩子们研究科学问题的支持者和引导者：引导学生主

动探究，亲历科学探究的过程，激发了学生好奇心和学习科学的主动

性。

5.科学课程具有开放性

科学知识不是针对一个生活问题来的，而是一类现象的总结。因

此，我在课堂作业上，留给孩子们一个科学实验“尝试自己做一个喷

泉”，这既是对孩子本节课知识掌握的检测，更是科学知识回归生活

的体现，而这个实验是具有开放性的，实验时间、地点、器材孩子可

以自主选择。

总体来说，整堂课的设计比较符合课标对这一知识的要求。

课题：6、自行车轮胎为什么爆裂

——教材分析

授课教师:

单位:

《自行车轮胎为什么爆裂》一课选自青岛版五年制义务教育课程

标准实验教科书《科学》四年级下册。本节课是继前一课《温度计的

秘密》之后，继续对物体热胀冷缩的性质进行探究。

本节课内容非常生活化，而且实验较多，课前准备范围很广，课

本中的图片直观地提示了本节课的课题：（1）烈日炎炎，自行车胎爆

裂，引发学生思考：自行车胎为什么会爆裂？（2）其他环节的图片

也给出了明确的提示，以帮助学生比较轻松的确定课前准备范围。

实验是科学课堂探究活动的主体。这堂课的实验又包括两个活动:

第一个活动是通过设计实验，验证自行车爆胎的原因，得出气体热胀

冷缩的性质；第二个活动是实验验证固体在受热或遇冷的情况下会怎

样，得出固体热胀冷缩的性质。最后通过与前一节课内容的整合，得

出物体热胀冷缩的结论。

在应用活动中有四幅图片，旨在让学生利用学到的科学知识解释

气体和固体的热胀冷缩在日常生活中的应用。

拓展活动用所学的知识做一个“小喷泉”，将课堂知识延伸到课外,

让学生在延伸探究中体验科学与生活的密切联系，体验科学探究的乐

趣。

根据教材的特点及学生的已有经验，本着“让学生经历科学探究

的全过程”并力求使探究活动更具自主性、开放性和科学性的原则设

计，教学中我采用了自主探究式的教学模式：在教师的引导下，让学

生自己发现问题，讨论分析、设计实验、操作实验、得出结论，充分

体现了课堂上教师的主导作用和学生的主体地位。

本节课我设计了四个大环节：第一个教学环节是情景导入，引

出课题。通过让学生观察自行车爆胎的动画，引发学生思考，自行车

胎为什么会爆裂？让学生进行猜测，揭示主题，激发学生进行深入探

究的欲望。第二个环节是实验探究气体、固体热胀冷缩的性质。本环

节包括两部分。第一部分验证气体热胀冷缩的性质。在这个环节的教

学中，首先是让小组自己设计实验，并进行实验验证。然后全班交流

各种实验方案，并进行评论，最后得出气体热胀冷缩的性质。这样通

过学生自己设计实验，操作实验，提高了学生的实验设计能力和科学

探究能力，也激发了学生的科学兴趣，这时候学生会进入一个探究的

高潮。借助学生探究兴趣的高潮，再引发学生思考，气体都有热胀冷

缩的性质，那么固体是否也有热胀冷缩的性质呢？这样我们进入本环

节的第二个部分，固体在受热或遇冷的情况下会怎样？让学生根据老

师提供的器材和自己准备的器材，自主设计实验，自主探究，得出结

论。最后通过与前一节课内容的衔接，引导学生自己总结出物体热胀

冷缩性质的总结论。

第三个教学环节，热胀冷缩在日常生活中的应用。这个环节主

要是让学生通过解释生活中的一些现象，对所学的知识进行巩固。这

一环节中，我准备了多种热胀冷缩在生活中的应用图片，包括液体、

气体、固体。让学生利用自己所学到的科学知识，进行回答，提高了

学生应用科学知识的能力及科学语言表达能力。

最后第四个环节是课外拓展延伸，主要是让学生课外完成，让

学生学科学之后，切身的去做科学。

课题：6、自行车轮胎为什么爆裂

授课教师:

单位:

6.自行车轮胎为什么爆裂

【教学目标】

1、科学知识：让学生知道通过加热或冷却可使物体的形状或大小发

生变化，能列举生活中常见的热胀冷缩的现象，乐于用热胀冷缩的科

学道理改善生活。

2、科学探究：使学生能借助老师提供的材料，设计多种多样的实验

来证明气体、固体有热胀冷缩的现象。通过观察现象，进行交流描述。

并认识到科学结果应该是可以重复验证的。

3、情感、态度与价值观：通过活动，激发学生对科学的好奇心和探

究欲，愿意和同伴交流并分享对气体、固体热胀冷缩现象的的感知和

认识。

【教学重点】

观察现象、交流描述现象和学会倾听交流。

【教学难点】

组内合作设计实验，证明气体、固体有热胀冷缩的现象。

【教学准备】：锥形瓶、气球、分别盛有热水、凉水的烧杯；圆底烧

瓶、带胶塞的弯管、有色水、滴管；铜球、塑料球、一个铜球和塑料

球刚好穿过的铁圈、酒精灯；气门针、橡胶管、秒表

【教学过程】

一、创设情境，导入课题

1、谈话：同学们喜欢上科学课吗？为什么？（指名生说）

师：大家说的都有道理，科学就在我们身边！这不，有一个小朋友遇

到了一件事，请大家看视频，想一想这种现象怎么用科学知识来解释!

2、播放动画，引发思考

课件展示情境，出示问题：“这是怎么回事儿呢？”

（学生思考，猜测自行车胎爆裂的原因，师板书课题一一自行车胎爆

裂）

3、教师总结，揭示课题

师总结：老师发现同学们都很善于思考。爱因斯坦曾经说过：“学习

知识要善于思考，思考，再思考。我就是靠这个方法成为科学家的

看来同学们具备了成为科学家的潜质。这节课，就让我们带着“思考”

这个法宝，一起探究问题背后的真正原因吧！（板书：为什么）

二、合作探究，实验验证

（-）探究气体的热胀冷缩性质

1、小组设计实验方案

在前面知识的学习中，我们知道液体有热胀冷缩的性质（板书：液体

热胀冷缩）刚才好几位同学又都提到了自行车胎爆裂是因为轮胎内的

气体受热引起的，这只是大家的猜想或从资料书上查阅到的信息。科

学是要讲究证据的，而最好的证据就是一一实验。你能不能自己设计

一个实验，来证明你们的猜想呢？

2、小组交流实验方案

请大家发挥集体的智慧，说说你的实验设想（各小组交流设计方案）

3、班内交流实验方案

哪个小组想与大家分享你们的实验方案？（小组汇报实验设计方案）

看来同学们课前查阅了很多资料，找到了这么多好的方法。有些方法

老师也不是很了解，你们真是老师的骄傲啊！善于查找资料，发现问

题，这也是作为一名科学家应该具备的，恭喜你们，向成为科学家迈

进了一步。（师竖起拇指对学生给予肯定）

4、各小组进行实验验证

（1）下面请根据你们小组的实验方案，选取你们需要的实验器材。

请小组长检查你们需要的实验器材。

（2）在实验前，你有什么要提醒大家注意的吗？（指名生说）

（3）课件出示温馨提示

A、实验器材要轻拿轻放。

B、倒热水时要注意安全。

C、在实验中需要盖塞子或封口时一，一定要封紧，不让气体跑掉

（4）学生分组实验，教师巡回指导，了解学生实验所用的时间

（5）哪个小组愿意说说你们的实验过程？实验是否验证了你们的猜

想？

（不同方案的小组汇报实验现象和实验结论）

5、总结：通过刚才的实验，我们能得出结论，气体有热胀冷缩的性

质。（课件展示）那我们就可以理直气壮地说自行车胎爆裂是因为车

胎内气体膨胀引起的。所以夏天我们在自行车打气的时候，不要打得

太满。汽车轮胎夏天一般都建议充氮气，因为氮气化学性能稳定，不

容易膨胀，能大大降低爆胎的风险。

（二）、探究固体热胀冷缩的性质

1、提出问题

通过刚才的实验，我们发现气体跟液体一样，也具有热胀冷缩的性质，

那么固体是否也具有热胀冷缩的性质呢？

（生根据自己的生活经验猜测。固体热胀冷缩现象并不明显，所以很

多学生会猜测固体没有热胀冷缩的性质）

2、学生根据教师提供器材，设计方案验证

（1）老师给大家准备了2组不同的实验器材，（师展示主要器材：铜

球、塑料球、一个铜球和塑料球刚好穿过的铁圈；另一组气门芯、橡

胶管）。请大家选择你们感兴趣的器材。

（2）如果让你来设计实验，你认为应该怎样做？你还需要哪些实验

器材？请同学们在小组内讨论一下。（生小组讨论实验方案）

（3）哪个小组来说一说你们的设计方案？（小组汇报）

（4）师总结：同学们说得不错。我们可以对铜球和塑料球加热，再

看看他们是否能穿过铁圈，如果不能穿过，就能说明固体有热胀的性

质，再把两个小球放入冷水中进行冷却，如果两个小球能穿过铁圈，

说明他们有冷缩的性质。橡胶管，没有加热前橡胶管很细，不容易往

气门芯套，加热后，橡胶管很轻松就穿过气门芯。这说明橡胶管在加

热后管就变粗了，说明橡胶也具有热涨的特点，拔下放进冷水中冷却

后，橡胶管往气门芯上套时，又很费力。说明橡胶管有冷缩的特点。

（5）在做实验的时候，我们应该注意什么问题呢？（生自由发言）

师课件展示：注意酒精灯的使用，另外对塑料小球的加热时要防止烫

伤。

3、学生分组实验

（1）学生进行实验验证，师巡回指导学生实验操作，了解所需要的

时间

（2）通过实验，你有什么发现？（学生汇报）

(3)师总结：通过实验我们发现，铜球和塑料球在加热后不能穿过

铁圈，橡胶管放入开水中后能轻松的套上气门针；自然冷却后铜球、

塑料球、又能重新穿过铁环，橡胶管往气门针上套又比较费力。说明

铜、塑料和橡胶都有热胀冷缩的性质。

(4)、通过刚才几个实验的设计和操作，老师发现很多同学已经可以

称得上是一位小小的科学家了。

4、总结：

(1)通过前面的学习，我们知道液体、气体具有热胀冷缩的性质，

现在我们知道固体也具有热胀冷缩的性质，如果让你用一句话来概括,

你认为应该怎样说呢？(生自由发言)

课件展示：一般情况下，物体(液体、气体、固体)具有热胀冷缩的

性质。

强调：为什么是一般情况下，你能举出几个相反的例子吗？

(2)那气体、液体、固体在一般情况下，受热膨胀或受冷缩小的程

度是一样的吗？我们再来回忆刚才的实验。课件展示：

实验仪器加热后现象加热所需时间

气球、盛热水的烧杯、锥形瓶瘪的气球竖立起来

铜球铁环酒精灯铜球不能通过铁环

搜集学生看到实验现象所用的时间，对比后总结。

(3)课件总结：不同材料的物体，热胀冷缩的程度不同，在相同情

况下，气体受热膨胀的现象最明显，液体较明显，固体最不明显。

三、联系生活，解决问题

1、物体的热胀冷缩现象无处不在，在我们的日常生活中也有很多应

用，只要你仔细看、用心想，大胆做就能解开他们的奥妙。

(课件展示图片，并提出问题)

图片一：一个憋了的乒乓球，如何让它回复原样？

图片二：商店里卖的瓶装啤酒或酱油，为什么不装满？

图片三：铁轨之间留有缝隙。

图片四：水泥路面上留有缝隙。

图片五：夏天架得较松的电线。

（生思考选择问题回答，解释其中道理）

2、你还知道哪些物体热胀冷缩性质在日常生活中的应用？（生自由

发言）

四、学以致用，拓展延伸

1、谈收获：

一节课马上就要结束了，通过一节课的学习，有的同学已经可以称得

上是一位小科学家了，有的同学离小科学家的标准越来越近了。相信

这节课大家一定收获不少，说出来与大家分享一下吧！（生自由发言）

2、拓展:

通过这一节课的学习，你能利用学会的热胀冷缩的知识自己做一个实

验吗？课后请同学们自己设计喷泉实验的方案，把你的设计展示给你

的家人，让你的爸爸妈妈一起分享你的成果。

最后，老师想送给同学们两句话：

不管成功还是失败，只要我们认真地努力过了，就没有任何遗憾。

我们坚信：科学，我能行！

板书：自行车轮胎为什么爆裂？

气体

液体一热胀冷缩

固体

课题：6、自行车轮胎为什么爆裂

——学情分析

授课教师:

单位:

从三年级开设科学课到四年级上学期一年半的学习，学生对科学

课的认识得到了一定提高：班里大部分学生已学会了自己收集资料和

进行课堂记录的习惯，也进行比较认真仔细的观察，学生在实验前已

初步具备了提出假设，小组商量设计实验计划，最后进行实验验证,

并根据实验结果总结实验结论的能力，具备了初步的探究能力、动手

操作能力。学生小组内的合作交流也有了一定的深度和广度。

班里的学生都喜欢实验，但有少数孩子只是凭自己的兴趣边玩边

做，导致了实验过程中不注意听操作注意事项、观察不仔细、实验无

序操作、科学探究的习惯尚未养成。

本课探究所具备的知识能力基础:酒精灯的使用。课前我对孩子

使用酒精灯的情况进行了了解，发现大部分孩子会点燃，但是在使用

时不知道外焰的温度最高，熄灭酒精灯时像吹蜡烛一样去吹。这些问

题无疑会延长实验时间，孩子的积极性会下降，而且吹灭酒精灯会造

成对孩子的误伤。所以，我课前、课上都在使用酒精灯的方法上进行

了指导和要求。

孩子对生活中的热胀冷缩的现象很熟悉，但对于为什么会这样却

不理解。所以，我把本节课的教学任务定位于：引导学生由生活中常

见的现象入手，引发学生的思考、探究欲望，在实验中验证猜想，并

在生活中检验科学道理。

课题：6、自行车轮胎为什么爆裂

——评测练习

授课教师:

单位:

1、物体的热胀冷缩现象无处不在，在我们的日常生活中也有很多应

用，只要你仔细看、用心想，大胆做就能解开他们的奥妙。

（课件展示图片，并提出问题）

图片一：一个憋了的乒乓球，如何让它回复原样？

图片二：商店里卖的瓶装啤酒或酱油，为什么不装满？

图片三：铁轨之间留有缝隙。

图片四：水泥路面上留有缝隙。

图片五：夏天架得较松的电线。

（生思考选择问题回答，解释其中道理）

2、你还知道哪些物体热胀冷缩性质在日常生活中的应用？（生自由

发言）

设计思路：这些现象都是学生在生活中经常见到的，在学习了本

节课的知识后，孩子们能用科学知识来解释生活现象，加强了对

“物体具有热胀冷缩的性质”的认识，同时理解了生活与科学的

紧密联系，体会到科学的实用价值。

本课内容以活动准备、活动过程、自由活动和拓展活动四个板块

的形式呈现，充分体现了以探究活动为核心的理念。活动准备列举的

实验材料：锥形瓶、气球、分别盛有热水、凉水的烧杯；圆底烧瓶、

带胶塞的弯管、有色水、滴管；铜球、塑料球、一个铜球和塑料球刚

好穿过的铁圈、酒精灯；气门针、橡胶管、秒表等，这是课前实验准

备。活动过程根据教学的实际情况，本着“让学生经历科学探究的全

过程”并力主使探究活动更具自主性、开放性和科学性的原则设计。

在课临结束时，引导学生将本课的研究向深处进一步拓展，以延伸到

更广阔的课外活动中去。

本课在教学活动设计上主要体现了以探究活动为核心，教师为主

导，学生为主体的教学模式。主要体现在以下几个方面：

一、生活是探究学习的源头活水

对于自行车轮胎爆裂，学生并不陌生，但对于为什么会爆裂，马

路中间为什么有缝隙、饮料为什么都不是满瓶等问题，许多学生都没

有认真思考过。这样，由自行车轮胎爆裂的问题引入，犹如在水中激

起了层层涟漪，荡起了朵朵浪花，将学生的探究激情荡漾开来，踊跃

地投入到探究学习活动之中。

二、猜想是探究学习的指导目标

在《自行车轮胎为什么爆裂》一课的教学活动设计中，教师注重

了先引导学生依据生活经验进行猜想：“你们认为自行车轮胎为什么

爆裂”，在课堂教学中，注意引导学生进行猜想，注意培养学生养成

科学学习习惯，在学生进行猜想之后，教师有意识引导学生设计多种

实验进行探究。这样，学生在探究实验活动中就确立了实验的目标,

把握住了观察的重点，会恰当地选择探究实验的方法，能促使学生认

真地做科学、研究科学，使探究学习有了明确的目的性。

三、发现是探究学习的重要目的

探究实验的目的就是让学生在实验过程中有所发现，可以说，学

生的发现越多探究实验越成功。因此，教师在引导学生进行观察实验

之时，期望学生有较多的发现，因而，课堂中我留给学生充足的时间

投入在“气体、固体的热胀冷缩”的课堂探究实验之中，学生有足够

的时间去观察、去发现。在实际教学中，学生在进行实验活动时，教

师深入各小组引导其细致观察实验现象，发现了气体和固体都有热胀

冷缩的现象。探究学习中的发现为孩子们提供了依据，为自己的研究

找到了答案。同时一，大量的发现也会给予孩子们以新的启示，这都会

激起学生继续探究的兴趣，进而在今后的研究中揭开相关的秘密。

四、记录是探究学习的信息超市

在进行探究性观察实验活动中，学生往往对实验现象极为有兴趣,

学生的好奇心集中在对现象的观察上，从而会有大量的发现。学生基

本上是看得多，记得少，善于看，而不善于记录。这样，虽然进行探

究学习花费了很多时间，学生投入了大量精力，看上去课堂中热热闹

闹，实则收益甚少。因而学生在进行探究学习中教师注意了培养学生

记录现象的习惯，把点滴发现记录下来，使记录成为一个信息包，一

个资源库，一个信息超市，在研究中为孩子们提供第一手书面资料，

提供事实依据。

五、交流是探究学习的积累出新

探究学习中，学生经过大量的实验，长时间的观察，每个同学都会发

现许多问题。如何将这些各自的发现进行交流，达到资源共享，成果

共享，是探究学习的又一个重要组成部分。如果学生只去实验而不去

交流，学生就没有机会去进行分析、整理、归纳、概括这些思维活动，

此方面的能力也就得不到训练，一些共性的实验现象也就不容易被发

现，这样，探究学习的意义就会逊色很多。

本课在学生实验结束之后，剩余时间就根据学生记录的信息资料

进行现象分析。教师在让学生进行交流时分两步走：一是先让学生以

实验小组为单位，将本组实验结果进行分析讨论，然后在全班汇报本

组的实验结果；二是让学生在听取其他小组汇报之时，将重要的信息

点进行记录，将全班同学的实验结果与自己的实验结果进行对照比较,

再次进行分析讨论，最后经过归纳总结全班同学的实验结果获得科学

的结论和解释。这样，学生就经历了一个科学的、细致的思维分析过

程，学会从大量的事实中抽取共性的结论，从而理解科学之谜是经过

大量实验并通过大量的事实分析研究而解开的。

教学评价是课堂教学中很重要的组成部分，但评价不是孤立的。因此，

教师注意将评价贯穿在整个探究活动的过程中，时时用鼓励性的语言

引导学生大胆探究，对探究中出现的问题给予及时、中肯的评价来鼓

励学生，肯定学生的优点所在。通过在教学中实施恰当的评价，确实

收到了很好的激励效果。

六、问题是探究学习的深入继续

问题是探究学习的导火索和生长基，一个问题就会引发一个探究

性学习活动。教师设计本课的一个主导思想就是“从问题引入又从问

题结束”。引入性问题将学生领入探究性学习之中，在探究中不是以

解决问题而圆满，而是以最终又提出问题圆满结束。

课堂探究中，学生在发现了物体热胀冷缩的现象之后，教师引

导学生来分析生活类似的其他现象，这些现象正好为学生课后继续研

究提供了活动主题，学生在兴趣的驱使下会继续将探究活动深入进行

下去，而课后作业的设计又为学生科学素养不断提高和完善提供了一

个机会。

课题：6、自行车轮胎为什么爆裂

效果分析

授课教师:

单位:

课前，通过对孩子的学情和对教材的分析，我制定了以下的教学

目标：

1、科学知识：让学生知道通过加热或冷却可使物体的形状或大小发

生变化，能列举生活中常见的热胀冷缩的现象，乐于用热胀冷缩的科

学道理改善生活。

2、科学探究：使学生能借助老师提供的材料，设计多种多样的实验

来证明气体、固体有热胀冷缩的现象。通过观察现象，进行交流描述。

并认识到科学结果应该是可以重复验证的。

3、情感、态度与价值观：通过活动，激发学生对科学的好奇心和探

究欲，愿意和同伴交流并分享对气体、固体热胀冷缩现象的的感知和

认识。

在实际的课堂教学中，我设计的第二个环节、第三个环节都很好

的达成了对“科学知识”的教学目标。由生活常见的自行车轮胎爆裂

的现象引入，激发了学生对这一现象的思考、探究，并在后面的实验

中，让孩子亲自验证了他们的猜想。这一过程中，学生完成了“科学

探究”中制定的目标。在整堂课上，我都注意了激发学生的猜想探究、

思考分析、交流总结的欲望，孩子们的实验、交流很充分，对“物体

热胀冷缩”的现象有了丰满的认识。

总的来说，尽管课堂上有不尽人意的地方，但很好的达成了课前

制定的教学目标。

课题：6、自行车轮胎为什么爆裂

一—教学反思

授课教师:

单位:

《自行车胎为什么爆裂》一课有两大特点：一是内容较为生活化,

二是实验较多。因此本节课的教学我就从学生熟悉的生活现象