《空氣和水會熱脹冷縮》優秀教學設計
《空氣和水會熱脹冷縮》優秀教學設計
一． 教學內容
本教學內容是小學自然第七學期第九單元《熱脹冷縮》中的第一課時。在這之前已經學習了加熱和傳熱的知識。第二課時要學習固體的熱脹冷縮性質。這一單元主要讓學生初步知道一般物體都具有熱脹冷縮的性質；初步知道物體的熱脹冷縮性質在生產、生活中的應用；運用物體熱脹冷縮的性質，讓學生動手制作簡單的溫度計，培養學生動手能力；初步學會用實驗與推理的科學方法來研究物體和認識物體；培養學生自行探究、團結合作的良好習慣，為今后的進一步學習打下基礎。
二． 教學目標
1． 情感態度與價值觀目標
1．激發學生對科學的熱愛。
2．培養學生自行探究、團結合作的良好習慣。
2． 科學探究目標
1． 初步學會用實驗與推理的科學方法來研究物體和認識物體。
2．通過設計實驗，探究和感受空氣受熱體積會脹大，遇冷體積會縮小的變化。
3． 科學知識目標
1．知道一般物體都具有熱脹冷縮的性質：
(1)知道液態的水一般具有熱脹冷縮的性質。
(2)知道氣態的空氣具有熱脹冷縮的性質。
2．培養學生自己設計實驗
4．初步學會用實驗與推理的科學方法來研究物體和認識物體。
5．培養學生自行探究、團結合作的良好習慣。
三． 教學對象分析
四年級的學生對空氣和水的熱脹冷縮的知識已經有了不少了解，所以教學重
點不放在這個知識上，而是讓學生通過自己設計的實驗來進一步驗證和感知空氣和水的熱脹冷縮現象，培養學生用實驗與推理的科學方法來研究物體和認識物體。
四． 教學策略
通過范例教學水會熱脹冷縮的實驗，引導學生設計實驗來證明空氣也有熱脹冷縮的性質。提出的這個實驗設計比學生現有的知識能力水平略高一些，讓學生既感到實驗設計的難度，又感到自己還是有能力來完成這個設計的，使學生產生解決問題的迫切需要。從心理學角度來看：每個人都有著對未知知識領域探究的欲望，但是否會化為這個人的行動，這完全取決于這人對自己現有能力的估判，如果能力有可能完成任務，那才會產生與之相對應的行動。在這個行動過程中，越是接近完成，越是會具有行動的迫切需要性。由于有了成功的范例，學生對這個知識的初步了解，所以會感到這個實驗設計還是可以做到的。這樣學生就會對設計實驗的內容產生興趣，設計實驗也就成為學生自己興趣的需要。興趣是學習和其它一切相關行為的重要起因，也會成為行為的一個持久動力。使學生對自己所學的東西產生興趣當然就變得至關重要了，這個設計實驗的內容本身就已經吸引了學生，因為有大量的實驗用材料（塑料袋、針筒、氣球、玻璃杯、乒乓球……），通過豐富的材料讓學生產生興趣。
隨著課改的推進，我們都關注起了學生的主動學習和自主探究，但一味強調自主，忽視了教師的指導，容易造成學生不知所從或盲目探究的情況。教師要把活動或問題具體化，讓學生有明確的目標，知道做什么，怎么做，以適應學生具體思維的特點。另外，對學生提出的各種問題、設想也需要老師幫助整理、選擇，對學生探究過程中碰到的困難、問題需要老師幫助分析、解決，引導學生思維。只有這樣，才能既保證學生的自主發揮，又避免學生的探究停頓、受阻，使學生獲得更好發展。當然，指導還要因人而異，對學生熟悉的、身邊常見的，較簡單清楚的內容可少講少指導一些，對一些較抽象，學生平時接觸了解較少的，影響因素較多較復雜的內容，則應多作一些指導。在讓學生設計實驗證明空氣會熱脹冷縮前，教師先幫助學生分析這個實驗的難點，教師提出：“空氣看不見，摸不著，它若是變大了或是縮小的，我們怎樣才能知道呢？”的問題，以點明實驗設計中的難點問題。然后逐步引導學生發現可以將空氣裝在密閉的容器中，這個容器的容量可變大變小，這樣空氣的變大變小可以通過觀察容器形狀的變化而得知。進而引出也可以在某些容器口裝上“門”，觀察“門”的開關情況以了解空氣體積變化的情況。學生在教師的幫助下，思維大大活躍起來，找出了許多可以幫助觀察空氣體積變化的容器，再配以各種加熱或冷卻的方法，便設計出了許多實驗的方法。
五． 教學過程
教學過程
教師活動
學生活動
活動一：水會熱脹冷縮
1、教師出示投影片，然后問“為什么水會溢出水壺呢?”
2、教師啟發學生：加熱前，水壺里裝的是滿滿的一壺水，但沒有溢出，為什么加熱后同樣多的水會溢出呢?可能是什么原因?對于學生的假設，教師不要給予肯定或否定的答復，可以問學生有什么方法來證明自己的想法，要求學生設計實驗。
3、同時，教師要根據學生的設計思想，逐步引導他們想到事先準備的實驗方法上。如向學生介紹實驗裝置的名稱和作用時，要告訴學生為了便于觀察，教師在瓶子里裝的是紅色的水，并在玻璃細管液面處作上記號。然后要求學生仔細觀察玻璃細管內液面的高度是否變化(上升)，并想一想“為什么”?
4、在排除水量多的假設基礎上，告訴學生：水受熱后體積比原來大，即體積膨脹了，燒瓶里容納不下，就順著玻璃細管上升了。
5、教師請學生解釋“爐子上被加熱的水壺水為什么會溢出?”
6、教師提出：“如果水壺里的水沒有裝滿，加熱后會怎樣?”
7、教師提出：“水受熱體積會脹大，如果水受冷，體積又會怎樣呢?”
學生觀看投影片，由學生發現水溢出的現象。
學生充分發表自己的想法。把學生講的幾種可能逐一提出來討論，激發學生的思維活動和學習興趣。
在教師的幫助、啟發下，學生自己設計簡單的實驗來研究一些常見的自然現象。
四年級的學生可能會回答燒瓶里的水比原來“多”了。這時，教師讓學生回憶實驗過程并指出：實驗中沒有往瓶中加過水。
學生可以得出結論：一般情況下，水受熱體積會脹大。
學生解釋。
學生根據已有知識明白：由于水受熱會膨脹，水面會上升。
學生討論。
學生根據實驗的結果，概括出科學結論：水在一般情況下具有熱脹和冷縮的性質。
活動二：設計實驗證明空氣會熱脹冷縮
1、教師問：“水有熱脹冷縮的性質，其他物體是否也有這樣的性質呢?例如我們周圍的空氣?”
2、由于空氣是無色透明的，不能直接觀察，這一點上，教師應該啟發學生如何觀察空氣體積的變化。引導學生發現可以將空氣裝在密閉的可形變的透明容器內來幫助觀察。分析各種加熱或冷卻的方法。
3、教師就可以提供大量有結構的材料（塑料瓶、大針筒、保溫瓶、氣球、塑料袋等），讓學生選用。
4、實驗時教師加強巡視指導。
5、教師小結，并重點指出空氣的熱脹冷縮比水大的多。
6、教師進行倒噴泉實驗。充分利用這個實驗，積極引導學生人人參與推理，鞏固已經學過的科學知識。教師出示倒噴泉實驗裝置后，要求學生仔細觀察，推測該怎么做，會發生什么現象。教師實驗，驗證學生推測的結論。
學生自己推測，讓他們模仿剛才的實驗去設計新的實驗來驗證自己的推測。
設計實驗。
學生模仿研究水的熱脹冷縮的方法進行空氣是否有冷縮性質的實驗，驗證自己推測的結論。
學生實驗以后，學生匯報實驗結果，共同議論得出結論：空氣也有熱脹冷縮的性質。
學生根據已有的科學知識推測實驗結果。
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