苏教版小学四年级下册科学第4课《水遇冷以后》教学设计

桂馥兰香

4.水遇冷以后
福建省厦门市滨北小学 纪艺璟
【课标落实】
1．本节课通过一系列观察、设计、探究、记录等活动，落实《课程标准》中年段的课程目标。
科学知识：
描述物体的特征和材料的性能；了解不同形式的能量。
科学探究：
在教师引导下，能从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题。
在教师引导下，能运用感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述对象的外部形态特征及现象。
在教师引导下，能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录整理信息，陈述证据和结果。
在教师引导下，能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论。
在教师引导下，能正确讲述自己的探究过程与结论，能倾听别人的意见，并与之交流。
科学态度：
能在好奇心的驱使下，表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等方面的探究兴趣。
乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究，体会创新乐趣。
能接纳他人的观点，完善自己的探究；能分工协作，进行多人合作的探究学习；乐于完成探究活动，分享彼此的想法，贡献自己的力量。
科学、技术、社会与环境：
了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。
了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求；了解人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域”的中年段要求。
物体具有一定的特征。
1.1物体具有质量、体积等特征。
能够使用简单的仪器测量物体的温度等常见特征，并使用恰当的计量单位进行记录。
1.3物质一般有三种状态：固态、液态和气态。
知道固体有确定的形状、体积和质量；液体有确定的体积和质量，液体的表面在静止时一般会保持水平；气体有确定的质量，但没有确定的形状和体积。
1.5物体在变化时，构成物体的物质可能改变，也可能不改变。
知道有些物体的形状或大小发生了变化，构成物体的物质没有改变。
2.水是一种常见而重要的单一物质。
2.1水在自然状态下有三种存在状态。
知道冰、水、水蒸气在形状和体积等方面的区别。
观察并描述一般情况下，当温度升高到100℃或降低到0℃时，水会沸腾或结冰。
知道冰、水、水蒸气虽然状态不同，但都是同一种物质。
6.3热可以改变物质的状态，以不同方式传递，热是人们常用的一种能量表现形式
6.3.2加热或冷却时物体的体积会发生变化；加热和冷却也可以改变某些物质的状态
知道水结冰时体积会膨胀。
描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化，如水结冰、冰融化、水蒸发和水蒸气凝结。
【教材分析】
《水遇冷以后》是苏教版科学四年级下册第1单元《冷和热》的第四课时。通过一年级下册第2单元《水》的学习，学生已经直观地认识了水的基本特征，能运用多种感官进行观察辨别等活动。本单元共有四个课时，分别为《冷热与温度》《热胀冷缩》、《水受热以后》及《水遇冷以后》。本册更多的是着眼于水的温度变化及固态、液态、气态之间的相互转变。这四个课时的教材，由浅入深，层层推进。《冷热与温度》在学生对生活中的冷热现象有一定认知的基础上，帮助学生形成温度的概念，教会学生规范地使用温度计测量水温，带领学生探究热水变凉的规律。《热胀冷缩》一课让学生通过实验探究水在受热和遇冷时体积发生的胀与缩的变化，进而认识固定、液体、气体有热胀冷缩的性质。《水受热以后》让学生认识水的三种形态，并且知道其中冰受热后从固态变成液态，产生融化现象。而当温度持续升高时，水会沸腾。本课时承接于上一课时，继续探究水的形态变化，帮助学生建立起水遇冷以后，出现“凝结”和“结冰”的现象。
本课教学内容分四个部分：第一部分，导入活动，让学生观看“露水”视频，唤醒原有旧知，引发关注。第二部分，引导建立“凝结”的概念。从见到露水的时间和温度入手，让学生根据已有生活经验猜测露水的成因，在此基础上通过微课展示，揭晓成因。此时，学生对露水的形成已有了初步的了解。紧接着，借助微课以此激发学生设计实验，在课堂上模拟露水的形成。教师示范实验，让学生充分感知“凝结”现象。第三部分，承接上一环节，当水的温度持续降低，研究水结冰过程中的温度和体积的变化。通过小组合作实验，借助前几课时的知识及实验技能的积累，感受水在结冰过程中的温度及体积的变化。第四部分，通过联系生活，了解生产生活常见的水遇冷现象。
【学情分析】
通过一年级下册第2单元《水》的学习，学生已经直观地认识了水的基本特征，能运用多种感官进行观察辨别等活动，了解水的特征。经过本单元前三个课时的学习，学生学会使用温度计准确测量水的温度，通过实验，知道固体、液体、气体都有热胀冷缩的现象，知道水受热以后，从固态变成液态，出现融化的现象。本课教学重点通过实验活动帮助学生建立起“凝结”和“结冰”的概念。四年级学生经过低年级的实验教学，已经具有了一定的实验能力，在实验过程中，引导学生尝试设计实验，在明确关键点和注意事项后自己动手实验，着重培养学生仔细观察、及时记录等实验习惯，对实验中出现的问题要引导学生及时分析并解决问题。从学生的年龄结构和心理特征来看，四年级的学生对于“水的三种形态”已经有了初步认识，但究其三者转换的条件，还未能真正了解。
【教学目标】
科学知识：
1．通过实验，知道水蒸气遇冷后从气态变成液态，产生凝结现象。
2．通过实验，知道在一般情况下，当温度降到0℃时，水会结冰，体积会膨胀。
科学探究：
1．能基于已有经验和所学知识，针对水遇冷的变化，制订简单的探究计划。 能够设计实验，研究水遇冷发生的变化。
2．能从具体现象中提出问题，作出猜想，能依据证据得出结论。
3．注重实验习惯的培养，引导学生仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、及时反思等。
科学态度：
1．在科学探究中，乐于尝试运用多种材料、多种思路实验证明自己的猜想。
2．在科学探究中，意识到细致的观察能获得更多的发现；感受、体验物质变化的可逆性。
科学、技术、社会与环境：
1．认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的便利。
2．结合生活中常见的实例进行研究，寻找其中的原理，并思考是否可以进行改进。
【教学重点】
水蒸气遇冷后的形态变化。
【教学难点】
知道在一般情况下，当温度降到0℃时，水会结冰，且体积会膨胀。
【教学准备】
教师材料：课件、视频。三脚架、烧杯、铝箔纸、酒精灯、玻璃棒
学生材料：试管、温度计、盐、碎冰、烧杯。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、初识露水,导入新课
1．师：我们先来欣赏一些画面。(课件展示大自然中美丽的露水图片)从画面中你们看到了什么？
2．生：我看到了叶片上有露水。
3．师：你能说说你见过的露水吗？（生谈谈关于露水的生活经验。）
4．生：露水四季皆有，秋天特别多。露是大自然中水多姿多彩的化身之一。
5．师：你在什么时候见过露水？那时的气温在一天中是高还是低？
6．生：一般在早晨的时候见过露水。那时的气温比较低。
7．师：你们知道露水是怎样形成的吗？
8．学生思考回答。
9．师：我们先一起来观看微课，看完再说说露水是怎么形成的。
10．生：晴朗无云的夜间，地面热量散失很快，地面气温迅速下降，温度降低，空气含水汽的能力减小，大气低层的水汽就附在草上、树叶上等，并凝成细小的水珠，即露水。
［设计意图：通过欣赏清晰直观的露水画面，引导学生初识“露水”，揭示学生的前概念，激发学生浓厚的学习兴趣，为整节课的教学奠定了良好的情感基调，创设探究课堂。通过联系生活，唤起旧知，猜测露水成因，激发了学生内在的求知欲。在此基础上通过微课视频导入，揭晓露水形成原因。]
二、研究水蒸气遇冷以后的变化
1．师：同学们都很好奇露水的形成，你们想不想让露水在我们实验室里再现呢？你打算怎么做？
2．学生分组讨论如何制造露水。
3．学生汇报交流。（把水加热产生水蒸气，再把水蒸气冷却，就能形成露水。）
4．师：同学们参照下课本第10页活动，再讨论下如何制造出露水。
5．学生汇报交流实验设计。
第一步：往烧杯加入温开水；
第二步：用铝箔纸包住装有温水的烧杯，并在铝箔纸上开个小洞；
第三步：将烧杯放在石棉网上；
第四步：用酒精灯加热烧杯中的水，直到水沸腾；
第五步：在铝箔纸洞口上方倾斜放一根温度较低的玻璃棒，其中玻璃棒事先放于冰水中。
6．师：同学们的设计很精彩，老师再强调几个注意事项：注意酒精灯的正确使用方法；对玻璃制品，要轻拿轻放。
7．学生分组实验，仔细观察实验现象。
8．师：你们看到了什么？
9．生：我看到了玻璃棒上有水滴；铝箔纸洞口处有白气。
10．师：玻璃棒上流下来的水滴是怎样形成的？
11．生：从烧杯中上升的水蒸气遇到上方的冷玻璃棒后就会变成水。
12．师：铝箔纸洞口处的白气是水蒸气吗？
13．生：水蒸气是无色透明的，白气是水蒸气遇冷后形成的小水滴。
14．师：水蒸气在这个实验中发生了怎样的变化？
15．生：水蒸气遇冷后从气态变成液态。
16．师：这种现象叫作凝结，露水的形成是一种凝结现象。同学们想想生活中还有凝结的例子吗？参照下课本第12页的图片。
17．生：从冰箱中拿出冷的东西，一会儿表面出现水珠；冬天向外呼气会有水雾；冬天窗户上的冰花等。
［设计意图：承接课前“露水”微课视频，在知晓露水的成因后，师生一起设计实验，在课堂上制造“露水”，学生将所看所感转再次回归科学课堂上的实验探究，更加细致地观察到实验所产生的现象，进一步巩固理解了“凝结”的概念，加深了对露水的认识，丰富了认知。寻找生活中的凝结现象，都培养了学生将科学知识应用于生活的意识，使科学知识来源于生活，而最终又应用于生活，回归于生活。］
三、研究水结冰过程中的温度和体积的变化
1．师：水蒸气遇冷后会从气态变成液态，如果继续遇冷又会发生怎样的变化？
2．生：会结成冰，变成固体。
3．师：谁能预测一下，水开始结冰时的温度多少摄氏度呢？
4．学生思考预测,填写实验记录单。
5．师：接下来你们的任务就是要让这个试管里的水结冰，并观察水结冰的过程中温度和体积的变化情况。你们打算怎么做？
6．生：我打算把试管放在放冰箱里。
7．师：教室里没有冰箱，但是老师给每个小组准备了一个“小冰箱”——装碎冰的烧杯。
你们还需要用到什么测量工具？要比较体积变化又该怎么做呢？
8．生：需要温度计测量试管里水的温度；要比较体积变化可以事先在试管做记号，结冰后对比；超过标记说明体积变大，反之体积变小。
9．师：可是我们没办法让冰迅速融化，让试管快速降温，实验的时间就会很长。
10．生：据我所知，可以在冰中加入盐，冰会加快融化，使周围温度下降更快。
11．师：同学们真聪明，你们可以参照课本第11页的活动，再优化下自己的实验设计方案。
12．学生汇报交流实验设计。第一步，在试管中插入温度计（温度计不能碰到试管），再记下水面的位置；第二步，把试管连同温度计放到加了盐的碎冰中，每隔一分钟读取温度，直到温度降到-2℃为止；第三步，观察试管中冰面与原来水面的位置有什么不同。
13．师强调注意事项：首先要正确使用温度计，温度计不能碰到试管，将温度计一端绑上细绳悬挂于铁架台，液泡完全浸没于水；其次，完成填写实验记录单——绘制水结冰前后的温度变化曲线图并分析。
14．学生分组实验，汇报交流。
15．学生总结：在一般情况下，当温度降到0℃时，水会结冰。水结冰时，体积会膨胀。
［设计意图：引导学生经历“预测观察、描述、设计”的学习过程，在有层次的思维探究中不断寻找新证据验证原先的猜想，引导学生形成新的认识，学会尊重证据，会分析实验现象，通过现象自主得出结论。小组探究环节使学生在不同的分工下明确如何正确有效的与别人进行合作交流，并且通过自主操作学会自己解决问题的能力。]
四、拓展延伸：生活中的奇特现象
1．师出示图片：①盛冰的瓶子外壁有很多水珠②冬天进入室内，镜片上出现小水珠③结冰后塑料水瓶鼓胀④结冰后玻璃瓶裂开，这究竟是怎么回事？
2．学生交流汇报。
3．师揭示本节课题《水遇冷以后》。
4．学生总结：水是自然界中能以液态、气态、固态三种状态存在的物质。当外界温度发生变化且达到一定程度时，水会从一种状态转变为另一种状态。
［设计意图：通过拓展延伸，寻找生活中的奇特现象，激发学生运用所学的科学知识运用于解释生活常见现象，使科学知识来源于生活，而最终又应用于生活。师生共同回顾，思考水蒸气遇冷凝结、结冰转化的意义，一起完成思维导图，将本节课的知识点有机整合，构成知识体系。]


【板书设计】
水遇冷以后


水 蒸 气     遇 冷      水      遇 冷        冰
（气态）  0℃以上  （液态）   0℃以下  （固态）




【实验记录单】
实验记录单


一、预测：水开始结冰时的温度是            。
二、画出水结冰前后的温度变化曲线图，并分析