2.5 金属的热胀冷缩 教学设计3

1教材分析
《金属热胀冷缩吗》一课是教科版科学五年级下册第二单元的内容。这是在学生认识了液体、气体都具有热胀冷缩的性质后很自然地想到的一个问题：固体会不会也热胀冷缩呢？教材选用金属固体物让学生开展这方面的研究。分为三个部分：观察铜球的热胀冷缩；观察圆铝片的热胀冷缩；金属的热胀冷缩。教材以铜球的热胀冷缩实验作为典型的观察材料。本课的教学重点和难点都是如何设计实验观察金属固体体积的变化现象。通过本课活动内容和对观察结果的分析、归纳和概括，同时结合前两课的内容，在学生的头脑中建立起水、空气及铜球有热胀冷缩的性质，许多物体都有热胀冷缩性质的概念。而教材最后的结论蕴涵着两层含义：一是强调科学探究中严谨的科学态度，仅仅靠一两个事实材料就下定义是不严谨的；二是为学生的课后探究提出了空间，省略号所涵盖的探究活动会接连不断地出现，这也正是我们所期望的。
2学情分析
在进行本课学习前，五年级的学生对液体和气体的热胀冷缩现象已经有了初步的认识和了解。学生对于固体是否也有热胀冷缩现象的探究比较感兴趣，但在实验过程中，还是存在以点带面的现象。很容易在看到铜球的热胀冷缩后就下结论：“金属也具有热胀冷缩的性质”。所以在归纳总结时要适时引导学生对科学结论得出的正确认识。为此，通过本课的学习，一方面让学生对物体的热胀冷缩现象有一个较全面、深入地认识。认识到科学结论的得出是要经过多次实验论证的；另一方面，着重引导学生能关注身边常见的一些事物、现象，从生活实践出发，把所学的知识应用到生活实际中去。认识到知识来源于生活，同时也是为了人们能更好的生活。
3教学目标
科学概念：
1、许多固体和液体都有热胀冷若冰缩的性质，气体也有热胀冷缩的性质。
2、有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。
过程与方法：
1、设计简单操作的实验活动，有效地观察金属固体体积变化的现象。
2、正确使用酒精灯给物体快速加热。
3、对生活中的现象尝试用模型实验加以解释。
情感、态度、价值观：
1、对探究各种物体的热胀冷缩现象表现出更浓的兴趣。
2、初步意识到事物遵循普遍的变化发展规律，但也有特殊性。
4重点难点
【教学重点】设计实验观察金属固体体积变化的现象。
【教学难点】设计实验观察金属固体体积变化的现象。
5教学方法
讨论法、实验法
6教学准备
课件、为每组准备：酒精灯、铜球热胀冷缩演示器；铝片、 刻度尺、三脚架等；图片、资料。
7教学过程
7.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】故事引入
1、出示故事
1825年，英国铺设了第一条铁路，钢轨是一根连一根的焊接在一起的。结果，到了炎热的夏天，钢轨就变得七歪八扭，左右弯曲，有些地方甚至还向上拱了起来；而到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂成几段。
2、听了这则故事，猜测一下可能是什么原因？(预设：引导学生猜测钢轨歪曲、断裂可能是什么原因？)
（设计意图：提出探究问题，明确学习目标，使学生主动地卷入探究活动。）
3、是啊，液体、气体都有热胀冷缩现象，钢轨是不是也具有热胀冷缩的特点呢？金属热胀冷缩吗？今天我们就来研究这个问题（板书课题）
（设计意图：用讲故事的方式导入，激发学生兴趣。）
4、揭题：金属热胀冷缩吗
r:black'>2、初步意识到事物遵循普遍的变化发展规律，但也有特殊性。
活动2【活动】观察铜球的热胀冷缩现象
1、我们知道了液体、气体具有热胀冷缩的性质后，你还想知道什么？到底固体会不会热胀冷缩，现在我们就来做一个实验来验证一下。
2、出示实验材料:老师给各小组准备了铜球、金属环等材料，你们能用这些材料设计一个实验来研究金属的有没有热胀冷缩的特点吗？
3、你们认为这个实验应该怎样做？根据什么现象知道固体的金属球有没有热胀冷缩的性质。
3、各小组先讨论一下该怎么做。
4、请各小组汇报一下你们的设计方案。全班交流讨论，确定实验方法。
5、研究铜球的热胀冷缩时需要给铜球加热，这就要使用到实验室中常用的加热仪器——酒精灯，使用酒精灯时要的注意些什么呢？
出示酒精灯的使用方法：
①划着火柴，从侧面接近灯芯点燃酒精灯。
②外焰温度最高，加热时要使用外焰。
③绝对不可用一盏酒精灯到另一盏酒精灯上点火。
④熄灭酒精灯时，左手扶住灯身，右手取灯帽快而轻地盖上，待火焰熄灭后，提起灯帽，再盖一次。不能用口吹灭酒精灯，否则容易着火。
6、在做这个实验时你认为我们还要注意些什么呢？
老师给大家提了几点要求：
温馨提示：（1）分工合作、注意安全，正确使用酒精灯。（分工：哪位同学做实验，哪位同学做记录，哪位同学做观察，哪位同学做汇报。）
（2）加热后的铜球很烫，严禁用手触摸，以免烫伤皮肤。
（3）保持桌面清洁并请及时填写好实验记录单。
7、各小组拿出实验材料，按学生汇报的方法演示实验，请注意仔细观察。有时间的小组可以重复做一次。（教师巡视指导）
8、下面请同学汇报一下自己小组的实验现象和得出的结论。（展示记录单）其他小组对他们的结论意见吗？
9、研究到这里我们是不是可以给铜球下一个结论？
10、小结：通过实验我们发现铜球具有热胀冷缩的性质。
（设计意图：通过分析材料，引导学生思考实验的方法，也可以组织学生小组实验，，在这个活动中还要特别强调使用酒精灯和不可直接接触加热的铜球等安全问题。）
活动3【活动】观察铝片的热胀冷缩现象
1、师：刚才我们用实验证明了：铜球的热胀冷缩现象，接下来你们想不想再来研究一下其它金属会不会热胀冷缩呢？
生：想
2、师：老师给每个小组提供了一块圆形的金属铝片，请你们根据材料设计一个实验装置，观察它们的变化。
3、学生交流实验方法。
4、引导学生设计实验方案：
研究问题：铝片会热胀冷缩吗？
我们的猜测：圆铝片会热胀冷缩
实验方法：
（1）将铝片放在木板上，用粉笔沿铝片边缘画一个圆圈。
（2）将铝片放在三脚架上，用酒精灯在铝片的中间加热。
（3）用木夹子将铝片夹住然后放在木板的圆圈里观察，看看铝片有什么变化？
我们的发现：
我们的结论：
5、分组实验，教师巡视指导。
6、交流展示现象。
7、填写实验记录单：
8、小结：由以上实验可以得出铝具有热胀冷缩的性质。
（设计意图：有了前面观察铜球的讨论和实践，让学生尝试去观察其他金属物体的热胀冷缩现象，让他们根据观察材料思考、讨论、设计实验方法，教师只要稍作提示，学生们可以想出各种有效的观察方法来）
活动4【讲授】分析归纳　：　所有金属都热胀冷缩吗
（设计意图：将获得事实进行分析并上升到一定的理性认识，发展了学生的高级思维）
1、实验中我们发现铜球和铝片都有热胀冷缩的性质，我们能肯定地说所有的金属都会热胀冷缩吗？
2、要做出这样的判断，我们应该先做什么？（每种金属都观察一遍）
3、金属有几十种我们都能观察吗？我们可以了解一下科学家的研究结果。（设计意图：充分利用前人的研究成果给自己的结论提供论证事实）
4、阅读教材38页右侧的资料。（锑(tī)、铋(bì)—— 热缩冷胀）
5、小结：
我们能给金属的这一特性下个结论了吗？
（大多数的金属有热胀冷缩的性质。）
（许多物体都有热胀冷缩的性质——水有热胀冷缩的性质，空气有热胀冷缩的性质，铜和钢有热胀冷缩的性质……）
6、师：这里的省略号代表什么？
生：表示还有许多其他的物体，不仅仅是金属，还有非金属等物体。
（设计意图：激发学生继续探究学习的兴趣。）
活动5【活动】拓展应用
（设计意图：学生用获得的结论解释日常生活的现象，解决实际问题）
1、现在你能解释前边故事中的现象了吧！
2、正因为铁轨有热胀冷缩的现象，所以钢轨之间必须要留有缝隙。请看课件的资料。
（资料：温度每变化1℃，1米长的钢轨大约伸缩0.000018米，假如一年中气温变化60℃那么1千千米长的铁路就要伸缩708米，如果不留缝隙冬天受冷收缩，就会被冻裂成几段，夏天钢轨受热膨胀，就会变得七扭八歪，有的朝上拱起。因为有热胀冷缩，所以钢轨之间必须有缝隙。）
3、在我们的生活中还有许多热胀冷缩的现象，你看到过吗？（听同学介绍）
设计意图：联系学生的生活实际，巩固新知识。
4、老师找到了几个生活中和热胀冷缩有关的现象，我们来看：（出示课件图片）
（1）、伸缩的桥梁之间有空隙。
（2）、水泥板路面之间有空隙等等。
（3）、瓶子盖拧不下来，用热水把瓶盖烫一烫就能拧下来。
（4）、两根电线杆之间的电线为什么冬季绷得紧，夏季绷得松？
5、课后继续观察，生活中还有哪些热胀冷缩的现象？
活动6【活动】归纳总结　
这节课你有什么收获？
液体有热胀冷缩的性质；
气体有热胀冷缩的性质；
固体有热胀冷缩的性质。
许多物体都有热胀冷缩的性质
（设计意图：检测学生的学习效果通过前几课的学习，我们有必要让学生对之前所观察到的一个个单个物体的热胀冷缩现象的认识做个提升，需要组织学生加顾一系列观察实验的现象 ，并进行分析、归纳和概括）