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教科版三年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
《水 —— 水沸腾了》是教科版三年级上册第二单元 “水” 的第三课,承接前两课 “水的蒸发”“水蒸气凝结”,聚焦 “水的沸腾” 这一剧烈汽化现象,是构建 “水的三态变化” 认知体系的重要环节。教材通过 “生活观察 - 实验探究 - 数据记录” 逻辑,将 “水沸腾” 从生活现象转化为可量化、可分析的科学实验,帮助学生建立 “水在一定温度下会沸腾,沸腾时会产生大量水蒸气” 的科学观念,同时培养 “基于实验数据总结规律” 的探究能力,体现 “科学探究需精准观察、定量分析” 的理念。
学情分析
三年级学生对 “水沸腾” 有生活经验(如妈妈煮水、烧开水),知道 “水开了会冒泡泡、冒白气”,但对 “沸点(100℃,标准大气压下)”“沸腾时温度不变”“白气是水蒸气遇冷凝结的小水珠” 等科学原理完全陌生。他们以直观形象思维为主,对 “温度测量与记录” 操作不熟练,且实验中易出现 “酒精灯使用不当”“温度计触碰容器壁” 等安全与操作问题。不过学生对 “煮水过程的变化” 充满好奇,可通过 “安全实验 + 数据可视化” 突破认知难点,同时需强化 “安全操作与精准记录” 的意识。
核心素养分析
(一)科学观念 知道水加热到一定温度会沸腾,标准大气压下沸点约为 100℃,沸腾时水会快速变成水蒸气,且温度保持不变。 建立 “沸腾是水在高温下的剧烈汽化现象,与蒸发(常温缓慢汽化)不同,沸腾时伴随大量气泡产生” 的初步科学观念。 (二)科学思维 通过分析 “水沸腾前后的温度变化数据”(如沸腾前温度持续上升,沸腾后温度不变),提升数据整理与分析思维,理解沸腾的温度规律。 基于实验现象(如气泡从杯底上升、变大,“白气” 增多),尝试逻辑推理 “水沸腾时的状态变化”,区分 “水蒸气” 与 “白气”,培养证据意识与推理能力。 (三)探究实践 经历 “观察煮水现象 - 学习安全实验操作 - 分组实验记录温度 - 分析实验结果” 完整过程,掌握 “用温度计测量水温”“记录实验数据” 的基本方法,学会观察、描述沸腾现象。 能在小组合作中,分工完成加热、测温、记录、安全监督任务,初步养成规范操作、精准记录的实验习惯。 (四)态度责任 激发对 “水的剧烈变化” 的探究兴趣,培养认真、严谨的实验态度,避免 “忽视温度记录”“违规使用酒精灯” 的情况。 体会 “沸腾现象与生活紧密相关”(如煮水、做饭),树立 “关注生活中的科学细节、安全规范进行科学操作” 的科学精神。
教学重点
认识水的沸腾现象,知道标准大气压下,水沸腾时温度约为 100℃,且沸腾过程中温度保持不变。 掌握 “用温度计测量水温”“记录沸腾前后温度变化” 的实验方法,能描述沸腾时的现象(如产生大量气泡、冒 “白气”)。
教学难点
理解 “沸腾时温度保持不变” 的规律,克服 “水持续加热,温度会一直上升” 的认知误区。 正确使用酒精灯(外焰加热)与温度计(不触碰容器壁、液泡完全浸入水中),避免操作错误导致实验误差或安全问题。
教具准备
实验材料(每组):酒精灯、三脚架、石棉网、烧杯(装适量冷水)、温度计(0-100℃)、火柴、湿抹布、实验记录表(含 “加热时间(分钟)”“水温(℃)”“现象描述” 栏目)。 生活现象图片 / 视频(如煮开水的过程、水壶烧水冒 “白气”)、安全操作视频(酒精灯使用、温度计使用)。 多媒体课件(含水沸腾实验步骤动画、温度变化曲线图、“水蒸气与白气” 区分短视频)。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动:播放 “妈妈煮开水” 的短视频(从冷水加热到沸腾,展示气泡变化、“白气” 增多过程),提问:“大家看煮水时,水有什么变化?水开了(沸腾)的时候,和没开之前有什么不一样?我们怎么知道水到底有没有开呢?” 引导学生说出 “冒泡泡、冒白气”“水开了会响”,进而引出 “水沸腾” 的主题。 学生活动:观察视频,分享对煮水变化的感受(如 “一开始没泡泡,后来泡泡越来越多”),思考 “判断水开的方法”,对 “水沸腾的秘密” 产生探究兴趣。 设计意图:通过生活化视频唤醒学生经验,引发 “水沸腾的特点与判断方法” 的疑问,自然衔接前课 “水的汽化现象”,导入本节课核心内容。
二、讲授新课 (一)聚焦(5 分钟) 教师活动:展示实验装置(酒精灯、烧杯、温度计),提问:“今天我们用这些工具做煮水实验,探究两个问题:第一,水加热到多少度会沸腾?第二,水沸腾后,继续加热,温度会变高吗?实验中我们要注意什么安全问题?” 引导学生聚焦 “沸腾的温度规律” 与 “实验安全操作” 两大探究方向。 学生活动:观察实验装置,发表对 “沸腾温度” 的猜测(如 “可能 100℃”),提出对 “酒精灯怎么用”“温度计怎么放” 的疑问,明确实验安全的重要性。 设计意图:通过实验装置引发问题,明确本节课探究重点与安全要求,让学生带着 “探温度、学安全” 的问题进入后续实验,提升探究针对性与安全性。 (二)探索(25 分钟) 环节 1:学习安全实验操作 教师活动: 播放安全操作视频(课件),逐一讲解:“使用酒精灯时,用火柴点燃,外焰加热(外焰温度最高),熄灭时用灯帽盖灭,不能用嘴吹;使用温度计时,液泡要完全浸入水中,不能触碰烧杯壁或杯底,读数时视线与液柱顶端相平。” 实物演示操作:点燃酒精灯,放置三脚架、石棉网、烧杯,插入温度计,强调:“石棉网能让烧杯受热均匀,温度计要垂直插入,避免触碰容器。” 让学生上台模仿 “温度计放置”“酒精灯点燃与熄灭”,纠正错误操作。 学生活动:观看视频,记录安全操作要点;上台模仿操作,互相提醒 “外焰加热”“温度计不碰壁”,明确实验中的安全分工(如 “安全员” 负责监督酒精灯使用)。 设计意图:通过视频与实物演示,让学生掌握安全操作方法,避免实验风险,为后续分组实验奠定安全基础。 环节 2:分组实验探究水沸腾 教师活动: 布置实验任务:“每组分工:1 人负责加热(点燃、熄灭酒精灯,外焰加热),1 人负责测温(每隔 1 分钟读一次水温,记录在表格中),1 人负责观察现象(描述气泡变化、“白气” 多少),1 人负责安全监督与记录。从冷水开始加热,直到水沸腾后继续加热 2 分钟,停止实验。” 巡视指导:实时观察各小组操作,及时纠正错误(如温度计触碰杯壁、用嘴吹灭酒精灯),提醒 “沸腾前注意观察气泡从杯底上升的变化”“沸腾后记录温度是否变化”。 学生活动:小组分工合作,按步骤开展实验:冷水时记录初始温度(如 20℃),加热 1 分钟记录 35℃,2 分钟记录 55℃…… 沸腾时(约 8-10 分钟,视火力而定)记录 100℃,继续加热 2 分钟仍为 100℃;同时观察到 “沸腾前气泡小、上升后变小,沸腾后气泡大、上升后变大”“白气越来越多”,并记录现象。 设计意图:通过分组实验,让学生在实操中观察沸腾现象、记录温度数据,将抽象的 “温度规律” 转化为具体数据,落实探究实践素养,同时培养合作能力。 环节 3:分析实验数据与现象 教师活动: 收集各小组实验数据,在课件上汇总成 “温度变化曲线图”(横轴为时间,纵轴为温度),讲解:“大家看,沸腾前温度从 20℃一直上升到 100℃,沸腾后不管加热多久,温度都保持 100℃不变,这个不变的温度就是水的沸点(标准大气压下)。” 播放 “水蒸气与白气” 区分视频,补充:“煮水时冒的‘白气’不是水蒸气(水蒸气看不见),而是水蒸气遇冷空气凝结的小水珠,就像之前学的凝结现象。” 学生活动:观察温度曲线图,对比自己小组的数据,确认 “沸腾后温度不变” 的规律;观看视频,理解 “白气” 的本质,区分 “看不见的水蒸气” 与 “看得见的白气”。 设计意图:通过数据可视化与视频补充,让学生从 “定性观察” 上升到 “定量分析”,突破 “沸腾温度规律” 与 “白气本质” 的认知难点。 (三)研讨(7 分钟) 教师活动: 请各小组汇报实验结果,提问:“你们小组测得水沸腾时的温度是多少?沸腾前后,气泡的大小、上升速度有什么不同?为什么沸腾后继续加热,温度却不变?” 进一步追问:“水的沸腾和之前学的蒸发有什么不一样?(如蒸发慢、常温,沸腾快、高温;蒸发表面发生,沸腾内部外部同时发生)生活中哪些地方用到了水沸腾的现象?(如煮面条、消毒餐具)” 学生活动:小组代表分享数据与现象(如 “沸腾温度 100℃,沸腾后气泡大、上升快”);讨论 “温度不变” 的原因(如 “热量用来让水变成水蒸气,不是升高温度”);对比蒸发与沸腾的差异,列举生活应用(如 “煮饺子要等水沸腾后下锅”)。 设计意图:通过研讨,梳理实验结论,关联前课知识,让学生从 “实验现象” 上升到 “规律总结与知识迁移”,提升科学思维与应用能力。 (四)拓展(5 分钟) 教师活动: 布置 “课后小任务”:“回家后观察妈妈煮水的过程,记录从冷水到沸腾用了多久,看看和我们课堂上的时间一样吗?想想为什么可能不一样?(如水量多少、火力大小)” 预告下节课内容:“这节课我们知道水加热会沸腾,那水降温会变成什么呢?下节课我们一起探究‘水结冰了’,看看水的固态变化!” 学生活动:明确课后任务,交流 “回家观察” 的计划(如 “帮妈妈看煮水时间”);期待下节课对 “水结冰” 的探究。 设计意图:将课堂探究延伸至家庭生活,培养 “用科学眼光观察生活” 的习惯;同时预告下节课内容,衔接 “水的三态变化” 知识链,形成认知闭环。
三、课堂练习 一、选择题 标准大气压下,水沸腾时的温度约为( ) A. 0℃ B. 50℃ C. 100℃ 解析:标准大气压下,水的沸点是 100℃,0℃是冰点,答案选 C 。 下列关于水沸腾的说法,正确的是( ) A. 水沸腾时温度会一直上升 B. 水沸腾时会产生大量气泡,气泡上升后变大 C. 水沸腾时冒的 “白气” 是水蒸气 解析:A 错误(沸腾后温度不变),C 错误(白气是小水珠),B 正确(沸腾时气泡从杯底上升,受水压减小影响变大),答案选 B 。 使用酒精灯加热水时,正确的做法是( ) A. 用嘴吹灭酒精灯 B. 用外焰加热 C. 温度计触碰烧杯壁 解析:A 错误(用灯帽盖灭),C 错误(温度计不能碰壁,否则读数不准),B 正确(外焰温度最高),答案选 B 。 二、判断题 水沸腾前,温度会持续上升,沸腾后继续加热,温度还是会上升。( × ) 解析:沸腾后温度保持不变,热量用于水变成水蒸气,不会继续升温 。 水沸腾时产生的 “白气”,其实是看不见的水蒸气。( × ) 解析:水蒸气看不见,“白气” 是水蒸气遇冷变成的小水珠,属于凝结现象 。 水的沸腾和蒸发都是水变成水蒸气的过程,但沸腾更剧烈,需要更高的温度。( √ ) 解析:两者都是汽化现象,蒸发常温缓慢,沸腾高温剧烈,描述正确 。
四、课堂小结 小朋友们,今天我们做了煮水实验,发现水加热到 100℃会沸腾,沸腾时冒泡泡、冒白气,而且温度不再变!我们还学会了安全用酒精灯和温度计。课后要记得观察家里煮水,下节课一起探索水结冰的变化哦!
板书设计
水 —— 水沸腾了 沸腾特点: 温度:沸腾前上升,沸腾后不变(标准大气压下约 100℃,沸点) 现象:产生大量气泡(杯底上升、变大),冒 “白气”(小水珠,非水蒸气) 安全操作: 酒精灯:外焰加热,灯帽盖灭 温度计:液泡浸水中,不碰容器壁 与蒸发的区别:沸腾(高温、剧烈、内外同时),蒸发(常温、缓慢、表面)
教学反思
成功之处 以 “安全实验 + 数据记录” 为核心,通过详细的安全演示与分工合作,多数小组能规范完成实验,且准确记录温度数据,直观感受到 “沸腾后温度不变” 的规律,突破核心认知难点。 注重 “现象与本质结合”,通过视频区分 “水蒸气与白气”,关联前课凝结知识,帮助学生建立完整的汽化 - 凝结认知链,避免概念混淆。 不足之处 部分小组实验时间过长(如火力过小,15 分钟仍未沸腾),导致后续数据记录与分析仓促,未能充分讨论 “沸腾前后的气泡变化”;且个别学生对温度计读数仍不熟练,出现读数误差。 对 “沸点与气压的关系”(如高山上沸点低于 100℃)未做拓展,部分学生疑惑 “为什么家里煮水有时不是 100℃”,未能及时解答。 教学建议 下次教学可提前调整酒精灯火力(如选用更大的酒精灯或减少水量),控制实验时间在 8-10 分钟内;实验前增加 “温度计读数练习”(如用不同温度的水让学生练习读数),提升数据准确性。 增加 “沸点与气压” 的趣味拓展:用 “高山煮不熟鸡蛋” 的小故事,简单解释 “气压低沸点低”,解答学生疑惑,同时拓宽科学视野,满足好奇心强的学生需求。 增加 “凝结多少与冷度关系” 的拓展实验:用不同温度的冷源(如冰块、冷水、常温)对比,让学生观察 “冷度越低,水珠越多”,深化对 “遇冷程度影响凝结” 的理解,提升探究深度。
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2.3《水 —— 水沸腾了》
(教科版)三年级
上
2.3《水 —— 水沸腾了》
大家看煮水时,水有什么变化?水开了(沸腾)的时候,和没开之前有什么不一样?我们怎么知道水到底有没有开呢?
新知导入
聚集
水在加热到沸腾的过程中为什么会产生“白气”?“白气”是什么?
探究新知
水加热到沸腾时,会汽化成看不见的水蒸气,水蒸气上升后遇到周围温度较低的空气,迅速冷却凝结成细小的小水珠,这些大量聚集的小水珠就是我们看到的 “白气”,它不是水蒸气,而是液态的小水滴。
1.用酒精灯加热烧杯内的水。
资料
酒精灯的火焰分为外焰、内焰和焰心,外焰的温度最高,内焰次之,焰心最低,通常用外焰进行加热。
2.观察并记录水在加热过程中的变化。
观察水从常温到沸腾过程中的各种现象并记录。
测量并记录水从常温到沸腾过程中温度的变化。
用酒精灯加热时的注意事项
加热过程中不要触碰容器,加热结束时,也不要马上触碰器材,以免烫伤。
不能用燃烧的酒精灯去点燃另一个酒精灯。
熄灭酒精灯时,应用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭。
1.水从室温到沸腾过程中的温度变化有什么规律吗?温度为多少的时候会出现沸腾现象?
2.沸腾时产生的大量“白气”是什么?
1.规律:从室温到沸腾前,温度持续上升;沸腾后,温度保持不变。标准大气压下,温度达到 100℃时水会沸腾。
2.“白气” 不是水蒸气,是水沸腾产生的水蒸气上升后,遇冷空气中的低温凝结成的大量细小液态小水珠。
用烧水壶烧水,水沸腾时会向外喷出大量水蒸气,甚至可以将水壶盖子掀开。瓦特就
利用这种原理改良了蒸汽机,改良后的蒸汽机成为早期工业生产的主要动力。查阅资料,
了解发明蒸汽机的故事。
课堂练习
(一)选择题
1.标准大气压下,水沸腾时的温度约为( )
A. 0℃ B. 50℃ C. 100℃
2.下列关于水沸腾的说法,正确的是( )
A. 水沸腾时温度会一直上升 B. 水沸腾时会产生大量气泡,气泡上升后变大 C. 水沸腾时冒的 “白气” 是水蒸气
3.使用酒精灯加热水时,正确的做法是( )
A. 用嘴吹灭酒精灯 B. 用外焰加热 C. 温度计触碰烧杯壁
C
B
B
(二)判断题
1.水沸腾前,温度会持续上升,沸腾后继续加热,温度还是会上升。( )
2.水沸腾时产生的 “白气”,其实是看不见的水蒸气。( )
3.水的沸腾和蒸发都是水变成水蒸气的过程,但沸腾更剧烈,需要更高的温度。( )
×
√
×
课堂总结
小朋友们,今天我们做了煮水实验,发现水加热到 100℃会沸腾,沸腾时冒泡泡、冒白气,而且温度不再变!我们还学会了安全用酒精灯和温度计。课后要记得观察家里煮水,下节课一起探索水结冰的变化哦!
板书设计
2.3 水 —— 水沸腾了
沸腾特点:
温度:沸腾前上升,沸腾后不变(标准大气压下约 100℃,沸点)
现象:产生大量气泡(杯底上升、变大),冒 “白气”(小水珠,非水蒸气)
安全操作:
酒精灯:外焰加热,灯帽盖灭
温度计:液泡浸水中,不碰容器壁
与蒸发的区别:沸腾(高温、剧烈、内外同时),蒸发(常温、缓慢、表面)
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