青岛版（六三制2024）小学科学三年级上册第四单元《水的三态变化》大单元整体教学设计

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小学科学（青岛版）三年级上册
第四单元《水的三态变化》
大单元教学设计
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学科 小学科学 版本 青岛版·六三制
年级 三年级上册（新教材）
单元名称 第 4 单元《水的三态变化》
单元主题 水的奇幻旅程——探秘三态变化的科学密码
课时安排 5 课时
一、单元主题
“水的奇幻旅程——探秘三态变化的科学密码”
围绕水的蒸发、沸腾、凝结、结冰与熔化等自然现象，引导学生探索物质状态变化
的规律及其与温度的关系。
二、单元大情景
“小小物质科学家实验室” 学生化身“物质科学探秘员”，接受实验室五项任务：
1.任务 1（《水蒸发》）：破解“湿衣服变干”的奥秘；
2.任务 2（《水沸腾》）：解密“烧水冒泡”的真相；
3.任务 3（《水蒸气凝结》）：追踪“镜片起雾”的原因；
4.任务 4（《水结冰与冰熔化》）：探究“冰块变形”的规律；
5.任务 5（《制作“冰琥珀”》）：设计“冰封艺术品”的工程挑战。
最终成果：举办“水的三态科学博览会”，展示实验报告与创意作品。
三、课程标准分析
核心概念 2.物质的变化与化学反应
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学习内容 2.1 物质的三态变化（3~4 年级）
①描述加热或冷却时水的状态变化；
学段目标
②通过实验探究水蒸发、沸腾、凝结的条件；
（3-4 年级）
③理解温度是影响物质状态的关键因素。
四、单元教材分析
本单元包括《水蒸发》、《水沸腾》、《水蒸汽凝结》、《水结冰与冰熔化》和《制
作“冰琥珀”》这 5课内容。
第 17 课《水蒸发》引导学生通过观察湿衣服变干、地面积水消失等生活现象，探究
水在常温下从液态缓慢转变为气态（水蒸气）的过程。重点在于认识蒸发发生的条件（常
温）和结果（液态→气态）。
第 18 课《水沸腾》通过加热水的实验，观察水沸腾时剧烈产生气泡的现象，明确水
在特定温度（沸点）下迅速由液态变为气态。此课帮助学生区分蒸发与沸腾，建立温度
是物态变化关键条件的初步概念。
第 19 课《水蒸汽凝结》探究气态水蒸气遇冷后转变成液态小水珠的过程。通常通过
观察冷镜片上的水雾、从冰箱拿出的饮料瓶外的水珠等实例，理解凝结现象及其条件（气
态水蒸气 + 遇冷）。
第 20 课《水结冰与冰熔化》研究水在温度降低到冰点以下时从液态变为固态（结冰），
以及冰在温度升高时从固态变回液态（熔化）的过程。通过实验观察并比较这两个可逆
过程的条件和现象。
第 21 课《制作“冰琥珀”》作为本单元的总结与应用课，引导学生综合运用前面所
学的物态变化知识（特别是水结冰），动手制作一个包含装饰物的“冰琥珀”作品。此
活动旨在巩固知识，提升实践能力与创新意识，体会科学知识的应用价值。
本单元五课内容遵循“现象观察→原理探究→实践应用”的认知规律，围绕水的三
态（液态、气态、固态）及其变化条件展开，逻辑紧密相连：
1.知识递进性：《水蒸发》和《水沸腾》共同揭示了水从液态变气态的两种方式（缓
慢与剧烈），《水蒸汽凝结》则探究其逆过程（气态变液态）。《水结冰与冰熔化》引
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入了固态，并探究其与液态间的可逆变化。最终，《制作“冰琥珀”》作为工程实践环
节，综合应用了（特别是）结冰的知识。
2.概念发展脉络：从认识单一变化（如蒸发）到比较不同变化（蒸发 vs 沸腾），从
理解单向变化到认识可逆变化（蒸发-凝结；结冰-熔化），最终集成应用于解决实际问
题。整个单元帮助学生构建起关于水三态变化的系统知识框架，理解温度是引起这些变
化的核心因素。
五、教学目标
理解水的三态变化本质是温度引起的能量转移，能解释蒸发、沸
科学观念
腾、凝结等现象。
通过对比实验归纳温度对状态变化的影响，用流程图描述水循环
科学思维
过程。
探究实践 设计控制变量的蒸发实验，制作冰琥珀模型，撰写实验报告。
态度责任 树立节约水资源意识，在实验中遵守安全规范（如热水操作）。
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六、学情分析
1.年龄特点：三年级学生以具象思维为主，对“冒泡”“结冰”等现象兴趣浓厚，
但对“分子运动”等抽象概念需借助实验理解。
2.认知基础：已知“水会变成冰”“水烧开会冒气”，但未系统建立三态变化与温
度的联系。
学习难点：区分蒸发与沸腾的条件；理解凝结需“水蒸气遇冷”而非“低温液体”。
七、活动设置
湿布 探究蒸发条件（温度/ 对比实验：湿巾在通风/密闭处干
第 17 课
消失案 表面积/气流） 燥速度（数学：计时记录）
沸水泡泡 验证沸腾需达 100℃ 实验：用温度计测水温变化（安
第 18 课
研究所 且持续吸热 全教育：热水操作规范）
镜片迷雾 发现凝结需“水蒸气 实验：哈气对比冷/热镜片（美术：
第 19 课
追踪计划 +遇冷”双条件 绘制水珠形成漫画）
冰火 理解0℃是水结冰/熔 实验：记录盐水/纯水结冰时间
第 20 课
变形记 化的临界点 （地理：南北极冰层讨论）
冰琥珀 应用结冰原理解决工 制作：用模具冷冻花瓣制冰琥珀
第 21 课
设计师 程问题 （劳动+艺术：创意设计）
八、教学方法
1.矛盾驱动法：
例：热水杯外壁无水珠而冰杯有水珠，引发认知冲突，探究凝结条件。
2.工程迭代法：
冰琥珀制作：设计→冷冻→观察裂纹→改进模具→二次制作。
3.游戏化学习：
“分子热舞”游戏：学生用肢体模拟升温时水分子运动加剧（体育融合）。
九、学习方法
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1.变量控制实践：
蒸发实验中固定“水量”，只改变“温度”或“通风条件”。
2.模型建构法：
用乐高搭建三态循环图：蓝色块（液态）→透明块（气态）→白色块（固态）。
3.反思笔记：
每日记录“水日记”（如“早餐煮蛋时锅盖水滴是______现象”）。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
评价维度 评价方式 比例
过程性评价 实验记录单（30%）+ 冰琥珀模型（20%）+ 小组协作（10%） 60%
终结性评价 单元测试（20%）+ 科学博览会展示（20%） 40%
（二）分活动评价表
活动 1：湿布消失案（对应《水蒸发》）
完成1组对比实验 完成 3组实验（温度/ 设计创新实验（如加盐
实验操作
（如通风vs密闭） 表面积/气流变量） 影响蒸发速度）
简单描述现象（如 记录干燥时间并制作 绘制折线图分析变量关
数据记录
"通风处干得快"） 简单表格 系
说出"液态变气态 解释"晒衣服摊开更快 用分子模型解释蒸发本
科学解释
"概念 干"的原理 质（加热分子运动加快）
设计家庭"一水多用" 撰写《校园节水倡议书》
环保应用 列举1种节水行为
方案（如洗菜水浇花） 并组织签名活动
活动 2：沸水泡泡研究所（对应《水沸腾》）
独立完成加热操作无 预判并规避操作风险
实验安全 规范使用温度计
烫伤风险 （如防热水喷溅）
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描述沸腾现象（冒 记录 3个温度点（50℃ 用慢镜头视频分析气泡
现象观察
泡、水汽） /80℃/100℃） 变化规律
复述"水沸腾时温 解释"高原地区沸点低 设计实验验证气压对沸
结论提炼
度 100℃" 于 100℃"的原因 点影响（注射器模拟）
列举1种沸腾应用 设计"节能煮蛋方案" 制作《家庭节能烹饪指
迁移创新
（煮饭） （水量/火力控制） 南》科普手册
活动 3：镜片迷雾追踪计划（对应《水蒸气凝结》）
完成冷/热镜片对 增加湿度变量（哈气 vs 探究"镜片材质"（玻璃/
变量控制
比实验 喷水雾） 塑料）对凝结影响
描述"冷镜片起雾 解释"冬季车窗起雾需 用热传递原理解释"遇
成因分析
"现象 开空调"原理 冷"本质
画出简单凝结流 制作动态凝结模型（蒸 添加温湿度传感器实时
模型构建
程图 汽+冷凝板） 监测数据
知道"回南天"防 设计"防雾镜"方案（涂 提出"地铁防潮除湿系
防灾应用
潮关窗 洗洁精） 统"优化建议
活动 4：冰火变形记（对应《水结冰与冰熔化》）
完成纯水结冰实 对比盐水/糖水结冰速 探究"过冷水"瞬间结冰
操作规范
验 度差异 现象（冰箱预冷矿泉水）
测量结冰前后体积变 建立"温度-结冰时间"
量化分析 记录结冰时间
化（量筒读数） 数学模型
知道冰融化吸热 解释"撒盐融雪"的科 论证"极地冰川融化对
辩证思维
（降温） 学原理 海平面影响"
说出"水管冻裂" 设计"水管防冻方案" 制作《冬季设施防护手
工程警示
危害 （包裹泡沫） 册》社区宣传版
活动 5：冰琥珀设计师（对应《制作"冰琥珀"》）
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完成基础冰琥珀 添加彩色分层（食用色 制作镂空造型（如星形
模型制作
（无裂痕） 素） 冰环）
组合多模具创作场景 加入延时融化装置（甘
工艺创新 使用单一模具
（树叶+花朵） 油延缓融化）
说明"水结冰"原 解释"体积膨胀导致冰 关联"冰山漂浮"自然现
科学解说
理 浮水面"特性 象分析
设计"冰晶艺术展"主 组织校园展览并统计参
展览策划 展示 1件作品
题海报 观人数
十一、作业设计
活动 1：湿布消失案（《水蒸发》）
基础 记录3种加速蒸发 描述 1种方法 描述2种方法+ 分析3种方法科学
作业 的方法 （如晒衣服） 简单原理 依据
用折线图呈现"风
提升 测试纸巾在风扇/ 对比 2组数据
记录单一数据 速-干燥时间"关
作业 阳光下干燥速度 并总结规律
系
拓展 设计"沙漠集水器 标注材料特性 附集水量计算及
画出基础结构
作业 "草图 （如吸湿性） 可行性论证
活动 2：沸水泡泡研究所（《水沸腾》）
基础 绘制沸腾形成流 标注 2个环节 用色区分局部加
标注 4个环节
作业 程图 （加热→冒泡） 热/整体沸腾阶段
记录时间差值
提升 探究"盖锅盖缩短 论证"高压锅节能
完成对比实验 并解释"气压
作业 沸腾时间"原理 "原理
升高"
拓展 制作 PPT《沸腾的 图文展示实验 含数据图表+ 提出节能方案（如
作业 奥秘》 现象 简单结论 煮蛋水量优化）
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活动 3：镜片迷雾追踪计划（《水蒸气凝结》）
基础 拍摄"浴室镜面起雾 标注"冷镜面+ 用箭头图示水汽
照片清晰
作业 "照片并标注现象 热蒸汽"条件 运动路径
提升 对比玻璃/塑料/金 测量 3种材料 用热传导原理解
记录1组数据
作业 属表面的凝结速度 表面水珠数量 释差异
标注安全装置
拓展 设计"自动除雾镜" 草图体现加 制作简易模型并
（如温控开
作业 原型（电热丝方案） 热功能 测试效果
关）
活动 4：冰火变形记（《水结冰与冰熔化》）
基础 填写水的三态变化 正确填写名称 补充转化条件 用箭头图表示循
作业 名称及条件 （固/液/气） （如"0℃结冰"） 环关系
提升 测量盐水/糖水/纯 记录 1种溶液 对比 3种溶液数 分析"溶质降低
作业 水的结冰温度 结冰温度 据并排序 冰点"原理
拓展 撰写《极地动物抗 列举 1种动物 解释抗冻机制 提出"仿生防冻
作业 冻秘密》调查报告 （企鹅） （如皮下脂肪） 材料"设计构想
活动 5：冰琥珀设计师（《制作"冰琥珀"》）
基础 绘制冰琥珀设计 草图结构完 标注材料清单（花 说明冷冻时间与温
作业 草图（含嵌入物） 整 /叶/模具） 度要求
控制融化速度（如
提升 制作双色分层冰 完成单色作 实现清晰色彩分
甘油比例）保持形
作业 琥珀（蓝+透明） 品 层
态
设计1个互动实验
拓展 策划"冰晶艺术展 列出 3件展 制作电子邀请函并
（如"瞬间结冰"
作业 " 品 统计参展人数
演示）
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