4.13《固体也会热胀冷缩吗》教案（表格式）

人教鄂教版（2024）科学三年级下册
13《固体也会热胀冷缩吗》教学设计
课 题 12.固体也会热胀冷缩吗 课时 1课时 课型 科学探究课
教学分析 核心概念：1 物质的结构与性质；核心概念3 物质的运动与相互作用 学习内容与要求：1.1 物质具有质量、体积等基本性质。能通过观察和实验，描述液体体积随温度变化的现象，形成“热胀冷缩”的初步认识。
3.1 物质的运动可以用位置、方向、快慢等描述。能通过实验观察液体体积变化，初步建立温度与体积变化的因果关系。 （一）教材分析： 本课承接《液体受热遇冷会怎样》的学习内容，引导学生探究固体是否也具有热胀冷缩的性质。教材从生活现象"桥梁伸缩缝"入手，引发学生思考；通过铜锤加热冷却实验、铝棒铁棒电路实验等多个探究活动，引导学生认识固体热胀冷缩的性质；最后联系生活实际，解释高压电线、瓶盖、鸡蛋剥壳等现象，并拓展了解无缝钢轨的技术应用。本课是"物质热现象"探究的深化，为后续学习物质状态变化奠定基础。 （二）学情分析： 三年级学生通过上节课的学习，已经知道液体具有热胀冷缩的性质，对"温度变化引起体积变化"有了初步认识。但固体体积变化更微小、不易观察，需要借助特殊装置（如电路、铁环）才能显现。学生具备基本的实验操作能力和小组合作经验，但对"控制变量""对比实验"的理解仍需教师引导。学生对生活中的热胀冷缩现象（如电线松弛、瓶盖难拧）有直观感受，但缺乏科学解释的能力。
学习目标 1. 科学观念：知道固体受热时体积膨胀、遇冷时体积缩小，理解热胀冷缩是固体、液体共有的性质。
2. 科学思维：能基于已有知识提出假设，通过设计实验收集证据验证假设；能运用分析、比较、归纳的方法得出科学结论。
3. 探究实践：能规范完成铜锤加热冷却实验、金属棒电路实验，观察并记录固体体积变化现象；能运用"假设—验证"的科学方法进行探究。
4. 态度责任：对生活中的热胀冷缩现象保持好奇心，乐于用科学原理解释生活现象；了解热胀冷缩原理在工程技术中的应用（如无缝钢轨），感受科学技术对社会发展的推动作用。
重点 难点 教学重点：通过实验认识固体受热体积膨胀、遇冷体积收缩的性质。
教学难点：设计实验观察固体微小的体积变化，理解"假设—验证"的科学探究方法。
教学准备 1.教师准备：教学课件、铜球（或铜锤）与铁环实验装置、酒精灯、冷水、铝棒铁棒电路演示装置（电池、导线、小灯泡）、记录单、板贴、视频资料（无缝钢轨、桥梁伸缩缝）。
2.学生准备（每组）：铜球与铁环实验装置、酒精灯、火柴、冷水槽、铝棒电路实验装置、实验记录单、《科学活动手册》。
导学活动过程 设计意图
情境导入，提出问题 1.教师展示教材图片：桥梁都有伸缩缝。
2.观察提问： （1）同学们观察这座桥梁，你发现有什么特别的设计吗？
预设：桥梁中间有缝隙！
（2）为什么要设计这样的缝隙呢？如果不留缝隙会怎样？
预设：A.可能是为了给桥留出膨胀的空间。
B.天气热的时候桥会变长，不留缝会挤坏。
3.师引导：上节课我们学习了液体受热遇冷会热胀冷缩。桥梁是用什么材料建造的？
预设：钢铁、水泥、石头……
师：这些都是固体。固体也会热胀冷缩吗？ 今天我们就一起来探究——13.固体也会热胀冷缩吗。
4.板书课题：13.固体也会热胀冷缩吗 探究实践，验证假设 1.提出假设，明确任务
师：请同学们根据已有知识和经验，猜一猜：固体受热或遇冷时，体积会发生变化吗？
生1：我觉得会，因为液体都会，固体应该也会。
生2：不一定，固体那么硬，感觉不会变。
师：大家的想法不一样，这很好！科学研究中，我们先提出一个假设，然后设计实验收集证据。如果实验现象和假设一致，说明假设正确；如果不一致，说明假设错误。今天我们就用这种方法来研究固体是否热胀冷缩。 2. 活动一：铜锤加热冷却实验 （1）教师出示实验装置：铜锤和铁环。提问：实验前，铜锤能通过铁环吗？
（2）学生尝试，确认铜锤能顺利通过铁环。
（3）教师演示或指导学生分组实验： 将铜锤放到酒精灯上加热（强调安全：不能用手触摸加热后的铜锤，以免烫伤！）；
- 加热后，尝试让铜锤通过铁环，观察现象；
- 将热铜锤放入冷水中冷却；
- 冷却后，再次尝试让铜锤通过铁环，观察现象。 学生记录实验现象，完成书上加热和冷却铜锤实验记录表。 小组汇报，交流现象。
（6）师生共同分析：
- 受热后铜锤不能通过铁环，说明铜锤体积______（膨胀/缩小）；
- 遇冷后铜锤又能通过铁环，说明铜锤体积______（膨胀/缩小）。
（7）小结：铜受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小——铜具有热胀冷缩的性质。 3.活动二：金属铝和铁的热胀冷缩实验 （1）提出问题：除了铜，其他金属如铝和铁，也会发生热胀冷缩吗？怎样通过实验观察它们的变化？
（2）教师出示实验装置：将铝棒和铁棒接入一个简单电路中（小灯泡、电池、导线）。
（3）讲解实验原理：加热金属棒，如果金属棒膨胀变长，就会接通电路，小灯泡发光。
（4）分组实验：
- 用酒精灯加热铁棒，观察小灯泡有什么现象发生？
- 待铁棒冷却后，用同样的方法加热铝棒，观察现象。
（5）学生记录现象：加热后，小灯泡______（发光/不发光），说明金属棒______（膨胀/不变）。
（6）小组汇报交流。
（7）小结：铝和铁受热时体积膨胀，也能使电路接通——铝和铁也具有热胀冷缩的性质。 4. 活动三：研讨交流，归纳结论
（1）教师组织研讨：根据以上实验现象，我们能得出什么结论？
（2）学生小组讨论，代表发言。
（3）师生共同归纳：
固体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小——固体也具有热胀冷缩的性质。
（4）教师板书核心结论：固体热胀冷缩 联系生活，解释现象 1. 教师出示教材中的三个生活现象（P67）：
- 夏季高压电线比较松弛下垂，冬季比较紧绷；
- 瓶盖拧得太紧打不开，用热水烫过瓶盖后容易打开；
- 刚煮熟的鸡蛋用冷水冷却后，比较容易剥开蛋壳。
2. 小组讨论：这些现象分别是什么原因？用今天所学的知识解释。
3. 小组汇报，教师引导：
- 电线：夏天温度高，电线膨胀变长，所以松弛下垂；冬天温度低，电线收缩变短，所以紧绷。
- 瓶盖：金属瓶盖受热膨胀，口径变大，所以容易拧开。
- 鸡蛋：蛋壳和蛋白受冷收缩的程度不同，蛋壳收缩更多，所以容易剥开。
4. 教师补充：生活中还有哪些利用热胀冷缩的例子？（温度计、铁轨伸缩缝、罐头密封等） 三、拓展延伸，科技前沿
1. 教师出示普通铁轨图片：为什么普通铁轨要留缝隙？
2. 学生回答：防止热胀冷缩导致铁轨变形。
3. 播放视频或展示图片：中国高铁的无缝钢轨（教材P68）。
4. 讲解：我国高速铁路使用的是无缝隙钢轨，提高了列车运行的平稳性，减少了噪音。无缝钢轨是怎么解决热胀冷缩问题的？
- 使用高强度的弹性扣件，将钢轨牢固固定；
- 钢轨膨胀的力量被控制在两个轨枕之间；
- 我国北方温差大，需要定期释放积累的能量。
5. 拓展任务布置：课后查找资料，了解无缝钢轨是怎样安装的，下节课分享交流。 从生活现象"桥梁伸缩缝"切入，承接上节课学习内容，自然引出本节课核心探究问题，激发学生探究兴趣。 |三个活动层层递进：活动一通过铜锤实验直观感受固体体积变化；活动二通过电路实验观察更微小的金属膨胀；活动三归纳总结，形成科学概念。活动中渗透"假设—验证"的科学方法，培养学生的科学思维。 将所学知识迁移到生活实际，用科学原理解释常见现象，培养学生学以致用的能力，落实态度责任目标。 将课堂知识延伸至国家科技成就，激发学生的民族自豪感，培养科学探究的兴趣和查阅资料的能力
板书设计： 桥梁伸缩缝 → 固体也会热胀冷缩吗？ 实验现象结论铜锤加热冷却受热：不能通过铁环
遇冷：能通过铁环铜热胀冷缩金属棒电路加热：小灯泡发光铝、铁热胀冷缩
热水烫瓶盖 固体受热体积膨胀，遇冷体积收缩 电线夏松冬紧 生活中应用 鸡蛋冷水剥壳
教后反思：