1.温度与水的变化 教学设计（表格式）

教学设计
1.教学设计模板
学习 主题 温度与水的变化
学科 科学 年级 五 时长 40分钟
背景 分析 本课是五年级下册《热》单元的第1课。热的物体温度高，冷的物体温度低，要分析和解决日常生活中的各种热学问题，就要从物体的温度变化和测量开始。本课教材由四部分组成：第一部分——聚焦，开门见山，提出问题“我们已经观察过水的沸腾和凝固成冰的现象，水的这些变化与什么有关”。第二部分——探索，首先让学生回忆并整理水形态的变化与温度的关系；其次是学生设计和进行“在持续加热、停止加热和继续加热情况下，观察和记录水的温度变化和形态变化”的实验。第三部分——研讨，让学生在经历探究与观察活动的基础上，充分发表关于“水在被持续加热过程中，水的状态和温度发生了怎样的变化”“停止加热后，水的状态和温度发生了怎样的变化”以及“水的沸腾过程跟什么有关”等问题的看法，希望学生发现水的温度、形态变化跟热量有关。第四部分——拓展，引导学生继续探索水从常温持续下降到0℃以下，以及从0℃上升到常温后，水会发生什么变化。作为《热》单元的起始课，本课以学生的前概念为起点，通过探究温度的变化和水的形态变化，了解到温度变化表示热量在传递，完善“热量变化导致了物体温度变化”这一科学概念，并感受到科学探究的乐趣。 水是学生比较感兴趣的物体，许多学生都观察过水加热的过程。他们知道温度慢慢变高时，水会逐渐变热、沸腾。学生在三年级的学习中也已经知道了水结冰时的温度和水沸腾时的温度，但是较难理解“水的温度、形态变化跟热量有关”。在本节课的学习中，学生将通过探究温度的变化和水的形态变化，了解到温度变化表示了热量在传递。 重点：观察在加热过程中，水的温度变化和形态变化的关系。 难点：根据实验现象，分析温度变化与热量的关系。
学习 目标 （一）科学观念 1.知道物质通常以固态、液态、气态的形态存在，物态变化取决于温度等。 2.知道热是能量的一种表现形式，热量变化导致了物体温度变化。 3.能够分析物态变化的实验探究情况，知道水的凝固点和沸点。 （二）科学思维 根据实验现象，分析温度变化与热量的关系。 （三）探究实践 1.能够从事物的变化以及相互关系的角度中提出可以探究的问题。 2.能够基于所学的知识，对研究问题做出假设，说明假设的依据。 3.能制订比较完整的探究计划，用酒精灯、三脚架等组成加热装置，开展将水加热至沸腾的探究活动。 4.通过持续加热和停止加热，记录水沸腾后的温度变化和形态变化，能用证据来检验自己的假设，与同学交流探究的过程与结论。 （四）态度责任 通过长时多次的测量和记录，养成认真仔细的实验态度。
问题 框架
方法 策略 针对本节课观察加热过程中水的温度与形态变化关系的教学重点，以及根据实验现象分析温度变化与热量关系的教学难点，结合五年级学生已有生活经验但抽象思维较弱的学情，制定以下方法策略： 情境激趣法：通过展示自然界中水的三态（冰、水、水蒸气）实景图片，结合学生生活中烧开水、结冰的生活经历，创设问题情境，激发学生探究兴趣，快速聚焦核心问题。 实验探究法：以小组合作形式开展水的加热实验，让学生亲手操作、观察、记录实验数据，通过持续加热 - 停止加热 - 再次加热的分步实验，直观感知水的温度和形态变化，为分析规律提供具象证据。 问题链引导法：围绕核心问题设计由浅入深的问题链，从 “是什么” 的基础问题逐步过渡到 “为什么” 的本质问题，引导学生逐步思考，将具象的实验现象与抽象的 “热量传递” 概念建立联系，突破教学难点。 合作讨论法：在实验后组织小组讨论和全班交流，让学生分享实验发现、表达自己的观点，通过生生互动、师生互动，互相补充完善认知，总结出水的形态变化与温度、热量的关系。 直观板书法：设计简洁直观的板书，用箭头、文字标注水的三态转化条件（温度、吸放热），将抽象的规律可视化，帮助学生梳理知识体系，强化记忆。
教学活动设计
课堂教学活动 活动1目标 能说出自然界中水的三种形态，知道水的形态可以发生变化。 能结合生活经验提出水的形态变化与温度相关的假设，培养问题意识。 回忆并说出水结冰（0℃）和沸腾（100℃）的温度，为实验探究铺垫基础。
环节步骤 情境导入：教师出示自然界中水的三态实景图（冰山、河流、白雾），提问：“图片中的水以哪些形态存在？这些形态会发生变化吗？” 师生交流：学生结合生活经验回答，教师小结 “自然界的水以不同形态循环，事物之间相互关联”。 提出核心问题：“水的形态发生变化与什么因素有关？” 引导学生结合烧开水、结冰的经历提出 “与温度有关” 的假设。 梳理前概念：提问 “大家还记得水结冰和沸腾的温度分别是多少吗？”，全班共同回忆并明确 0℃和 100℃的关键温度，揭示本节课课题 —— 温度与水的变化。
学习评价 课堂口头评价：观察学生能否准确说出水的三种形态，能否结合生活经验提出合理假设，对回答准确、有思考的学生及时给予肯定。 快速反馈：通过集体回答，检查学生是否能准确回忆水结冰和沸腾的温度，掌握学生前概念基础。
支撑材料 自然界中水的三态实景图片（PPT 展示）
活动2目标 能与小组合作制订完整的水加热实验计划，学会使用酒精灯、三脚架、温度计等实验器材。 能按步骤完成 “持续加热 - 停止加热 - 再次加热” 实验，准确观察并记录不同阶段水的温度和形态变化。 能通过实验现象获得证据，检验自己关于 “温度与水的形态变化” 的假设。
环节步骤 1.思考实验方法：教师引导 “怎样通过实验证实水的形态变化与温度有关？”，组织学生小组讨论实验步骤，初步制订实验计划。 2.明确实验器材与步骤：教师出示实验器材（烧杯、酒精灯、三脚架、温度计、石棉网等），讲解器材使用注意事项（尤其是酒精灯的安全使用），师生共同完善并确定实验步骤：① 在烧杯中加入少量清水，组装好加热装置；② 点燃酒精灯给水加热，持续测量水温，直至水沸腾，观察并记录温度和形态变化；③ 停止加热，持续测量水温 3 分钟，每分钟记录一次温度，观察形态变化；④ 再次点燃酒精灯加热，直至水再次沸腾，持续测量 3 分钟，观察记录；⑤ 整理实验器材，汇总实验数据。 3.小组实验探究：学生以 4 人小组为单位开展实验，教师巡视指导，提醒学生规范操作、准确记录，重点关注学生温度计的使用和数据记录情况。 4.汇总实验数据：各小组完成实验后，教师组织全班交流，将各小组的关键数据（沸腾温度、停止加热后每分钟温度等）汇总在黑板上。
学习评价 过程性评价：教师巡视时，观察各小组实验计划的完整性、器材操作的规范性、数据记录的准确性，对操作不规范的小组及时指导，对记录认真的小组予以表扬。 小组互评：实验结束后，各小组简单评价其他小组的实验操作和数据记录情况，指出优点和不足。
支撑材料 烧杯、酒精灯、三脚架、温度计、石棉网、清水、实验记录单（含温度和形态记录栏）、PPT 展示的实验步骤和注意事项
活动3目标 能结合实验现象，说出水在加热、停止加热、再次加热过程中温度和形态的具体变化。 能通过分析实验现象，初步理解水的沸腾需要持续吸收热量，温度变化的本质是热量的传递，突破教学难点。 能清晰表达自己的观点，在交流中完善对温度、热量与水的形态变化关系的认知。
环环节步骤 1.提出研讨问题：教师结合实验数据，提出两个核心研讨问题：① 水在加热过程中发生了什么变化？② 水的沸腾过程跟什么有关？ 2.小组讨论：学生以小组为单位，结合实验记录和现象展开讨论，梳理自己的观点，准备全班交流。 3.全班交流：各小组代表分享讨论结果，教师引导学生逐步总结： 加热时：水温逐渐升高，达到 100℃时沸腾，水由液态变成气态（水蒸气）； 停止加热：水温逐渐下降，沸腾停止，水蒸气液化成小水珠； 再次加热：水温再次升高到 100℃，重新沸腾，说明水的沸腾需要持续吸收热量。 4.提炼本质：教师引导学生思考 “温度升高和降低的本质是什么？”，结合实验现象讲解 “温度升高是因为水吸收了热量，温度降低是因为水释放了热量，热量变化导致了物体温度变化，进而引起形态变化”。
学学习评价 课堂表达评价：观察学生能否结合实验现象清晰、准确地表达自己的观点，能否对其他小组的观点进行补充或质疑，评价学生的科学表达能力和思维能力。 思维评价：检查学生能否从实验现象中提炼出 “沸腾需要持续吸热” 的结论，能否初步理解温度变化与热量传递的关系，判断教学难点的突破情况。
支支撑材料 黑板上汇总的各小组实验数据、实验记录单
活动4目标 能将本节课的探究结论迁移到水的凝固和融化过程中，提出 “水结成冰、冰融化成水与热量有关” 的假设。 能与小组合作设计探究水的凝固和融化的实验方案，培养探究能力和知识迁移能力。 激发学生课后继续探究的兴趣，延伸课堂学习。
环环节步骤 1.提出拓展问题：教师提问 “本节课我们探究了水加热沸腾的过程，那水结成冰和冰融化成水的过程中，是否也存在着热量的作用？” 2.提出假设：学生结合本节课的认知，提出自己的假设（水结成冰释放热量，冰融化成水吸收热量）。 3.设计实验方案：组织学生小组讨论，结合本节课的实验方法，设计探究水的凝固和融化的实验方案，教师巡视指导，引导学生明确实验变量和观察要点。 4.完善方案并布置拓展活动：师生共同对各小组的实验方案进行点评和完善，布置课后拓展活动：让学生利用家中的材料（冰箱、水杯、温度计等）开展实验，观察并记录水结成冰、冰融化成水的过程中温度的变化，下节课分享探究结果。
学学习评价 方案设计评价：观察学生能否结合本节课的实验方法，设计出合理、可行的探究方案，评价学生的知识迁移能力和实验设计能力。 兴趣评价：观察学生对课后拓展实验的参与意愿，判断是否激发了学生的持续探究兴趣。
支支撑材料 PPT 展示的拓展问题、实验方案设计单
板板书设计
课后作业（活动） 学习目标 巩固本节课所学知识，准确掌握水的沸点（100℃）和凝固点（0℃），理解水沸腾后持续加热温度不变、停止加热温度下降的规律。 能将课堂知识与生活现象结合，解释生活中的水的形态变化现象，做到学以致用。 完成课后拓展实验，观察水结成冰、冰融化成水的温度变化，进一步理解热量与水的形态变化的关系。
作业（活动）要求 完成课堂基础练习题，独立思考，准确作答，巩固核心知识点； 生活观察：寻找生活中水的三态变化现象（如露珠的形成、雪糕融化、开水冒白汽等），用本节课所学知识解释现象发生的原因，记录； 课后探究实验：利用家中的冰箱、水杯、温度计（若无温度计可观察形态变化），开展 “水结成冰、冰融化成水” 的探究实验，观察并记录过程中的温度（或形态）变化，下节课与同学分享探究结果。
支撑材料 课堂基础练习题单、课后探究实验记录单
技术融合 数字技术融合点 新课聚焦环节：使用PPT 多媒体技术、图片展示技术； 科学探索环节：使用PPT 演示技术、实验视频投屏技术； 科学研讨环节：使用电子白板互动技术、数据投屏展示技术； 拓展提高环节：使用微课视频播放技术、实验方案设计模板电子文档。
使用描述及使用的意图 PPT 多媒体 + 图片展示技术（新课聚焦）教师提前在 PPT 中整理自然界中水的三态实景图（冰山、河流、白雾、露珠、霜雪等），课堂上通过多媒体大屏全屏展示，搭配图片标注突出水的不同形态。使用意图：将抽象的水的形态转化为直观的视觉画面，激发学生探究兴趣，快速聚焦课堂核心问题，相比传统挂图，图片展示更清晰、种类更丰富，能让全体学生清晰观察。 PPT 演示 + 实验视频投屏技术（科学探索）实验前，通过 PPT 演示实验步骤、实验器材名称及使用注意事项（重点标注酒精灯、温度计的安全操作要点）；针对实验中可能出现的操作难点（如温度计的正确放置、水温的持续测量），提前录制规范的实验操作短视频，课堂上投屏播放。使用意图：清晰呈现实验流程和操作规范，降低学生实验操作难度，规避实验安全风险，解决传统口头讲解实验步骤学生易混淆、记不住的问题，让学生直观掌握实验操作要点。 电子白板 + 数据投屏展示技术（科学研讨）各小组完成实验后，将实验记录单上的温度、形态变化数据拍照，通过投屏技术展示在电子白板上；教师利用电子白板的标注、书写功能，对各小组数据进行汇总、对比和分析，引导学生共同梳理实验结论。使用意图：实现实验数据的全员共享，避免传统黑板书写数据耗时、不直观的问题，通过电子白板的互动功能，让学生更清晰地发现实验规律，助力学生分析温度变化与热量的关系，突破教学难点。 微课视频 + 电子文档（拓展提高）针对 “水结成冰、冰融化成水的热量变化” 拓展问题，投屏播放 5 分钟微课视频，直观展示水的凝固和融化实验过程；同时将实验方案设计模板以电子文档形式发送至学生平板（或班级学习群），供学生小组讨论时参考填写。使用意图：为学生课后拓展实验提供清晰的方法指导，电子文档模板能规范学生的实验方案设计，相比传统纸质模板，更便于学生修改和分享，激发学生课后持续探究的兴趣。
课程思政 课程思政元素 科学精神：培养学生尊重事实、基于证据得出结论的实证精神，以及大胆假设、小心求证的探究精神； 责任意识：培养学生实验操作中的安全责任意识、小组合作中的团队责任意识，以及认真记录实验数据的严谨责任意识； 健全人格：通过实验探究中的成功与失败体验，培养学生勇于尝试、不怕出错的探索勇气，以及乐于交流、善于合作的良好品格； 辩证思维：让学生认识到水的形态变化与温度、热量的相互联系，培养学生用联系、发展的眼光看待事物的辩证思维。
融入过程 科学精神的融入（贯穿全课）新课聚焦环节，引导学生基于生活观察提出水的形态变化与温度相关的假设，强调 “假设需要实验证据支撑”；科学探索环节，要求学生严格按照实验步骤操作，如实记录每一组实验数据，即使数据与预期不符，也不能随意修改，引导学生尊重实验事实；科学研讨环节，鼓励学生基于自己的实验数据发表观点，不盲从他人结论，培养学生 “用证据说话” 的实证精神。 责任意识的融入（科学探索环节为主）实验操作前，教师强调酒精灯、温度计等实验器材的安全使用规则，要求学生对自己和同伴的实验安全负责，培养安全责任意识；将学生分为 4 人小组，明确小组内 “操作员、记录员、观察员、汇报员” 的分工，要求每位成员认真完成自己的任务，相互配合、相互监督，培养团队责任意识；实验过程中，提醒记录员及时、准确记录水温变化和形态变化，强调 “认真记录是科学探究的基本责任”，培养学生严谨的学习责任意识。 健全人格的融入（科学探索 + 科学研讨环节）实验过程中，对于操作不熟练、出现失误的学生，教师不批评、多指导，鼓励学生大胆尝试，告诉学生 “科学探究中出错是正常的，重要的是从错误中找到原因”，培养学生勇于尝试的勇气；科学研讨环节，组织小组代表上台分享实验结论，鼓励学生对他人的观点进行补充、质疑，同时要求学生认真倾听他人发言，培养学生乐于交流、善于合作的品格；对于实验探究中表现优秀的小组和个人，及时给予表扬，对于有进步的学生，予以肯定，增强学生的学习自信心。 辩证思维的融入（科学研讨 + 拓展提高环节）科学研讨环节，在学生总结出 “加热使水吸热升温、沸腾变成水蒸气，停止加热使水放热降温、沸腾停止” 的结论后，教师引导学生思考：“温度变化和热量传递之间是什么关系？水的形态变化是单一因素影响的吗？” 让学生认识到温度、热量、水的形态变化之间是相互联系、相互影响的，培养学生的联系思维；拓展提高环节，引导学生探究水的凝固和融化过程，让学生发现水的形态变化是一个可逆的过程，温度和热量的变化会导致水的形态发生反向变化，培养学生用发展、辩证的眼光看待事物的思维能力。 思政元素的总结升华（课堂结尾）课堂最后，教师对本节课进行小结：“今天我们通过实验探究了温度与水的变化的关系，大家在实验中认真操作、如实记录、积极交流，这就是科学探究的基本要求。在生活和学习中，我们也需要保持这种尊重事实、勇于探索、善于合作的态度，用联系的眼光看待身边的事物，这样才能发现更多科学的奥秘。” 将课堂中的思政元素与学生的生活、学习相结合，实现思政教育的升华。
2.评价标准（教学设计、课堂实录及课后反思）
维度 关键要素 要 素 描 述 分值
教学设计（30分） 背景分析 1.课标分析。课程标准中学科核心素养、相关的课程内容与学业要求分析具体明确，有自己的思考。 2.教材分析。教材中本节课及所在单元的学习内容，本节课蕴含的学科核心素养要素、思政元素等分析合理，明确教学重点。 3.学情分析。学生心理、认知分析具体、有理有据，明确教学难点。 （课标、教材内容及学情可相结合进行分析。课程思政元素包括：政治认同、家国情怀、道德修养、科学精神、法治观念、责任意识和健全人格等） 10分
学习目标 1.学习目标指向核心素养，目标定位基于背景分析，目标之间有层次。 2.描述目标的行为动词或认知动词准确、可落实、可检测。
方法策略 1.突破教学重点、难点的策略和方法明确、有针对性。 2.策略和方法能引导学生主动学习，符合学生的认知规律和特点。
问题框架 1.核心问题指向本节课学科核心素养的培育，具有开放性和探索性，贯穿整节课，有问题情境。问题链是对核心问题的有效分解，体现了解决核心问题的路径。 2.问题框架逻辑结构合理、清晰，符合学生认知规律。 5分
教学 过程 活动设计 1.整体学习活动密切相关，学习目标明确，活动之间逻辑结构清晰、完整，符合学生的认知规律和特点。 2.学习活动设计引导学生主动学习和探索，体现学生主体地位。 3.每个学习目标都有相应的过程性评价，有评价的具体实施方法。评价具有可操作性，能够真实反映学生学习目标达成的程度。体现“教-学-评”一致性。 15分
支持材料 1.支持材料有效支持教与学，呈现方式有利于学生学习，充分利用信息技术。 2.板书设计合理，呈现了教学重难点，逻辑结构清晰，体现了抽象概况性。（体育、舞蹈学科不做板书设计的要求）
信息融合 1.数字技术应用有效支持教与学。 2.数字技术与教学深度融合的描述清晰，设计意图分析准确。
课程思政融入设计 1.能够准确提炼课程思政元素、课程思政学习目标符合学科课程标准，体现与思政课程同向同行，协同育人。 2.课程思政元素有机融入课堂教学。
课堂实录（60分） 导入 导入的问题情境营造了良好的学习氛围；与学习目标密切相关，能让学生产生认知冲突，有效激发了学生学习动机。 8分
语言沟通 1.教学语言发音准确、清晰，音量适中，张弛有度。 2.术语准确，语言简洁，用词、句式丰富，无科学性错误；学生能够听懂、理解，能够吸引学生。 3.适时与学生进行认知、行为和情感的沟通，沟通目标明确、沟通方式恰当、有效。 10分
提问 1.提问时机恰当，激发学生的学习兴趣；提问分布合理，不同层次的学生都有机会回答问题。 2.问句中要求的思维动词明确，高阶思维问题提出后有等待时间让学生充分思考；能恰当地追问，与学生形成对话，让学生隐形思维显性化。 3.鼓励学生发现问题，提出问题,有效引导和促进学生思维发展。 10分
讲解 1.讲解的内容是学生通过自主、合作学习难于解决的问题。讲解目标明确，方法符合知识内容的特点和学生的认知规律；讲解深入浅出，能与学生生活、已有知识或其它学科知识相联系。 2.讲解过程中能与板书、肢体语言及信息技术等有效配合，强化讲解中的重难点；能用启发式的问题引导学生思考，了解学生思维过程，促进学生思维发展。 3.讲解有明确的结论。 10分
观察变化 1.具有观察意识，能及时捕捉学生认知、情绪、态度等方面信息，正确判断学生需求。 2.根据学生需求适时调整教学策略，变换教学方式，以学定教，确保良好的课堂气氛。 8分
媒体演示示范 1.板书板画美观、笔顺正确，布局合理，体现了板书的生成性、示范性，展现出学科特点。（如语文学科的字体及笔画、数学学科的数形结合画图、物理、化学、生物、地理等学科的画示意图等等）（体育舞蹈学科不要求板书） 2.媒体选择、出示时机恰当，演示及专业技能示范规范、熟练，与知识点结合紧密；所有学生能清晰看到媒体及教师的演示、示范，指导学生进行有效的观察或模仿。 3.体育学科运动场地及器材的布置实用、美观、安全，数量适宜，使用合理。 8分
结束 结束时间把握恰当（不拖堂）；结束环节有效地强化、巩固和拓展了学生的学习。 6分
教学反思（10分） 自我评价 1.将教学设计和教学实施情况结合起来，对本节课进行了客观评价。尤其是对于课堂生成和教学预设有差异时处理方式的评价。 2.评价根据观察所作出调整变化的效果。（包括对学生进行认知、行为或情感等方面观察的时间段、现象，以及教师行为的变化和效果等） 5分
自我分析 1.发现了教学中存在的问题或不足并进行了深入、有效的分析，有对应的解决策略方法。 2.准确分析了数字技术与教学活动各环节融合后的有效性。（如教学策略与方法的优化、教学重难点的突破、师生深层次互动，生成性的问题解决等方面） 3.准确分析了教学过程中课程思政融入环节方式方法的合理性。（如师生互动、生成性的问题答疑，解决问题过程中对学生的引导、启发等方面） 5分