五年级下册科学教案 -2.3 液体的热胀冷缩｜教科版

《液体的热胀冷缩》教学设计
教材分析:
《液体的热胀冷缩》是《义务教育课程标准实验教材-科学》（教科版）五年级下册《热》单元的第三课时。本科共设计了两个活动，第一个活动--观察水的体积变化，主要是引导学生根据观察时遇到的问题来改进实验装置，以及利用这个实验装置来探索水的热胀冷缩性质。第二个活动--其他液体也热胀冷缩吗？通过第一个活动中的装置来研究更多的其他液体，看看它们是不是也热胀冷缩，目的是把学生的探究活动向着更广阔的方向发展，同时也是对严谨的科学态度的培养。通过与生活现象的联系，进一步激发他们对于研究科学的兴趣和好奇心，最终解决实际生活问题最后得出"许多液体都具有热胀冷缩的性质"的科学概念。
学情分析:
在前一节课的学习中，学生已经发现冷水在加热过程中体积增大了，本课将进一步研究“水和其它液体在受热或受冷后的变化”问题。这一活动，不仅仅是为了使学生获得水和其它液体具有热胀冷缩性质这样的认识，而且要他们通过观察水的热胀冷缩现象，体验到不断改进实验和观察方法的重要性，但学生对“改进观察水的体积变化的实验装置”有困难。
教学目标
科学概念：
1、知道水受热时体积膨胀，受冷时体积缩小，我们把水的体积的这种变化叫做热胀冷缩。
2、知道许多液体受热以后体积会变大，受冷以后体积会缩小。
过程与方法：
1、经历改进观察水的体积变化的实验装置的过程。
2 、经历用此装置探究水、醋、牛奶、可乐、橙汁、菠萝汁、红茶等液体的热胀冷缩现象的过程。
3、用科学知识解释生活中的现象（比如瓶装水为什么不装满）。
情感、态度、价值观：
从水到其他的液体的探究，培养学生严谨的科学探究态度。意识到学习科学知识，要运用到日常的生产和生活　。
教学重点
利用改进后的实验装置探究水?酱油等液体的热胀冷缩现象。
教学难点
改进实验装置，使之能提供明显可见的实验现象。
教学准备
1．学生材料：装有红水的实验装置每组一个，一杯冷水，一杯热水，装有其他液体的杯子一个，两个小玻璃瓶，两个带小孔的瓶塞，两根吸管，记录表。
2．老师材料：上节课的实验装置一套（温差不大的两杯水，装满水并包有气球皮的试管2个）、学生材料一套、温度计一个。
教学过程
一、激趣导入
师：同学们，老师今天早上烧水时遇到了一个奇怪的现象，你们想知道吗？我们一起来看（课件出示“电水壶烧满满一壶水的图像”），水在烧开的过程中会出现什么现象？
生: 水溢出来了。
师：水为什么会溢出来呢。
生：这是因为水受热膨胀，体积增大。
师：如果将水壶从炉子上取下来，水还会溢出来吗？为什么？
生: 不会，这是因为水受冷体积缩小。
师：老师发现你们不仅观察仔细，说得也很好！你们的这种猜想是否正确呢？必须经过实验验证。今天我们一起来研究这个问题--液体的热胀冷缩。（板书课题：液体的热胀冷缩）
【设计意图：提供感知，从生活现象入手，引发思考，培养探究欲望。】
二、新知探究
（一）出示学习目标
请同学们和老师一起领会这节课的学习目标， 谁愿意把这节课的学习目标读给大家听？（师指一名学生读，其他学生认真倾听、领会，读后表扬，调动学生的积极性）
1、改进实验装置，探究水热胀冷缩的性质。
2、用探究水热胀冷缩的性质的方法，探究其他液体是否有热胀冷缩的性质。
3、用科学知识解释生活中的现象。
4、在实验中增强合作探究意识，养成严谨的科学探究态度。
（二）、改进"水受热和受冷后体积的变化"的实验
1、过渡语：通过上节课的学习，我们知道了水受热，体积增大，试管口的气球皮鼓起来了，那么如果水更热了以后会怎样呢？（气球皮鼓得更高）现在老师这儿有温差不大的两杯水，我把这2个装满水并包有气球皮的试管同时放在两个烧杯中，仔细观察会有什么现象发生？我们能明显地观察到哪杯水更热吗？
生：不能
师：要清楚地观察“水”受热后的体积变化，我们该怎么办？
生：改进实验装置
2 、认识实验器材。
师：我给大家准备了一些材料，哪个小组愿意把这些器材介绍给大家？
生：一杯冷水、一杯热水、平底烧瓶、细玻璃管、橡皮塞、红墨水、彩色笔等。
3、讨论实验方案。
师：请各小组组长带领组员讨论实验方案，并思考两个问题：老师给大家提供的红墨水有什么作用？用一根细管子有什么好处？（课件出示）
【设计意图：在具体观察水在受热时体积的变化过程时，利用上节课的实验装置发现现象并不明显，激活学生的思维，让学生感受到设计一个好的实验装置是非常必要的，在此基础上展开对实验装置进行改进的讨论，学生就非常愿意参与了。并且进一步引导学生思考材料在实验中起到的作用是什么，从而突破该课的难点。】
4、小组汇报交流。
各小组派一名代表汇报学习成果，其他组员提问并补充。教师随机表扬，激励：你们小组太厉害了，想出了这么完整的实验步骤！（让一组学生用图记录）
5、总结实验步骤。
按照刚刚几位同学所叙述的，老师把它进行了归纳，我们一起来看。（课件出示）
实验步骤:
（1）、在平底烧瓶里倒入冷水，再滴入两三滴红墨水，插入带橡皮塞的玻璃管，组成装置。
（2）、用彩色笔在玻璃管上标出液面的位置。
（3）、把装置放人热水中，观察并记录现象，当液面不再变化时，标出液面位置，填写实验报告单。
（4）、把装置放入冷水中，观察并记录现象，当液面不再变化时，标出液面位置，填写实验报告单。
6 、强调实验注意事项。
师：实验设计好了，是不是就可以开始实验了呢？你觉得在实验时我们还应该注意点什么？
学生交流实验注意点并总结（（1）小组要分工合作。（2）仔细观察水位有什么变化？（3）做好记录。（4）注意安全，小心热水。）
【设计意图：教师为学生准备了材料，引导学生掌握科学研究的方法和技能，提高科学探究的有效性。同时，注重了实验的规则性要求，避免盲目实验造成的危险，对小组合作提出了要求。】
7．水的热胀冷缩实验。
（1）学生研究水受热的实验并填好实验报告单，老师巡视、指导。
实 验 记 录 表（一）

选择的材料 在热水中的发现 在冷水中的发现
水位变化 体积变化 水位变化 体积变化
水 　 　 　 　
实验结论：
（2）小组汇报实验情况。
师：哪个小组愿意展示你们的研究成果？注意当别人汇报时你应该注意倾听。（生带好实验报告投影展示）
师小结：通过实验，我们大家都发现了水受热体积膨胀了。（板书："受热体积膨胀"）
（3）教师继续问：既然水受热会体积膨胀，那么遇冷又会怎样呢？大家猜测一下。（学生猜测）教师接着问：我们可以怎么做呢？（将受热后的烧瓶放入冷水中。）
（4）学生继续实验。
（5）小组汇报实验情况。
师：你看到了什么现象？（生上台投影）（师板书："体积缩小"）那么引起水体积缩小的原因是什么呢？（生答后板书"受冷"）
（6）归纳总结。
你能用一个词来概括一下水的这个性质吗？（热胀冷缩）水受热时体积膨胀，水受冷时体积缩小，我们把这种水的体积的变化叫做热胀冷缩。（板书：热胀冷缩）（表扬回答问题的小组：这一小组的汇报完整、精彩，是我们学习的榜样！）
【设计意图；在研究水热胀冷缩的实验过中我把整个研究切分为水受热和受冷两个实验。对于受热实验指导详细，而受冷实验时我放手让学生自己设计并操作，这样不但可以让学生更有条理的接受热胀和冷缩的性质，而且在实验设计研究过程中学生的思维能力，动手操作能力都得到了提高。】
（三）、探究其他液体的热胀冷缩
1、过渡语：水的这种热胀冷缩的性质真是很有趣。那么，请大家猜测一下，除了水以外，其他的液体也有像水这样热胀冷缩的性质吗？（学生猜测）
生1：有
师：大家的猜想是否正确必须要进行实验验证，老师给大家准备了红茶、牛奶等，请同学们用刚才探究“水的热胀冷缩的性质”的方法来验证这些液体有没有热胀冷缩的现象。
2、学生选择液体并实验。
每个小组可以选择你们最感兴趣的一种液体来实验。
学生实验并填好实验报告单，教师巡视、指导。
实 验 记 录 表（二）

选择的材料 在热水中的发现 在冷水中的发现
液面变化 体积变化 液面变化 体积变化
牛 奶 　 　 　 　
可 乐 　 　 　 　
醋 　 　 　 　
菠 萝 汁 　 　 　 　
红 茶 　 　 　 　
葡萄汁 　 　 　 　
实验结论：
3、小组汇报实验情况。
哪个小组先汇报你们的实验成果？实验中看到什么现象？说明这种液体有什么性质？
学生投影展示实验报告单，教师表扬、激励（你们真像位小科学家，有这么多重大发现！）
4、归纳总结： 像醋、牛奶、可乐、红茶、菠萝汁、葡萄汁等液体具有热胀冷缩的性质。
【设计意图：学生自行设计实验，培养生动手、动脑能力，体现了"以科学探究为核心"的理念，学生的思维能力在推想→实验→归纳这一系列活动中思维能力同又进一步得到了发展和提高。】
三、解释应用
1、解释生活现象。
师：学习了今天的知识，现在你们自己检测一下课前的猜测都猜对了吗？谁愿意站起来给大家解释一下。（课件出示：把灌满水的茶壶放到炉子上烧，会出现什么现象？为什么？你有什么办法避免这种现象？）
生：水会溢出来，因为水有热胀冷缩的性质，当把灌满水的壶放在炉子上烧时，水受热体积膨胀，水就会溢出来。加热前壶中的水不要倒的太满就不会溢出来。
2、说一说。
师：你真聪明！用新知识解决了生活中的难题。下面这种现象你能说说是为什么呢？（课件出示课本中“没有装满啤酒或饮料”的图片）
生：这些液体会热胀冷缩，装满了，受热体积膨胀时会使容器变形、使瓶裂开。
3、列举生活实例。
师：你们还知道生活中的哪些现象或是什么东西运用了液体热胀冷缩的性
质？
生：温度计。
师：你能用今天所学的知识来解释下它的工作原理吗？（课件出示温度计图片）
生：它是利用液体的热胀冷缩进行工作的，因为温度计是一个密封的管子，里面充满了一定数量的液体，如酒精，煤油，水银，当遇到冷的环境时液柱就会下降，遇到热的环境时，液柱就上升，所以就测出了环境的温度。
【设计意图：让学生学以致用，解决问题"装液体的容器为什么不装满？"，列举生活实例并进行说明，使学生加深对液体热胀冷缩的认识。】
四、总结拓展
通过今天这节课的学习，你们知道了哪些液体有热胀冷缩的性质？（像醋、牛奶、可乐、橙汁、菠萝汁、葡萄汁等液体具有热胀冷缩的性质。）是否可以说所有的液体都有热胀冷缩的性质了呢？（我们还不能得出这个结论，因为我们只研究了几种液体，只能说明我们研究的这部分液体有这样的性质。）板书：许多液体受热以后体积会变大，受冷以后体积会缩小。
五、布置作业
现在请大家思考这样一个问题：水在任何情况下都是热胀冷缩吗？(水在4℃以下是热缩冷胀)　请同学们在课后将水放在4℃以下的环境中观察水的体积变化。你将会发现更多的科学奥秘！





五、板书设计
3 液体的热胀冷缩


受热 体积膨胀
热胀
水
冷缩
受冷 体积缩小


许多液体有热胀冷缩的性质