23 《水的三态变化》 教案

23. 水的三态变化
【教学内容】 五年级上册第五单元第二十三课
【教学目标】
1.能独立利用器材做探究影响水的三态变化因素的实验并做实验记录，能选择自己擅长的方式表述研究过程和结果；尊重证据，能够综合分析数据。
2.能用温度计测量水结冰时的温度；知道水的冰点；知道外界温度发生变化时，水会通过吸热或放热改变存在形态。
3.愿意合作交流，懂得交流与讨论可以引发新的问题；意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。
【教学重难点】
教学重点：经历科学探究过程，知道水在一定条件下状态可以发生变化， 认识到自然界的变化是有规律的。
教学难点：探究影响水的三态变化的条件。
【教具、学具】
学生准备：
1.每组：铁架台、插有温度计的橡皮塞、装有冰块的烧杯、试管、一杯凉开水；实验记录单；
2.搜集不同状态水的图片、搜集关水的三态变化与我们生活关系的相关 信息。
教师准备：
1.视频资料：水各种形态情境、 结冰的衣服在阳光下慢慢变干、水的三态变化与人们生活的关系；
2.分组实验材料。
【教学过程】
一、创设情境，提出问题
1.谈话导入：“飞流直下，千里冰封”水以各种不同的形态造就了许多大自然奇观，生活中你都见过哪种形态的水？
学生根据生活经验谈谈自己的了解。
2.学生展示交流自己课前搜集不同状态水的图片。
3.教师补充播放典型情境视频：流动的小溪、融化的冰山、弥漫的大雾、飞舞的雪花、悬挂的冰凌、卷舒的白云、飘洒的雨丝等动态的美丽画面。
学生进一步观察水的各种存在形态，感受水的不同形态赋予自然的美。
4.学生质疑，提出问题。
教师引导：水在自然界虽然千姿百态，但概括起来只有三种：固态、液态、气态，具体表现形态是：水，冰，水蒸气（板书：“水 冰 水蒸气”）。关于水的三态，你想研究什么问题？
学生提出问题，教师进行有研究价值的筛选。
5.揭示课题：水是神奇的魔术师，冬天滴水成冰、春天冰雪消融，在自然界中“水、冰、水蒸气”这三种形态，它们之间又是怎样转化的呢？我们来一起探究“水的三态变化”。（板书课题：23.水的三态变化）
二、小组学习，自主探究
1.引导学生根据已有生活经验和前几课蒸发、沸腾、凝结所学知识，说一说水、冰、水蒸气之间的转化。
学生交流：水会慢慢蒸发变成水蒸气，水蒸气遇冷可以凝结成液态的水；水能结成冰，冰会化成水。
2.探究水的冰点。
（1）引导学生提出问题：水在什么情况下开始结冰呢？
（2）猜想：常温下，水结冰时的温度可能是多少呢？
学生简单汇报，教师记下学生猜想的温度。
注意倾听学生的发言，适度评价：如果在这句话的前面再加上“可能”一词，那就更科学了，因为这是我们猜想的，还没有经过实验验证；猜测是科学发现的前奏，你们已经迈出了精彩的一步。到底谁的猜想最正确呢，我们还是来通过实验验证吧！
（3）动手探究。
①讨论组装实验装置：请各小组仔细观察你们的实验材料，铁架台、插有温度计的橡皮塞、装有冰块的烧杯、试管、一杯凉开水，小组讨论怎样组装你们的实验装置？
学生汇报，教师指导学生正确组装实验装置，如图1：先往试管中装少量凉开水，盖上插有温度计的橡皮塞（温度计下端不触及试管底部和试管壁），用铁架台固定装有凉开水并插着温度计的试管，再把试管正放在装着冰块的烧杯中。

图1
②学生实验观察，做好科学记录。
同学们仔细观察，把你们观察到的现象和发现填写在记录单上。
探究冰点实验记录单
时间（分钟） 0 1 2 3 4 5 ……
温度（℃）
试管内水的形态
我们的发现
（4）教师调控探究的进程，巡视、指导、评价，收集交流素材。
学生充分实验，教师参与指导并及时提醒学生记录温度、水形态的变化情况等，适时进行课堂评价：你是一个很优秀的记录员，不仅把观察的内容都详细地记录下来，而且还写得非常端正、清晰；你真有毅力，能坚持研究这么久；老师发现这个小组在实验过程中有商有量，讨论特别积极；科学家总不忘在研究后整理好材料，看，这一组就做到了，而且做得很好……
三、汇报交流，评价质疑
根据学生的实验发现，在汇报交流中随机进行。
预设1：温度计示数会有一段时间保持不变；试管内水的温度越来越低；
1.学生汇报实验过程中每分钟试管内水的温度变化。
2.讨论发现：温度计示数会有一段时间保持不变，之后试管内水的温度越来越低。
预设2：试管中的水慢慢都结成了冰；水结冰时的温度为0℃。
1.学生汇报实验过程中随着时间的推移，每分钟试管内水的形态变化。
2.讨论发现：试管中的水慢慢都结成了冰；水结冰时的温度为0℃。
3.引导学生尊重证据，综合分析数据，形成结论：通常状态下，水结冰时的温度是0℃，水结冰时的温度就是水的冰点。当试管里的水在0℃时，呈现的状态是冰水混合物。
预设3：探究冰与水蒸气之间的相互转化。
1.评价质疑产生新问题：我们知道了水在0℃以下就会结冰，可是寒冷的冬天，放在室外的湿衣服结了冰也会慢慢变干。衣服里的水经历了哪些形态的变化
呢？
2.引导学生结合已学习的蒸发内容和日常生活经验，对衣服上的冰的变化过程、结果进行猜想。思考：从水到冰，水的状态发生了什么变化？冰又变成了什么？
3.观察教师补充的关于“结冰的衣服在阳光下慢慢变干”的视频资料，讨论、交流分析。
4.学生尝试用状态变化图、语言描述或箭头图示等表述衣服里的水经历的状态变化。
5.引导学生交流水的状态相互转化的特点。
讨论交流发现：寒冷的冬天，我们的湿衣服里的水首先会结成冰，衣服上的冰有一部分会慢慢变成水，然后水变成水蒸气分散到空气中；也有一部分冰会直接变成水蒸气。
预设4：探究影响水的三态变化的条件。
通过学习探究，我们知道了水、冰、水蒸气之间能够相互转化，那么影响水的三态变化的因素是什么呢？
1.探究水结冰、水蒸气变水或冰所需条件。
（1）结合实验分析：
水结冰：在我们刚才探究水的冰点实验时，我们知道了由于烧杯中冰块的低温，使试管中的水受冷不断向烧杯中的冰块释放热量，温度越来越低，直至降到0℃时，水的状态发生了变化，慢慢结成了固态的冰。
水蒸气变水或冰：引导学生回忆探究水蒸气凝结的实验，知道水蒸气在遇冷条件下可以凝结成水，还可以直接凝结成冰晶。
（2）联系生活经验分析：
天冷时，农场主给果树喷水防冻。
沐浴后，浴室墙壁、镜子表面会产生水雾。
引导学生分析：天冷给果树喷水，水在冷天结冰的过程中会释放热量，果树可以获得其中一部分热量，避免冻伤；浴室墙壁、镜子表面的水雾，是由于空气中的水蒸气遇到温度较低的墙壁和玻璃时，释放热量凝结成小水珠所致。
（3）小结得出：水结冰，水蒸气凝结成水或冰晶，都是因为受冷发生了形态变化，这个过程中都要释放热量。
2.探究水蒸发、冰融化所需条件。
（1）结合实验分析：
水蒸发：引导学生回忆探究水蒸发的实验，知道水在任何温度下都会蒸发。受热可以蒸发的更快。
冰融化：引导学生回忆课上探究冰与水蒸气之间的相互转化的过程，知道冰会慢慢变成水，也会直接变成水蒸气。
（2）联系生活经验分析：
夏天游泳上岸后，为什么也会觉得冷？
阳光下，冰雪融化时，为什么感觉比下雪时要冷？
引导学生分析：夏天游泳过后身上的水遇到周围的热空气会蒸发，冰雪遇到太阳光的热会融化成水或直接变成水蒸气，变化过程中都会吸收外界的热量，所以人会感觉到冷。
（3）小结得出：水受热变成水蒸气，冰受热会融化成水或直接变成水蒸气，这个过程都要吸收热量。
四、总结概括，抽象提升
1.学生综合分析，梳理对水的三态变化的认识与理解。
2.教师概括提升：出示教材中的文字资料卡，呈现水的三态变化图示（图2）。

图2
五、巩固应用，拓展提高
水的三态变化与我们的生活有着非常密切的关系。把你们知道的一些现象与大家交流一下吧！
1.学生根据搜集说说有关水的三态变化的生活经验，交流水的三态变化与我们生活关系的资料。
2.教师展示视频资料，加深学生认识。
3.教师引导学生对信息资料进行分析、归纳，使学生认识到水的三态变化对人类既有有利的一面，也有不利的一面，要合理利用。
4.拓展研究。
地球的南、北两极到处都是厚厚的冰层。目前，气球气温逐渐升高，使南、北两极的冰雪融化加速，海平面上升。如果这种现象持续下去，将造成什么样的后果？
（1）引导学生对以上现象作出预测。
（2）鼓励学生课下根据预测和研究方向搜集相关资料，适当时候举行专题信息发布会，倡议全人类保护生态平衡、珍爱生命。
5.科学习惯培养：课后请同学们把课上所用的实验记录单粘贴在自己的科学实验记录本上，并把拓展研究搜集的资料也记录或收存在科学记录本上。
【使用说明】
1. 教学反思。本课在教学设计上主要体现了以下几点思路：
（1）关注学生已有经验，促进知识生成。对于水的三态变化，学生已学习蒸发、沸腾、凝结等知识，也具有一定的日常生活经验，如：冰雪会融化、结冰的衣服也会干、下雪不冷化雪冷等。本课我关注这些宝贵的知识、生活经验，借此帮助学生理解水的三态变化，促进知识的生成：冰融化、水蒸发要吸收热量；水结冰、水蒸气变成水要放出热量，水的三态变化主要取决于温度的变化。我让学生根据知识、生活经验及一些具体事例理解，易于学生接受，也进一步认识到科学来源于生活，应用于生活。
（2）改善科学探究实验，增强实验效果。在探究水的冰点实验中，教材安排了一幅制取冰的实验装置图。由于放在冰中的试管未固定，影响实验观察效果。我把实验装置进行了改进：用铁架台固定装有凉开水并插着温度计的试管，并把试管正放在装着冰块的烧杯中。这样各部分实验器材相对稳定，有利于实验探究。（为使实验效果明显，试管中的凉开水杂质要少，所用冰块为冰箱冷冻得到的-20℃左右的食盐水或在冰块中混入1/3的食盐。）为方便记录数据和发现，我还增设了相应的实验记录单，学生的探究结果得以很好的记录和呈现。
（3）注重交流分析数据，整合零散认知。科学探究活动中，学生能够根据实验观察获得实验数据，整理、分析、归纳自己的一些发现，达到资源共享、认知提升，是科学探究的关键。本课探究水结冰时的温度时，在学生都已经完成了实验，并且做好了各自的实验记录后，我引导学生把他们的实验成果与大家分享。学生汇报探究结果：温度计示数会有一段时间保持不变，试管中的水慢慢都结成了冰……我积极鼓励学生勇敢谈出自己的发现，验证实验前的猜想，引导学生尊重证据，综合分析数据，整合学生零散的认知形成结论：通常状态下，水结冰时的温度是0℃，水结冰时的温度就是水的冰点。当试管里的水在0℃时，呈现的状态是冰水混合物。
（4）课堂评价注重温度，也要注重深度。小学科学的课程特点使课堂充满诸多评价因素：“探究”过程中形成的困惑、“实践”过程中的亮点、“成果交流”带来的发散……教师要抓住稍纵即逝的机会，在学生最需要点拨、引导、深化、激励之时，及时适度评价，使评价既有温度，也有深度。首先我积极使用科学语言激励学生：猜测是科学的前奏，你已经迈出了精彩的一步；你是一个很优秀的记录员，不仅把观察的内容都详细地记录下来，而且还写得非常端正、清晰……其次，注意倾听学生的发言，给予学生善意的建议：如果在这句话的前面再加上“可能”一词，那就更科学了，因为这是我们猜想的，还没有经过实验验证；我还巧用“不断追问”的启发性策略，在对学生的探究结果评价之后追问一个问题，再评价，再追问……每次追问，都是在积极评价上一问题的基础上展开，先充分肯定，再抛出下一问题，这样反复评价、追问，更能促进学生深入思考学习。
（5）指导做好科学记录，持续有效利用。科学记录是孩子们科学探究的足迹，是孩子们科学探究的信息超市，是表达交流、推测、分析得出结论的事实依据，伴随着整个科学探究过程。本课探究冰与水蒸气之间的相互转化，我让学生尝试用变化图、语言描述或箭头图示表述衣服里的水经历的状态变化等；课后我让学生把课上所用的实验记录单粘贴在自己的科学实验记录本上，并把拓展研究搜集的资料也记录或收存在科学记录本上，持续有效利用，逐渐养成搜集信息、尊重证据的科学行为习惯，从而形成良好的科学素养。
2.使用建议。在探究冰的冰点实验时，为使实验效果明显，凉开水杂质要少，所用冰块为冰箱冷冻得到的-20℃左右的食盐水或在冰块中混入1/3的食盐。
3.需破解的问题。在探究冰与水蒸气之间的相互转化时，学生知道冰会慢慢变成水，然后水变成水蒸气分散到空气中；但对冰会直接变成水蒸气理解不够透彻，可否借助实验帮助学生形象感知。

水在自然界里有冰、水、水蒸气三种不同的形式，冰融化、水蒸发要吸收热量；水结冰、水蒸气变成水要放出热量。水的三态变化主要取决于温度的变化。



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