五年级下册科学教案 -2.4 空气的热胀冷缩 教科版

教科版小学科学五年级下册第二单元
《空气的热胀冷缩》教学设计
【教材分析】
《空气的热胀冷缩》是教科版小学科学五年级下册第二单元《热》第4课的内容，教材从液体的热胀冷缩的知识出发，引出“空气是否热胀冷缩”的探究问题。关于探究空气的热胀冷缩性质，教材的插图给了学生们提示：在锥形瓶上套小气球，分别放进热水、常温水、冰水里面，观察现象。在教材设计中还联系了水的热胀冷缩，对比空气的热胀冷缩有什么特别的地方，这是对学生知识链和推理能力的培养。本课的难点在于最后一个环节，即“怎样解释热胀冷缩现象”，而“微粒”假说是一个比较抽象的内容，课本中安排了一个模拟游戏，让学生亲历游戏的过程，用生动形象的游戏来解释深奥的科学原理。
【学情分析】
对于五年级学生来说，找到事物的本质特征、训练知识的迁移以及逻辑思维的形成非常重要，他们虽然在科学知识的探究中有了比较好的基础，但是他们的科学知识还是比较浅显的，探究“空气的热胀冷缩”性质是比较具有挑战性的活动，学生们的好奇心以及动手的欲望会让他们对本课的学习内容有很高的热情。让学生结合自身的生活经验，从实际出发，从学生的兴趣点着手，展开讨论“怎样探究空气的热胀冷缩”性质，随着探究内容的不断丰富以及活动的展开，会提出问题，接着分析问题，再解决问题，环环相扣，学生会不知不觉地进入到科学探究中，运用所学习的研究方法，以小组合作的形式完成实验并记录观察到的现象。
【教学目标】
（一）知识与能力目标：
1.空气受热后，体积会膨胀，遇冷后，体积会缩小。
2.物体的热胀冷缩现象，与内部微粒的运动有关。
（二）过程与方法目标：
1.敢于大胆质疑，并能选择合适的实验仪器，验证“空气是否具有热胀冷缩特性？”的猜想。
2.通过模拟空气“微粒”运动，体验空气的热胀冷缩原理，并能利用这一原理，解释生活中常见的热胀冷缩现象。
（三）情感、态度、价值观目标：
培养学生崇尚科学，合作探究的浓厚兴趣，激励学生从小热爱科学，敢于质疑的创新精神。
【设计意图】准确解读教材，明确三维目标。对于五年级学生来说，探究“空气的热胀冷缩”性质，是具有挑战性的一次科学实践活动。明确的教学目标，会引领学生走进科学的殿堂，开始有意义的探究实践活动，使教学脉络清晰，有的放矢。
【教学重点】
观察并探究空气的热胀冷缩现象，尝试通过实验验证“假设”。
【教学难点】
引导学生通过合作学习方式，设计验证空气遇冷、遇热后体积发生变化的研究假设。
【教学准备】
学生实验材料：烧杯、锥形瓶、塑料瓶、试管、玻璃管、铁架台、酒精灯、蒸发皿、火柴、气球、镊子、蜡烛、热水、常温水、冰水、泡泡水、红墨水等。
教师实验材料：广口瓶、锥形瓶、烧杯、鸡蛋、气球、热水、冰水、红墨水。
【教学过程】
一、情景导课
（一）激趣引入，导入新课。
教师表演魔术：“蛋钻瓶”。
师：你们想揭开这个魔术神秘的面纱吗？这个魔术的秘密，跟今天的学习内容有关。让我们一起走进今天的科学探究之旅——空气的热胀冷缩。（板书课题）
【设计意图】新课程强调，在让学生“动手”的同时，更要让学生积极“动脑”思考，最终内化成一种固有的知识和技能。课伊始，教师巧妙设置悬念，留有余地，充分调动学生探究科学奥秘的浓厚兴趣，为顺利进行新课，做好铺垫，埋下伏笔。
（二）预设目标，创设情景。
1.出示学习目标，指名读。
2.科学质疑，大胆猜想。
师：同学们，我们已经知道，水和许多液体都有热胀冷缩的性质。那么时刻围绕在我们身边，看不见、摸不着的空气，是否也有热胀冷缩的性质呢？
【设计意图】培养学生的自主，合作，探究意识，进一步激发学习兴趣，培养科学质疑精神。
二、互动导学
实践是检验真理的唯一标准，仅仅靠猜想是不足以说服人的。下面，就让我们一同走进科学实验，来验证我们的猜想吧！
（一）自主学习，合作生成。
探究活动一：观察空气是否热胀冷缩。
1.小组讨论，设计实验探究方案。
（1）怎样收集空气？
（2）如何使空气受热或冷却？
（3）想想用什么办法来验证空气体积的变化？
小组汇报实验方案。
2.小组合作，实验探究。
学生动手实验，教师巡视指导。学生实验包括：还原乒乓球，会“走动”的水，不用嘴吹的气球和试管吹泡泡。
3.分组汇报实验结果，教师适时板书。
4.小结：通过实验我们发现——空气受热以后体积会膨胀，受冷以后体积会缩小，说明空气也具有热胀冷缩的性质。（齐读）
【设计意图】教师不仅要激励学生大胆质疑，还要教会学生如何运用正确的、科学的方法进行科学探究。学生实施科学探究实验时，教师巡回指导，参与到学生的探究过程中，及时帮助他们解决困难，清除障碍，全面了解学生的学习状况。
探究活动二：水与空气的对比实验（教师演示实验）
1.教师演示实验：在两支相同型号的锥形瓶内分别装进水和空气，再在试管口都套上同样型号的气球，把它们同时放进热水中，观察气球的变化。
2.学生交流观察到的现象。
3.小结：在同样的温度下，空气的热胀冷缩变化得更快，体积变化也比水明显。
【设计意图】把学生带进科学的迷宫，让他们在有趣的科学实验中自主获取知识，探究实验的奥秘。
（二）展示交流，点拨提升
探究活动三：怎样解释热胀冷缩现象。
1.动画视频解说微粒运动。
师：同学们，当我们都紧挨着站在教室中间，和每个人都起劲儿地在教室里跳跃时，哪种情况下占据的空间大呢？
2.游戏：我是活跃的小“微粒”。??
教师请3位同学手拉手模拟“气球”，5位同学扮作空气微粒，钻到气球中间。根据教师喊出的温度口令，开始游戏。
3.交流汇报：同学们，从刚才的游戏中，你们明白了什么？
【设计意图】通过角色扮演的模拟活动，把一种抽象的运动用直观的“模型”展现出来，从而加强直观感受和对空气热胀冷缩的本质的理解，建立起学生对“热运动”的认识。这样的教学过程，从让学生动一动，由体验而感悟，由感悟再迁移，完成了学生思维的提升，轻松化解了本节课难点。
三、标底导结
（一）达标测学，反馈强化。
【设计意图】及时了解学生掌握新知的信息，检测学习成果，调整教学计划，灵活实施教学计划。
（二）归纳总结，体验成功。
1.总结：这节课，你有什么收获？
2.揭示魔术的秘密。
【设计意图】紧密联系生活实际，学以致用，进一步拓展学生的视野，激励学生的创新能力。
板书设计：
空气的热胀冷缩
??????????????
受热? 体积膨胀???
????????? ????? 空气?
受冷? 体积缩小
【板书设计理念】通过简洁明了的板书设计，达到提纲挈领，艺术性地反映一节课的重点和难点的目的，符合小学生认知特点和规律。
【整体设计意图】整堂课教学中始终贯穿“先学后教”、“合作探究”等新课程理念，突显学生的主体地位。在教学方法选择上，侧重于激励学生大胆质疑，鼓励学生积极参与探究实践活动，给学生创设体验成功、质疑、验证假设、探寻科学奥秘的机会，真正让学生成为学习的主人，在轻松、愉悦的课堂氛围中完成了本节课的教学目标。