五年级下册科学教案- 2.4 空气的热胀冷缩 教科版

《空气的热胀冷缩》教学设计
一、【教学目标】
1、科学概念：
①、气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小；
②、通过“微粒”运动明白：热膨胀、冷收缩现象与物体内部微粒的运动有关。
2、过程与方法：
①、用多种方法观察空气的热胀冷缩现象；
②、用文字或图画进行描述和交流；
③、尝试用“模型”解释现象；
④、经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。
3、情感、态度、价值观：
①、能积极与其他同学交流并合作完成探究活动，体验合作的愉快；
②、在实验中，获得注重获取证据，用证据证明观点的体验，对热现象产生更浓的探究兴趣；
③、体验科学就在我们身边的乐趣。
二、【教学重点】
①、用多种方法观察空气的热胀冷缩现象；
②、经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。
三、【教学难点】
①、设计观察空气体积变化的方法；
②、用“模型”解释热胀冷缩现象；
③、能够按照实验要求，规范地操作实验，做好探究活动。
四、【教学准备】
熟鸡蛋、玻璃管、热水、冷水；小玻璃瓶、气球、橡皮筋、注射管、橡皮塞；
PPT课件资料；
五、【教学过程】
（一）、故事情境，引出主题
教师出示一个被瓶口卡住的熟鸡蛋，你能帮老师想个办法帮我把鸡蛋完好无损的拿出来吗？（学生想办法）
教师演示瓶口吐鸡蛋现象，提出问题：刚刚你们看到了什么？
（二）、猜想引出新知
1、思考探讨，进行猜想：鸡蛋为什么会被瓶子吐出来？（鼓励学生猜想）
（1）先鼓励学生独立思考提出的问题并进行大胆合理的猜想。
（2）学生先思考，在把自己的猜想与小组同学交流。
（3）师生汇总猜想的几种可能，引出空气也有热胀冷缩的现象。
【设计意图：世界上很多科学发明都是根据现象进行猜想的，只有敢于猜想，才有发明创造的机会。适时鼓励学生大胆猜想，是为了激发学生的科学探究欲望和潜能。先鼓励学生独立猜想，注重了学生个性思维的发展，让学生小组合作猜想，注重了学生多角度的发散思维培养，即在个体思考以后，再多听听别人的意见。此环节的设计内容，能够让学生充分体会到“人多点子多”这一简单道理，从培养了学生而乐于与他人合作探讨问题的良好习惯。】
板书——空气的热胀冷缩
师：今天这节课，我们就一起来研究“空气的热胀冷缩”，到底空气有没有热胀冷缩的现象呢，刚才同学们都进行了大胆的猜测，大部分同学都根据我们上一节“液体有热胀冷缩的性质”来猜测空气也有热胀冷缩的性质，那我们要用什么方法来证实我们的猜测呢？
师：可是空气是流动的，又是看不见的，我们该如何设计实验才能清楚地看到空气受热、受冷后体积的变化情况呢？
请同学们看大屏幕，我们要解决三个问题——
课件出示：
（1）、准备借助哪些材料帮助我们“观察”空气的体积有没有发生变化；
（2）、准备用什么方法让空气受热、受冷；
（3）、猜测可能产生的现象。
【设计意图： “空气是看不见的，我们怎么知道它的体积有没有变化呢？”通过一个个小问题引导学生设计实验方案， 给学生足够的思考空间，有利于拓展思维，以及实验方法的指导，在猜测的基础上进行实验验证，鼓励学生开动脑筋，设计实验，以事实说话。】
（三）、观察空气是否热胀冷缩
1、设计实验探究方案
师：请同学们根据屏幕上的三个提示，先自己静静地思考1分钟，我们再交流。
（思考1分钟）师：有没有谁能大胆地将自己的想法和大家一起分享呢？
生回答。师：还有其他想法吗？
【】设计意图：“你有一个苹果，我有一个苹果，我们彼此交换，每人还是一个苹果；你有一种思想，我有一种思想，我们彼此交换，每人可拥有两种思想。”虽然让孩子们思考的时间只有一分钟，但是仅仅在这一分钟的时间里，孩子们会全神贯注地思考，调动已有的知识库。
2、小组合作，进入实验探究
师：同学们想的办法真多，那这节课我们先来试两种方法。
出示课件显示器材热水、冰水、气球、水瓶、橡皮筋、注射管、橡皮塞等
师：同学们能利用这些材料，动手实验来验证空气是否有热胀冷缩的现象吗？
生回答，教师做适当提示。
课件出示实验温馨提示：分工合作、注意安全；细心操作、仔细观察；认真思考、及时记录。
师：接下来，请同学们小组合作，一边实验，一边将观察到的实验现象记录下来。学生动手实验，教师巡视指导。
【设计意图：把课堂还给学生，让学生切身感受实验带来的乐趣以及成功的喜悦，体现学生的小组自主探究精神。】
展示实验记录单
师：通过小组合作实验，你们发现了什么？（小组汇报）
师（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现象。（齐读）
板书—— 空 受热后（体积膨胀）
气 受冷后（体积缩小）
【设计意图：交流汇报是为了展示本小组的学习成果，有利于取长补短，学会与他人交流思维的过程和结果，提升学生的逻辑思维能力、倾听能力。】
（三）、“微粒”模型解释热胀冷缩现象
学习游戏：围个圈圈有多大
师：温度变了，水和空气的体积都会发生改变，这是怎么回事呢？你能解释水和空气的热胀冷缩现象吗？我们先来做个游戏。
1.同学们都紧挨着站在教室中间不动的时候，和每个人都起劲儿地跳跃时，哪种情况下占据的空间大？（生回答）
2.从游戏中，你们明白了什么？你能解释水和空气的热胀冷缩现象吗？
3.物体的热胀冷缩是怎样引起的？　
师：科学家经过研究后，给出了关于“热胀冷缩现象”更科学的解释。
请同学们阅读课本P35。
教师作简单的解释。
常见的物体都是由微粒（很小很小的粒子，我们把它取名叫微粒）组成的，而微粒总在那里不断地运动着。物体的热胀冷缩和微粒运动有关；当物体吸热升温以后，微粒加快了运动，微粒之间的距离增大，物体就膨胀了；当物体受冷后，微粒的运动减慢，微粒的运动减慢，微粒之间的距离缩小，物体就收缩了。
板书—— 微粒运动加速且微粒间距离增大
减慢且 变小
师：填写实验记录单二“画想象中的空气微粒的变化”
同学们，现在你们能不能像小小科学家一样，解释“热胀冷缩现象”吗？
【设计意图：体现由具体到抽象的教学原则，充分挖掘学生的原有知识，构建新的知识体系，让难点知识“微粒”假说通过多媒体演示能够迎刃而解。】
（四）、比较水和空气的热胀冷缩现象，解释热胀冷缩的原因
师：通过实验，我们发现，空气也和水一样，也具有热胀冷缩的现象。既然水和空气都有热胀冷缩的本领，请问，它们两个谁的本领大？
演示实验（液体的热胀冷缩实验装置和气体的热胀冷缩实验装置同时实验进行比较）
预——生：空气热胀冷缩的本领比水强得多 空气的热胀冷缩现象比水的热胀冷缩现象要明显。
【设计意图：这个问题是鼓励学生大胆比较，有比较才有新的发现，也为解释小“喷泉”现象做好铺垫，给学生们一个缓冲的机会。】
（五）、课堂巩固、拓展
1、为什么踩瘪的乒乓球在热水中一泡就能复原？
2、为什么夏天的自行车车胎不能把气打得太足？
课后挑战：
奇妙的“喷泉”
教师用奶瓶再次演示：喷泉
师：“喷泉”是如何形成的呢？你有办法让“喷泉”喷得更高、更美吗？
【设计意图：科学课取材于生活应用于生活，指导学生把课堂中学到的知识如何在生活中运用，也是科学课的重要任务之一。挑战一、二、三的设计体现了分层原则，让每一位学生都能够觉得自己在学习中都是有收获的，增强学习的乐趣。“喷泉”实验是综合了水和空气的热胀冷缩现象，教师没有将答案告诉学生，这是让我们的课堂能够延伸到课外，给孩子们更广阔的学习空间。】

七、【板书设计】
空气的热胀冷缩
空 受热后（体积膨胀）←——微粒运动加速且微粒间距离增大
气 受冷后（体积缩小） ←——微粒运动减慢且微粒间距离变小