五年级下册科学教案 -2.4 空气的热胀冷缩 教科版

《2.4空气的热胀冷缩》教学设计
【教材分析】
《空气的热胀冷缩》是教科版科学五年级下册第二单元第4课的内容，上节课对《液体热胀冷缩》实验现象进行了研究，本节课的重点在于启发、指导学生动脑筋想出自己的观察办法来设计实验。本课的最后一个环节是“怎样解释热胀冷缩现象”，这是本课的难点，也是本课的一个高潮，用游戏，生动形象的解释深奥的科学原理，不仅让学生掌握了知识，同时也感受了探究科学的乐趣。
【学习目标】：
科学概念
1、气体受热后体积膨胀，受冷后体积缩小。
2、物体的热胀冷缩现象与物体内微粒的运动有关。
过程与方法
1、运用多种方法自主设计实验方案研究空气的热胀冷缩现象。
2、用游戏的方法建立“模型”解释物体的热胀冷缩现象。
情感态度和价值观
能运用所学知识解释实际问题，培养学生对生活的观察力。
【学习重点】
运用多种方法观察空气的热胀冷缩现象
【学习难点】
根据所给材料自主设计实验方案观察空气在受冷受热时的体积变化。
利用游戏帮助学生理解物体的热胀冷缩现象。
【材料准备】
教师材料：一杯热水、一个瘪了的乒乓球
小组实验材料：
方案一：每组两个烧杯（1号杯放热水、2号杯放冷水）、小药瓶、气球，保温杯各一个
方案二：每组一个平底烧瓶、带玻璃形管的胶塞、带颜色的水、带针头的注射器
方案三：每组一个被压扁的铝制可乐瓶、三脚架、石棉网、酒精灯、试管夹、火柴、抹布。
【教学过程】
创设情境，引入新课
师：在上课之前老师有一个小问题需要大家帮忙给解决一下，（出示被压瘪的乒乓球）谁能使它重新鼓起来吗？
生：把它放入热水中。
师：按学生的说法把乒乓球放入热水中。
师生同时观察现象。
(预设：带着生活中的问题引入本课，目的是让学生体会到“学有所用”，学习就是为了解决生活中的实际问题，体会学习的益处。)
师：乒乓球为什么会重新鼓起来呢？
（学生自由发言）
生1：可能是热水的水蒸气使它重新鼓了起来。
生2：空气有热胀冷缩的性质。
生3:球内空气遇热体积膨胀。
……
师：那么到底是什么原因使乒乓球重新鼓起来了呢？带着这个问题我们来开始本节课的科学之旅。
二、观察空气是否热胀冷缩
（出示：本节课的学习目标）
师生共同解读学习目标
（一）设计实验
师：空气充满我们生活的每一个角落，现在我就抓一把来研究一下（教师做抓的动作）。嗯？怎么什么都没有， 这是怎么回事呢？
生1：因为空气是看不见也摸不到的。
生2;我们需要把它用容器装起来，并进行密封。
……
（预设：利用语言、动作吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引出实验方案设计的关键问题：空气是看不见也摸不到的，需要我们用容器把它装起来并进行密封。）
师：空气是流动的，又是看不见的，我们如何实验才能清楚地看到空气受热受冷后体积的变化呢？这就要大家开动你灵活的头脑好好想一下了。
教师出示【温馨提示】
1、学生分组讨论，根据所给材料设计实验方案。
（预设：共设计三种实验方案，利用三种不同方法给空气进行加热，分别是热水加热、手温加热、酒精灯加热，通过气球鼓起来了，液柱在移动，瘪了的铝制可乐瓶在加热时会发出啪啪的响声，并鼓起来分别证明了空气的热胀冷缩现象……）
教师巡视指导
2、交流实验方案，确定方法
（1）依据提示问题各小组选派代表：一边展示实验材料，一边演示本组的实验方案。相同的不再展示，教师随机提醒、帮助解决实验中可能出现的疑难细节。
（2）在学生交流讨论的基础上提炼出几种典型的方法。
（预设：多角度多方面设计实验，开发学生的思维，培养学生的发散思维）
（二）分组实验
1、根据本组设计的实验方案，完成实验内容，并把结果填写想在实验记录单上。
教师巡视
2、汇报实验结果
师：下面进行结果汇报（出示小组汇报的要求）
生1：我们小组把带气球的小药瓶放入热水中时，气球鼓了起来；放入冷水中时，气球变瘪了。说明空气用热胀冷缩的性质。
生2：我们把手盖在平底烧瓶上时，液柱会向远离瓶口的方向移动；当手离开时液柱又向靠近瓶口的方向移动，说明空气用热胀冷缩的性质。
生3：给可乐瓶加热时，会听到瓶子发出啪啪的响声，同时鼓了起来；停止加热放到冷水中时，也会发出啪啪的响声瓶子又凹了进去。说明空气用热胀冷缩的性质。
……
师：下面哪位同学为我们的实验做一下小结？
生：通过实验我们发现空气有热胀冷缩的性质。
师:空气的热胀冷缩现象和液体的有什么不同吗？（教师做对比实验）
生：空气的热胀冷缩现象比水的更明显。
（预设：空气的热胀冷缩现象非常明显，同时也能比较出液体和气体热胀冷缩的区别）
三、怎么解释热胀冷缩现象
平常温度 温度升高 温度降低
1、模拟空气“微粒”运动的游戏。
师：温度变了，水和空气的体积都会发生变化，这是怎么回事？
依据生活经验进行“温度、运动与体积”的游戏：
温度升高时：这里好热呀，我们赶快伸展一下身体活动一下吧？
温度降低时：好冷呀，大家还是蜷缩起身体一块取暖吧！
师：从游戏中我们明白了什么？
生：温度升高时，运动加剧，体积变大；温度降低时，运动减弱，体积减小。
……
2、自学课本第35页，通过小组合学，理解空气的热胀冷缩与微粒运动的关系。然后进行合学展示，教师及时点评、指导。。
（预设：这个游戏指向了对物体热胀冷缩性质的本质解释，学生只有实践、体验过了，才能理解其中的意义所在。）
四、学以致用，解释生活中的现象
师：下面在小组内交流一下本节课的收获，然后请同学进行课后总结。
学生自由发言
师：通过本节课的学习你能解释生活中的哪些现象吗？
学生自由发言
五、板书设计：
空气的热胀冷缩
受热 体积胀大
空气 热胀冷缩
受冷 体积缩小