课程基本信息
课例编号
2020QJ04KXRJ016
学科
科学
年级
四
学期
上
课题
《加热与冷却》（单元回顾）
教科书
书名：义务教育教科书
科学
四年级
上册
出版社：人民教育出版社
湖北教育出版社
出版日期：2020年
5
月
教学人员
姓名
单位
授课教师
指导教师
教学目标
一、教学目标
【科学知识】
回顾物体加热或冷却时体积发生变化的规律，巩固一般物体具有热胀冷缩性质的知识。
【科学探究】
回顾从液体、固体、气体热胀冷缩变化提出探究问题的过程、制定简单探究计划的过程、分析、比较、推理、概括的过程。
【科学态度】
回顾以事实为依据证明自己的观点，通过分工协作完成活动、听取他人想法的过程。
【科学、技术、社会与环境】
回顾生活中与物体热胀冷缩有关的实例。
二、教学重点：回顾从液体、固体、气体热胀冷缩变化提出探究问题的过程、制定简单探究计划的过程、分析、比较、推理、概括的过程。
三、教学难点：回顾以事实为依据证明自己的观点，通过分工协作完成活动、听取他人想法的过程。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
（一）提出和聚焦问题
一、聚焦话题
师：亲爱的同学们，大家好。我是北京第二实验小学的聂润秋老师，今天老师将和大家一起来回顾第三单元《加热与冷却》。
在上课之前，老师先问大家一个问题：你记得在第一和第二单元的回顾课中，我们用过什么方法帮我们梳理知识吗？
男生：记得！我们都是用的概念图进行回顾的。
师：这种方法有没有什么特点呢？
男生：我觉得最大的特点就是概念图用一些词概括了我们学过的内容，一目了然。
女生：而且，概念图还能让我们很方便地看出知识之间有什么样的联系。
师：同学们说的没错。那么在这个单元，让我们同样用概念图一起进行回顾。
（二）回顾主要概念
师：学过这个单元之后，如果让你选择一个词来概括这个单元最主要的内容，你觉得是哪个词？
女生：是热胀冷缩！
男生：我也觉得是热胀冷缩！
师：同学们，你们同意这两位同学的想法吗？
师：我想，大多数同学都同意用“热胀冷缩”来概括这个单元最主要的内容。如果让我们把这句话像这样补充成“物体都具有热胀冷缩的性质”
，同学们，你们同意吗？
女生：如果只看我们课上学过的，我同意。不过老师在课上提示过我们，可能有特殊的情况，可以课下自己查查资料。我还真的在课外书里看到，水在0-4℃
这个小小的温度范围里，温度较低时体积反而比较大。
师：没错，的确有这样一个特殊的情况存在。遇到这样有极个别特例的情况，我们可以在语句前加上
“一般来说”这样的修饰语，这样来表达：
“一般来说，物体都具有热胀冷缩的性质”。可是，除去极个别情况，生活中的物体还是多种多样，数也数不清。面对这样的情况，同学们依然找到了其中的普遍规律。这可太了不起了！你们是怎么做到的？
男生：这个问题……一时有点回答不出来。不过，我们上课分析过液体、固体、气体受热遇冷的情况。
师：虽然这位同学没有直接回答刚刚的问题，不过，他的发言也给我们提供了思路。生活中的物体数不清。如果逐个去研究，即使花费很多精力，最终也只能研究其中的极少数。不过，如果我们把这些物体按照一定的根据，先分成有限的几个大类；然后，分别去研究每大类的变化规律；最后，再把这几个研究出的规律进行综合，归纳出最普遍的规律。大家想一想，这个单元，我们有没有按照这样的思路去解决问题呢？是怎样解决的呢？
女生：噢！我想到了！这个单元我们分别学了固体、液体、气体的热胀冷缩。其实，我们就是把生活中的物体先分成固体、液体、气体这三大类。因为它们中的每一种都有热胀冷缩的性质，所以，把它们综合起来，自然就可以说，物体都具有热胀冷缩的性质了。
师：同学们，你们也想一想，我们是不是按照这样的思路，得出“一般来说，物体都具有热胀冷缩的性质”的呢？同学们生活中的物体，在某个温度下，一定是固、液、气三种状态中的一种。有了这个前提，我们就可以先按照物体的状态分类，然后分别研究它们受热遇冷的变化规律，最后再归纳出物体受热遇冷的普遍规律。这样的研究思路，能不能通过概念图体现出来呢？我们把“加热与冷却”放在概念图的核心。接下来，请你来试着画一画！好了，相信同学们已经把自己的想法用概念图表示了出来。让我们看看这位同学的概念图。
男生：我把“加热与冷却”放在概念图的核心。因为我们是分别研究的，所以我写了“固体热胀冷缩”、“液体热胀冷缩”和“气体热胀冷缩”；它们有共同的性质，也就是“一般来说，物体都具有热胀冷缩的性质”。这个性质是共有的，所以写一遍就可以了。还有一个特例，就是“水结冰时体积膨胀”。
师：这样的表达完整又准确！接下来，我们继续来回忆：我们怎样研究某一类物体的变化规律的呢？比如，我们是经过怎样的探究，得出固体热胀冷缩的结论的？
二、固体热胀冷缩的回顾
女生：老师先带着我们做了一个铜球的实验，然后做了一个铁棒的实验，最后做了一个铝棒的实验，这三个实验让我们看到了金属的热胀冷缩。
师：那么就让我们也跟随视频，回顾一下这三个实验的过程。
【视频1：铜球和铁棒】
师：为什么这些实验可以说明铜球或铁棒有热胀冷缩的性质？能不能用“看到了怎样的现象，说明什么问题，得出什么结论”
这样的句式来说一说？
男生：在铜球的实验中，观察到铜球受热前可以通过铁环，受热后不能通过，说明受热使得铜球的体积变大了，也就是膨胀了；又观察到较热的铜球不能通过铁环，遇冷后又能通过，这说明冷却使得铜球体积变小了，也就是收缩了。因此，能得出“铜有热胀冷缩的性质”
的结论。
女生：在铁棒的实验中，铁棒受热前灯泡不亮，说明铁棒不相接，受热后灯泡亮了，说明铁棒相接了，这证明受热后铁棒膨胀了；冷却后灯泡不亮，说明铁棒又不相接了，证明铁遇冷收缩了。因此，铁具有热胀冷缩的性质。铝棒和铁棒在实验中的现象一致，说明铝也有热胀冷缩的性质。
师：这些实验能归纳出什么结论呢？可以通过这三个实验说明“固体具有热胀冷缩的性质”吗？
男生：已经有三个例子，应该可以归纳了。不过，这三个例子都是金属材料的例子。其他固体材料的规律，不知道是不是也与金属材料的相同呢？
女生：
课下我也去查阅了资料，我看到其他的固体材料也有这样的规律。
师：同学们的思考很有道理：如果仅仅依靠三个金属材料的例子归纳所有固体材料，的确有些片面。不过，结合更多的证据，我们能够得出“固体具有热胀冷缩的性质”这个结论。那么，我们又是怎样研究得出“液体具有热胀冷缩的性质”的结论的呢？
三、液体热胀冷缩的回顾
男生：我们先研究了水的热胀冷缩。我们做了一个特殊的装置，它让我们“眼见为实”，看到了水热胀冷缩的现象。
师：同学们，你们还记的这个实验是怎样进行的吗？让我们通过视频来回忆一下。
【视频2：水的热胀冷缩】
师：请你结合视频说一说，我们观察到怎样的现象，证明水的热胀冷缩的？
女生：在实验前，先标出起始水位。烧瓶中的水受热后，我们看到细玻璃管中水位变高了；
放入冷水一段时间后，细玻璃管中的水位变低了，而且低于初始水位。因为在这个实验中，水位的高低可以代表体积的大小，所以我们可以得出结论：水有热胀冷缩的性质。
师：同学们，请你也像这位同学一样，用自己的话来说一说，我们是怎样探究水有热胀冷缩的性质的。再来想一想，证明了水有热胀冷缩的性质之后，我们又通过什么进一步证实，液体有热胀冷缩的性质的呢？
男生：我们又用同样的方法，观察了酒精、橙汁、酱油、油这几种液体。发现它们都有热胀冷缩的性质。之后我们就总结出了，液体都有热胀冷缩的性质。
师：没错。而且，你是否发现，这种思路与研究固体热胀冷缩的思路有异曲同工之处呢？研究时，先从这一类物体中的一个例子入手，发现了它的变化规律后，再来看同类物体是否具有同样的规律，然后，总结出这一类物体共有的变化规律。科学家在面对一大类物体时，通常也是这样去研究的。今后，如果你遇到了类似的问题，也可以这样去分析哦！那么，我们又是怎样得出“气体有热胀冷缩的性质”的呢？让我们跟随短片一起来回顾不同的研究方法和它们的现象。
三、气体热胀冷缩的回顾
【视频3：气体热胀冷缩】
师：这些实验的现象有一个共同点，那就是受热或遇冷之后，气体的体积都发生了膨胀或收缩。当然，这些实验要么容器壁比较软，要么是能移动的活塞或液面，使得气体体积的变化可以被观察到。在知道了气体有热胀冷缩的性质之后，我们用这个性质解释了一个自然界的现象。是什么呢？
女生：我们能解释自然界的风是怎样形成的。
师：许多实验帮助我们验证了这个观点，让我们跟随短片一起来回忆一下吧！
【视频4：气体流动视频集锦】
师：让我们在概念图中把这个过程表示出来：空气受热后体积膨胀，这部分空气上升，周围的冷空气补充，这样在水平方向上就形成了空气的流动，也就是风。好了，这个单元的知识我们已经完整地进行了回顾。你都学会了吗？
（三）回顾一般科学方法
师：最后，让我们再花一点时间，归纳一下这个单元这么多实验都具有的一些步骤。想一想，我们的每个实验，是否都有它的目的？为了这个目的，我们寻找合适的材料，制定研究计划；在实施计划时，我们注意观察和记录，尤其是在研究变化规律时，要先在实验开始时对初始状态加以记录；最后，分析实验现象，得出结论。这样的研究流程非常严谨、有效，科学家们也是经常这样研究科学问题的。此外，在这个单元中，我们遇到了许多变化程度比较微小、不易观察的实验现象。我们是怎样解决这些问题的呢？
女生：研究液体热胀冷缩的时候，水是无色透明的，不易观察，我们加了红墨水；研究固体热胀冷缩的时候，固体体积的变化肉眼很难分辨，我们要么借助了固定大小的孔洞或缝隙，看实验前后它能否相接，要么把它们挨得很近，看实验前后它是否连通；研究气体的时候，气体也无色透明，我们就用烟来帮助我们看到，或是去看装他的袋子、瓶子发生了什么变化。
师：太棒了，你不但看到了实验怎样做，而且还看到了这样设计的原因和巧妙之处。把不易观察的事物进行巧妙的转化，这样间接的观察方法对于科学研究也是非常重要的，同学们在今后的学习中，还将慢慢领略它的作用。好了，今天的课就上到这里。课程基本信息
课例编号
2020QJ04KXRJ016
学科
科学
年级
四
学期
上
课题
《空气的热胀冷缩》（第二课时）
教科书
书名：义务教育教科书
科学
四年级
上册
出版社：人民教育出版社
湖北教育出版社
出版日期：2020年
5
月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
课后练习
请你结合本单元所学，根据自己的理解，画一画本单元的概念图。
加热与冷却课程基本信息
课例编号
2020QJ04KXRJ016
学科
科学
年级
四
学期
上
课题
《加热与冷却》（单元回顾）
教科书
书名：义务教育教科书
科学
四年级
上册
出版社：人民教育出版社
湖北教育出版社
出版日期：2020年
5
月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
1.回顾《加热与冷却》这一单元的学习内容。
2.将学过的内容串联在概念图中。
课前学习任务
课上学习任务
【学习任务】
梳理本单元学习内容，完成本单元概念框架图。
推荐的学习资源
1．观看有关热胀冷缩的科学纪录片。
2．阅读有关热胀冷缩的科普图书。
加热与冷却
(特例:水结冰时体积膨胀)
