青岛版小学科学四年级下册《水变热了》教学设计

青岛版小学科学四年级下册《水变热了》教学

设计

教学目标：

1．会做热对流的实验；能用图形表示自己的研究结果。

2．愿意合作交流，体验到通过合作与交流能更好地完成认知；能利用掌握的科学知识解决生活中的小问题。

3．知道热在液体和气体中都是以对流的方式传递的，了解热对流的应用。

本课探究所具备的知识能力基础：

酒精灯、三脚架的使用。

案例背景分析：

《水变热了》是青岛版五四制科学教材四年级下册第一单元《热与我们的生活》中的第二课，目的是让学生通过实验认识热在水中的传递方式，由于水和空气都是能流动的物体，进一步推想出热在气体中的传递方式，最后是让学生了解热对流在生活中的应用。本课教科书包括三个板块：活动准备、活动过程、拓展活动。其中，活动准备提示了课堂探究所必备的典型的实验材料：木屑、卫生香等，此部分属于学生课前探究性准备材料的过程。拓展活动是让我们来解决生活中的问题：怎样让稀饭热得更快？怎样让炉火更旺？此部分属于课下对活动过程的延续。本课探究活动共分两个部分，一是探究液体中发生的对流现象，二是探究气体中发生的对流现象。同时，教材中还呈现了“木屑在水中运动的路线表”，目的是让学生通过自主研究画出木屑在水中运动的路线图。在研究本课的过程中，我对教材稍做了一些改动。将教材的导课游戏“开水养鱼”调整到了水对流的知识应用上，在研究水的对流实验中，又增加了纸屑、粉笔末，目的是让学生通过大量的感知认识水的对流。本课教科书在编写中体现了以探究为核心的理念，并通过卡通人物的表情将情感态度价值观显性呈现在教科书当中，使本课显得探究韵味丰足而又不失活泼、有趣、和谐，利于激发学生的探究欲望。

教学过程描述：

一、导入，提出问题：

请同学们观察这两瓶水，最明显的不同是什么？（颜色不同）

是的，一瓶加了红墨水，一瓶加了蓝墨水。如果老师将这两个瓶口相对，猜猜看，会发生怎样的现象？

生猜测可能发生的现象。

到底会发生怎样的现象呢？想不想看看？

师演示（为了防止水流出，用塑料板把瓶口盖住）

生观察现象

有刚才大家猜测的现象吗？

生回答。

如果把它们倒过来，又会怎样呢？（边说边做）仔细看，（稍停）看到了什么现象？

生汇报观察到的现象。（红色的水上升，蓝色的水下降，逐渐变成紫色的了）

【将装有冷水（蓝色）和热水（红色）的两个瓶口相对，让学生猜想要发生的现象。第一次是冷水在下方，没有任何现象发生，这时学生的思维已经出现了障碍；接着把装置倒过来，也就是热水在下方，则发生了对流的现象，依此引导学生思考现象发生的原因，继而在学生猜测的基础上进行探究活动。】

二、猜想假设：

为什么会发生这种现象呢？（稍停）这可能与什么有关呢？

学生猜测。

看来大家都认为可能是一瓶是热水、一瓶是冷水，并且是热水上升冷水下降。

【由于在前面已学过热空气，知道热空气受热后会上升，所以学生根据所学，将知识迁移到这，猜测上升的可能是热水。】

究竟是不是这样呢？（稍停）看来，要想揭开这个秘密，我们应该怎么办？

【有意提出问题，引导学生开动脑筋想办法解决，既可锻炼学生的发散思维，又激发了学生亲自做实验的兴趣，使下面的实验水到渠成。】

生回答做实验。

三、探究活动：热在液体中的传递方式：

1．制定实验方案

设计怎样的实验来证明呢？（稍停）让我们先来认识一下桌子上有哪些实验器材？（师提供的实验器材：烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、废物桶。）

生熟悉材料。

根据这些实验器材设计实验，证明你们的猜想，可以吗？那就以小组为单位讨论讨论，看哪个小组最先拿出实验方案？

学生在小组内交流，并汇报研究方案。

【为了避免研究的盲目性，保证探究的效果，学生要想证明他们的猜想，就有必要让学生在实验前对实验方法进行设想。】

看来，大家都想加热一杯水，观察水受热后的变化，这个办法很好。但你们想过没有，水是没有颜色、透明的液体，要想直接观察水受热后是否上升，现象会不会很明显呢？

生回答。

要想清楚地看到水受热后的现象，该怎么办呢？

生回答。

举例说说，放些什么好呢？

生举例。

这个办法好不好？

为了同学们实验方便，老师也给大家准备了一些，请看大屏幕：都有什么？

（师提供木屑、碎纸屑、粉笔末。）

小组讨论一下，你们准备选用哪一种？

学生讨论并取走所选物品。

【给学生提供纸屑、粉笔末、高锰酸钾等参照物，目的是让学生通过大量的感知去认识水的对流。】

2．实验过程中的注意事项。

都拿到实验用品了？你们认为在实验过程中应该注意什么？

生回答实验过程中应注意的问题

【让学生自己表述实验过程中应注意的问题，有意培养学生的缜密思维和科学表述能力。当然，学生不一定都能说好，但此环节也不求甚精，只要学生说得有一定道理就要鼓励，让学生的能力循序渐进地提高。】

师根据学生的回答，总结实验过程中应注意的事项：一、安全；二、先观察木屑、纸屑或高锰酸钾在水中的现象，再观察加热过程中发生的现象，并把看到的现象画下来。听明白了？

3．学生动手做实验

学生进行实验活动。

4．汇报交流

①学生汇报自己小组的发现。

②学生汇报自己的研究发现后，教师进行适时点拨，引导学生总结出当烧杯里的水受热以后，水中的物体都是上升以后下降，然后再上升再下降，这样不停地循环运动。

【有意识地让学生把实验中观察到的现象以不同形式反复地、不厌其烦地说，直至说透、说明白，既可锻炼学生们的实验表达能力，又为下面分析原因、建立对流概念打下基础。】

为什么加热之后就出现了水中物体上升以后下降，然后再上升再下降，这样不停循环运动的现象呢？这种现象说明了什么呢？小组同学讨论一下。

学生讨论，师指导并参与讨论。

生汇报热水上升，冷水下降。

非常正确。热水上升，冷水下降，就形成了水的相对流动，这是一种什么现象呢？请看大屏幕。

【引导学生透过现象看本质，培养学生从实验现象中提炼科学概念的初步能力。】

课件展示。

（旁白：加热后，底部的水受热上升，周围和上面较冷的水下降，流过来补充，被加热后又上升……就这样，冷水和热水相对流动，科学上把这种传递热的方式称为对流。）板书：对流

热水上升就是水在传递热，通过对流，烧杯里的水温度就升高了，温度升高，水就变――变热了。（板书课题）

水是通过什么方式变热的？

简单地说，对流就是什么？

同学们真不简单，利用实验认识了对流现象。下面咱们休息一会，来做个小游戏，好不好？

出示金鱼，问学生这种普通的金鱼生活在常温水还是热水里？

生回答。

在日常生活中，它只能生活在常温下的水里。如果把它放入开水里会怎样？

学生猜测。

但是今天，老师就让这条金鱼在开水中游泳，你们信不信？

到底会发生怎样的现象呢？咱们试试看？

注意看！老师开始加热！要仔细观察，看谁最先发现现象。

师边说边操作。

水开了吗？鱼怎样？

学生回答。

这是怎么回事呢？

小组讨论一下。

学生回答上方的水开了，热水不容易向下流动，下方的水仍然是凉的，所以，鱼还能自由自在的游动。

如果在底部加热会出现什么现象？为什么？

生回答。

为什么在瓶口加热小金鱼还在游来游去，谁再来说一说？

生回答。

你们的意思是说下面的水是凉的，谁敢上来摸一摸下面的水究竟是凉的还是热的？

生摸。

看来，当热水在上面，冷水在下面时，不容易形成对流，尽管瓶口的水很热，但下面的水仍旧是凉的，所以，鱼还能自由自在的游动。

【做这个游戏目的有两个，一个是检验学生对知识的掌握情况，进一步加深学生的认识，二是活跃课堂气氛，放松学生的心情，调节学生的思维。】

回过头来想想开头的实验，哪瓶是热水？

生回答。

究竟是不是这样？我们再来试一次？为了节约时间，我提前在瓶子里放上了颜色和冷水，仔细看。

（一瓶热水，一瓶冷水，热水在下，冷水在上。）

你们看到了什么？

生回答看到的现象。

看来，只有在什么情况下才容易发生对流现象？这种情况呢？

生回答。

你们的猜想是正确的。

小结：通过以上的活动，我们知道热在水中主要是以什么方式传递的？

生回答。

水属于液体，也就是说热在液体当中是以对流的方式传递的，

四、迁移运用：

日常生活中，人们在很多方面都巧妙地利用了热对流。你知道有哪些？

【让学生懂得科学概念来源于生活，最终还要服务于生活。培养学生运用懂得的道理解释生活现象和解决生活问题的习惯。】

生举例。

地球周围的大气层里有没有对流现象呢？如果有，又是怎样的结果呢？请同学们课下查阅资料，继续研究热对流现象，看谁了解得多，好不好？

【恰当引导学生课下进行拓展活动，活动主题即为课上探究活动中遗留下来的问题，利

用了学生强烈的揭谜心理，既增强了学生的探究兴趣，又将探究活动持续到课下，达到使学生的科学探究兴趣及各项探究能力的持续发展。】

体会与反思：

本课是四年级上册《热传递》单元中的一课，目的是让学生通过实验认识热在水中的传递方式，由水和空气都是能流动的物体，进一步推想出热在气体中的传递方式，最后是让学生了解热对流在生活中的应用。

在研究本课的过程中，对教材稍作了一些改动。将教材的导课游戏“开水养鱼”调整到了水对流的知识应用上，在研究水的对流实验中，又增加了纸屑、粉笔末，目的是让学生通过大量的感知认识水的对流。

在教学设计上，我遵照教学内容的实际，本着体现“探究——体验”的教学策略，一步一步地将教学内容贯穿在课堂教学中。

导课部分：为了激发学生的兴趣，我们采用的是游戏的方式，将装有冷水和热水（当然颜色也是不同的）的两个瓶口相对，让学生猜想要发生的现象。第一次是冷水在下方，没有任何现象发生，这时学生的思维已经出现了障碍；接着把装置倒过来，也就是热水在下方，则发生了对流的现象，依此引导学生思考现象发生的原因，继而在学生猜测的基础上进行探究活动。

本课的探究活动就是探究热在液体中的传递方式：首先引导学生自行设计实验，老师为学生提供部分实验器材，然后在学生的要求下出示观察现象的参照物：木屑、纸屑、粉笔末。学生自由选择参照物进行实验，并汇报各参照物在水中的现象。学生汇报的时候，有的学生我要求他用手势比划，有的则要求在黑板上画下来，目的是加深学生对这种现象的认识和描述，帮助学生正确理解实验现象，培养学生的理解能力，因为他们还只是四年级的学生，语言表达能力还不是那么的强。在实验汇报的基础上进行总结：即所选择的参照物在水受热后都发生了上升、下降的循环运动，在受热前没有发生。经过这种对比性的思考，学生很容易找到参照物上升下降的原因，水受热后会上升，即水的对流现象。

在总的探究活动之间，又设计了两个小活动，一个是做了游戏开水养鱼，学生们对这个问题很感兴趣，“为什么瓶口的水开了，鱼还在游来游去？”其实这就是一个反例：当热水在上方，冷水在下方时，不容易发生对流的现象，尽管瓶口的水很热，可是下面的水仍旧是凉的，所以小金鱼还在游来游去；二个是对导课的游戏进行解释，有了前面的实验和开水养鱼游戏的铺垫，再问学生哪瓶水是热的时，学生自然而然的回答下面那瓶红颜色的水是热水。设计这两个活动的目的有两个，一个是检验学生对知识的掌握情况，进一步加深学生的认识，二是活跃课堂气氛，放松学生的心情，调节学生的思维。

拓展部分，目的是为了拓展学生的思维空间，丰富学生课外的探究活动，为学生开展后续研究提供机会，同时也让学生知道知识来源于生活，知识是为生活服务的。