五下2-4《空气的热胀冷缩》教学设计

小学科学教学网资源建设团队 李一兵

【教材简析】

《空气的热胀冷缩》是教科版五年级下册《热》单元的第四课。本课是学生在研究了液体热胀冷缩之后，开始关注并研究空气的热胀冷缩现象。本节课内容包含两个活动。活动一：研究空气的热胀冷缩。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，启发、引导学生开动脑筋自己想出办法来观察。学生们利用教师提供的实验器材合理选择搭配，然后分别放进热水、常温水、冰水，静置观察现象。同时联系到水的热胀冷缩，两者进行比较找到不同之处。活动二：解释空气的热胀冷缩。教材选择模拟游戏生动表现了空气“微粒”的运动，从而解释空气的热胀冷缩性质。

学生通过本课的学习，为下节课研究金属的热胀冷缩性质以及进一步认识大多数物体都有热胀冷缩的性质起到承前启后的作用。

【学情分析】

在经过本单元前面三课的学习后，学生们已经对固体和液体的热胀冷缩现象有了一定的认识。因此对于探究空气的热胀冷缩现象还是具有一定基础的。因此，本课选用了学生较为熟悉的空气为例，感知空气的热胀冷缩。同时与水的热胀冷缩进行比较，发现不同之处。但对于五年级的学生来说，解释热胀冷缩现象还存有一定的困难。

【教学目标】

科学概念目标

1.空气受热以后体积会膨胀，受冷以后体积会缩小。

2.初步了解热膨胀现象和物体内部微粒的运动有关。

科学探究目标

1.用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。

2.尝试用“模型”解释现象。

科学态度目标

对热胀冷缩现象产生更浓厚的探究兴趣。

科学、技术、社会与环境目标

意识到空气的热胀冷缩性质在生活中的具有广泛的用处。

【教学重难点】

重点：用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。

难点：用“模型”解释热胀冷缩现象。

【教学准备】

分组准备：每组3个烧瓶、1个锥形瓶、1只气球、热水、常温水、冰水、实验记录单等。

教师准备：多媒体课件、一袋空气。

【教学过程】

一、问题聚焦（预设5分钟）

1.复习旧知

回顾上节课“液体的热胀冷缩”的知识。

（1）一些液体具有热胀冷缩的现象。

（2）实验室里的温度计是利用酒精的热胀冷缩原理制成的。

2.引出新问题

教师出示一袋空气。提问：现在袋子里面装满了空气，它是否也和水一样具有热胀冷缩的现象？【出示PPT1】

3.师生交流讨论。

二、探究新知（预设30分钟）

（一）探究一：观察空气的热胀冷缩

1.追问。

空气无色无味，而且也看不见，我们怎么知道它的体积是否发生了变化呢？【出示PPT2】

2.教师出示实验器材（学生分组器材），提问：能否设计实验，清楚地观察空气的热胀冷缩现象？【出示PPT3】

（1）学生独立思考设计实验。

（2）全班交流设计实验。

（3）教师小结并明确实验探究方案，同时出示实验要求。

3.实验要求：

（1）3个烧杯中，每个烧杯都大约盛放半杯水（热水、常温水、冰水）。

（2）将装置依次放入盛水（热水、常温、冰水）的烧杯中，直至没有明显变化时再拿出。

（3）小组合作实验，完成记录单。

（4）注意安全！

4.学生实验，教师巡视指导。

（二）研讨一

1.实验中我们小组观察到了什么现象？（套在锥形瓶上的气球在热水杯中鼓起来了，在常温水杯中瘪下去了，在冰水杯中更加瘪了。）

2.我们怎么解释这种现象呢？（空气具有热胀冷缩的性质。）【出示PPT4】

3.和上节课水的热胀冷缩现象相比，空气的热胀冷缩有什么不同？ 【出示PPT5】（空气比水的热胀冷缩现象更加明显。）

（三）探究二：解释空气的热胀冷缩

1.提问：温度变了，水和空气的体积都会发生变化，这是怎么回事？

2.学生尝试解释。（关于微粒的解释如有困难，可加入教材模拟空气微粒运动的游戏。）

3.学生根据自己理解：画空气微粒和水的微粒受热后运动变化图。【出示PPT6】

空气微粒

      受热                     

水的微粒

        受热         

（四）研讨二

1.展示几幅学生的空气微粒和水的微粒受热后的运动图，研讨：为什么这样画？ 

2.物体的热胀冷缩是怎么引起的？我们能建立自己的假说吗？（物体的热胀冷缩和微粒运动有关：当物体吸热升温以后，微粒之间的距离增大，物体就膨胀了；当物体受冷后，微粒之间的距离缩小，物体就收缩了。）【出示PPT7】

三、拓展延伸 （预设5分钟）

1.空气的热胀冷缩在生活中有哪些具体的运用？【出示PPT8】【出示PPT9】

2.全课小结。

【板书设计】

4.空气的热胀冷缩

受热体积膨胀

空气

受冷体积缩小

空气比水的热胀冷缩现象更加明显。

【作业设计】【出示PPT10】【出示PPT11】

1.通过实验，我们发现空气的热胀冷缩和水的热胀冷缩相比（ B   ）。

A．两者区别不大               

B．体积变化更加明显

C．体积变化更不明显            

2.用开水泡的方法可以使瘪的乒乓球重新鼓起来，这主要是利用了（ C  ）的热胀冷缩。

A．固体 B．液体 C．气体

3.下列现象与空气热胀冷缩现象有关的是（ B  ）。