五下2-5《金属热涨冷缩吗》教学设计
五下《热》单元教学设计 |
小学科学教学网资源建设团队 王明生
【教材简析】
《金属热胀冷缩吗》是教科版五年级下册《热》单元的第五课，学生认识了水、空气都具有热胀冷缩的性质后，此时会很自然地想到另一个问题: 固体会不会也热胀冷缩呢?
教科书选择金属固体来让学生开展这方面的观察研究活动。教科书第36页，直接提出研究问题：“固体是否也热胀冷缩呢？”。教材设计的观察研究活动有两个，一是观察铜球的热胀冷缩。铜球是个球体，加热后会在各个方向上都产生膨胀现象，而铜环可以很方便的检测铜球加热后的变化，有利于让学生认识到物体的膨胀是各个方向上的膨胀。二是观察金属钢条加热前后的长度变化。在观察铜球热胀冷缩现象后，让学生尝试设计观察金属条热胀冷缩现象。
通过以上两个观察活动，让学生思考“金属都热胀冷缩吗?”这个问题。希望学生们能结合“液体的热胀冷缩”这课的思考和讨论，意识到仅仅靠一两个事实就下定义是不严谨、不科学的。同时，更希望学生能关注其他更多金属物体、非金属物体的“热胀冷缩”现象。从而认识到“任何现实的事物都是特殊性和普遍性、个性和共性的有机统一。”比如，金属锑和铋是热缩冷胀的，还有水在4摄氏度以下也是热缩冷胀的。
【学情分析】
金属的热胀冷缩现象，学生同样会对这个问题感兴趣。教材中“观察铜球的热胀冷缩”这一活动效果比较明显，对于五年级的孩子来说，理解起来也并不困难，但要认识到“各个方向上都会产生热胀冷缩现象”还是会有一些小难度的。同时，学生对生活中很多的固体的热胀冷缩现象并不会有多少留意，我们要引导学生关注身边一些常见的事物，从生活实践出发，将所学知识运用到生活实践中去。随着我们课堂活动的探究和研讨，学生很可能会以点带面，误认为“金属都具有热胀冷缩的性质”，所以在归纳总结时，我们要适当的引导学生形成正确的认识，培养孩子严谨的科学态度。
【教学目标】
科学概念目标
1.许多固体都有热胀冷缩的性质。
2.有些固体在一定条件下是热缩冷胀的。
科学探究目标
1.设计简单操作的实验活动，有效地观察金属固体体积变化的现象。
2.对生活中的现象尝试用所学知识加以解释。
科学态度目标
1.对探究各种物体的热胀冷缩现象表现出更浓的兴趣。
2.初步意识到事物遵循普遍的变化发展规律，但也有特殊性。
科学、技术、社会与环境目标
1.初步了解生活中的固体热胀冷缩现象，并对其进行利用。
【教学重难点】
重点：设计实验观察金属固体体积变化的现象。
难点：有效地观察金属固体体积变化的现象。
【教学准备】
分组准备：酒精灯、铜球，铜环、火柴，钢条、刻度尺、塑料杯、水。
教师准备：多媒体课件，记录单
【教学过程】
一、聚焦问题（预设5分钟）
[材料准备：铜球、钢条、课件]
1. 直接提问：水、空气等一些液体和气体有热胀冷缩的性质，那么固体是否
也会热胀冷缩呢？（预设：会、不会）。
2. 交流猜测
提问：你觉得是怎样的，说一说你的理由？
3.揭示课题：金属会热胀冷缩吗（板书）【出示ppt1】
二、探索发现（预设30分钟）
（一）探索一：观察铜球的热胀冷缩（预设15分钟）
[材料准备：铜球、铜环、酒精灯、火柴、装水的塑料杯、学生记录单]
1.设计实验
（1）出示实验材料【出示ppt2】
提问：怎么来设计实验验证我们的猜想呢？
（2）学生独立思考。（1分钟）
（3）交流实验方法：我们可以怎么做？
（预设：加热前能穿过铜环，加热后不能穿过铜环，冷却后能穿过铜环。）
2.明确实验方法【出示ppt4】
（1）未加热前尝试铜球能否通过铜环。
（2）加热1—2分钟后尝试铜球能否通过铜环。
（3）放入水中冷却后再尝试铜球能否通过铜环。
3.学生分组实验
实验记录表一：加热铜球
实验过程 | 现象：铜球能否通过铁环 | 结论 |
加热前 | ||
加热1-2分钟后 | ||
在水中冷却后 |
4.交流研讨
（1）加热铜球的实验你看到了什么现象，说明了什么。
（2）加热铜球的实验中，你看到了铜球热涨了吗？相比于水和空气的热
冷缩，铜球的热胀冷缩如何？
5.小结：铜球有热胀冷缩的性质。
（二）探索二：观察钢条的热胀冷缩（预设15分钟）
[材料准备：钢条、酒精灯、火柴、木块、铁钉、大头针、记录表]
1.设计实验装置
（1）思考：钢铁造的桥在温度变化时会热胀冷缩吗？如果用钢条当作“桥”，加热“桥”，钢条会伸长吗？我们能设计一个实验装置来观察钢条的变化吗？
（2）出示实验材料，小组设计实验。（钢条、酒精灯、火柴、木块、大头针、铁钉）
（3）全班交流实验方法。
2.明确实验方法【出示ppt5】
（1）按教材37页实验装置图安装装置。
（2）加热钢条2-3分钟，观察钢条长度变化。
（3）冷却钢条，观察钢条长度变化。
3.学生实验
4.交流研讨
（1）观察到什么现象，如何解释这些现象？
（2）思考：钢条的厚度和宽度发生变化了吗？会怎么变？理由？
三、丰满概念（预设5分钟）
1.提出问题：我们研究了铜、铁，观察到它们都具有热胀冷缩的性质，我们可以得出“金属受热时会膨胀”这样的结论吗？
2.思考：要做出这一类完整的概括之前，应该先做什么？
3.学生阅读教材P38右侧内容，了解锑和铋热缩冷胀性质。
4.归纳：根据我们所掌握的证据，我们可以得出怎样一个结论？
5.生活中，有哪些设计和热胀冷缩有关？
【板书设计】
热胀冷缩 |
【作业设计】
1.一般情况下，热胀冷缩最不明显的（ C ）。
A.水 B.空气 C.木头
2.下列金属热缩冷涨的是（ C ）。
A.铜、铝 B.铁、铅 C.锑、铋
