四年級下冊科學教案 - 5.17 讓癟乒乓球鼓起來｜ 冀教版

《氣體受冷、受熱的研究》教學設計執(zhí)教者：秦皇島市盧龍縣盧龍鎮(zhèn)夾河灘小學彭艷秋【教材內容】冀人版小學科學四年級下冊第17課第3課時。【教材分析】本課是在學生認識了液體、固體具有熱脹冷縮性質之后，為進一步研究氣體的熱脹冷縮性質而設計的。目的是通過探究氣體熱脹冷縮現(xiàn)象，培養(yǎng)學生提出問題、進行猜想、設計實驗、實驗驗證、整理和分析資料、得出結論并應用結論解釋生活現(xiàn)象等科學探究能力。學生通過對液體、固體熱脹冷縮性質的研究，已經具備了一些研究物體熱脹冷縮性質的方法和技能，但對于如何揭示氣體的熱脹冷縮性質，以及如何合理解釋氣體熱脹冷縮現(xiàn)象，卻缺乏深入的研究和了解?！窘虒W目標】1.嘗試用多種方法觀察氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象。2.通過觀察、實驗等方法經歷對氣體熱脹冷縮性質的探究過程。3.感受生活中處處有科學，體會科學變化的豐富多彩?！窘虒W重點】用多種方法觀察氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象?！窘虒W難點】觀察氣體體積變化的方法設計?！窘虒W具準備】平底燒瓶、錐形瓶、燒杯、量杯、帶蓋的塑料瓶、氣球、泡泡水、注射器、輸液瓶、輸液管、帶蓋的玻璃瓶、帶膠塞的玻璃管、噴泉裝置、溫度計裝置、熱水、冷水、冰水、實驗報告單等?！窘虒W過程】一、激趣導入談話：這節(jié)課，老師將再次帶領大家走進奇妙的科學世界！提問：現(xiàn)在老師手里有一只吹鼓的氣球、一個燒瓶，你能用燒瓶口倒扣著吸起氣球嗎？學生猜測、試做，（預設）沒有成功。教師操作成功并質疑：這是怎么回事呢？預設1：與瓶中氣體有關，是瓶中氣體受熱膨脹然后受冷又收縮了，把氣球吸起來的。預設2：是瓶中氣體熱脹冷縮了才吸起的氣球。引入：氣體受冷、受熱后體積會發(fā)生怎樣的變化呢？（氣體是否也有熱脹冷縮的性質呢？）這節(jié)課我們一起來研究。（板書課題——氣體受冷、受熱的研究）【設計意圖：通過巧妙地安排新奇有趣的實驗，牢牢地吸引住了學生的眼球，激發(fā)了學生的學習興趣，產生動力，急切的想主動去探索新知。】二、合作探究1、猜想假設。談話：你覺得氣體受冷、受熱后體積會發(fā)生怎樣的變化呢？（你覺得氣體也像液體和固體一樣具有熱脹冷縮的性質嗎？）請根據(jù)你的生活經驗和現(xiàn)有知識談談你的看法。預——生：氣體受熱后體積會膨脹，受冷后體積會收縮。（氣體也有熱脹冷縮的性質。）追問：你能把你的猜測說得具體一點嗎？試著說出猜測的根據(jù)。（多叫幾位學生回答）過渡:提出問題，大膽猜測是科學探究的前奏。我們能否也像探究液體和固體熱脹冷縮性質那樣用實驗的方法來驗證自己的猜測呢？【設計意圖：在科學探究中,提出合理的猜想與假設除了給探究活動指明方向外,還可以充分發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維,提高學生的科學素養(yǎng)?！?、全班探究?；仡櫍阂后w和固體受冷受熱的研究時用到的方法。提問：你打算如何讓氣體受冷或受熱？預設：熱水、冷水和冰水。談話：可是空氣是流動的，又是看不見的，我們如何才能清楚地看到氣體受冷、受熱后體積的變化情況呢？首先思考用某種容器來裝空氣，然后考慮裝到容器中后怎么密封，最后是氣體體積變化的觀察。引導：不同材質的容器我們要觀察什么才能推斷出氣體體積的變化呢？預設1：像塑料瓶等軟質容器可以直接觀察容器形狀的變化。預設2：像燒瓶這樣的硬質容器可以往瓶口套氣球，觀察氣球的變化。教師根據(jù)學生的補充說明邊操作邊質疑。提問：剛才我們的操作說明了什么？預設：說明氣體受熱后體積會膨脹，受冷后體積會收縮?！驹O計意圖：“空氣是看不見的，我們怎么知道它的體積有沒有變化呢？”通過一個個小問題引導學生設計實驗方案，有利于拓展思維，以及實驗方法的指導。在猜測的基礎上進行實驗驗證，鼓勵學生開動腦筋，設計實驗，以事實說話?！?、組內探究。過渡：剛剛我們一起見證了氣體體積的變化，一種方法還不能說明什么，你們還有沒有其它辦法再來驗證一下？談話：請小組成員根據(jù)老師提供的實驗材料以及之前的提示再設計一種實驗方案，使你們能夠清楚的觀察到氣體受冷、受熱后體積的變化?？纯茨膫€小組更有創(chuàng)新，更有創(chuàng)意！學生設計并交流實驗方案，師生認真傾聽、補充：一種容器多種方案?！驹O計意圖：“你有一個蘋果，我有一個蘋果，我們彼此交換，每人還是一個蘋果；你有一種思想，我有一種思想，我們彼此交換，每人可擁有兩種思想?！蓖ㄟ^思考與交流，孩子們會充分調動知識寶庫并碰撞出智慧的火花。】教師：剛才各小組都講了自己的方案，大家可以參考一下，再結合本組的觀點，進行適當?shù)男薷模褜嶒灢襟E寫在報告單上。學生完善實驗方案，填寫報告單。教師：接下來我們各組就根據(jù)自己的實驗方案動手探究實驗吧，注意兩人要分工合作，邊操作邊記錄，把現(xiàn)象和結論寫在報告單上。學生分組實驗驗證，觀察現(xiàn)象，填寫實驗報告單。歸納總結，形成結論。整理桌面。教師巡視指導。預設1：用注射器吸一部分空氣，然后用橡皮塞封口，放入熱水中針管會往上推，放入冷水和冰水中針管會往回縮。（指導學生用具體數(shù)據(jù)說明氣體體積的變化。）預設2：用燒瓶或塑料瓶口醮泡泡水將瓶口封住，再用手捂瓶體，即可看到瓶口的泡泡鼓起來，再撒手，使瓶內空氣自然冷卻，泡泡就收縮回去；或者將瓶分別放熱水、冷水和冰水中觀察泡泡的變化。預設3：往塑料瓶中注入熱水，靜置幾秒鐘后將水倒出，馬上擰緊瓶蓋，等一會瓶子涼了會變扁；或用熱毛巾包住瓶身，放出一部分熱氣后再擰緊瓶蓋，將瓶放入冷水或冰水中，瓶子會變癟。預設4：把塑料輸液瓶放入冰水中會癟下去，放入熱水中會鼓起了。預設5：將輸液管插入輸液瓶，管口蘸泡泡水，瓶身放熱水中時泡泡鼓起來，放冷水中時泡泡憋下去，放冰水中泡泡縮進管內。預設6：將輸液管插入輸液瓶，管口置入水中，瓶身放熱水中時管口在水中吹氣泡，放冷水中時水被吸進瓶內。預設7：將小玻璃瓶放入冰水里，瓶蓋別蓋特別緊，瓶內氣體受冷收縮使瓶蓋緊扣瓶口；放入熱水中瓶內氣體膨脹能把瓶蓋頂下來。（提示瓶蓋噴出時注意安全。）預設8：將帶膠塞的L型管插入燒瓶，向橫管內注入一段水柱，將燒瓶放入熱水時水柱往管外移動，放入冷水時水柱往管內移動，放入冰水時水柱會進入燒瓶里?！驹O計意圖：把課堂還給學生，讓學生切身感受實驗帶來的樂趣以及成功的喜悅，體現(xiàn)學生的小組合作和自主探究精神。】4、交流發(fā)現(xiàn)。談話:通過小組合作實驗，你們發(fā)現(xiàn)了什么?請各組交流你們觀察到的現(xiàn)象。學生小組展示交流。提問：根據(jù)你們的實驗現(xiàn)象，你們有什么思考，得出什么結論？預設1：氣體受熱后體積會膨脹，受冷后體積會收縮。預設2：氣體也有熱脹冷縮的性質。小結：一種方法還不能證明什么，我們全班用了多種方法足以證明：氣體受熱以后體積會膨脹，受冷以后體積會縮小，說明氣體也具有熱脹冷縮的性質（板書）?！驹O計意圖：交流匯報是為了展示本小組的學習成果，有利于取長補短，學會與他人交流思維的過程和結果，提升學生的邏輯思維能力、傾聽能力。并讓他們切身感受實驗帶來的樂趣以及成功的喜悅。】三、拓展應用談話:氣體的熱脹冷縮也是生活中常見的現(xiàn)象，誰能說說生活中的事例？學生列舉生活中氣體熱脹冷縮的事例，師生共同補充說明。過渡：其實，在我們的生產和生活中，氣體熱脹冷縮原理的應用是非常廣泛的。教師出示搜集的實例：比如罐頭生產時放進去是熱的，氣體膨脹，冷卻后里面的氣體體積減少，使瓶蓋緊緊蓋嚴，不易漏氣，我們吃罐頭前只要微熱罐頭就很容易打開了；還有孔明燈和熱氣球都是根據(jù)空氣受熱膨脹產生的熱力升空的，而當?shù)撞咳剂先纪?，氣體受冷收縮會自動下降了。過渡：不過，萬事有利就有弊。所以，在生產生活中我們要避免由于熱脹冷縮給我們帶來的不便，讓熱脹冷縮原理最大的服務于我們。比如，應用氣體熱脹冷縮原理可以巧妙的進行一些設計，使我們的生活更加豐富多彩。談話：上課剛開始，老師用燒瓶吸氣球就利用了氣體的熱脹冷縮性質，老師還根據(jù)這一性質設計了小噴泉，你們想看嗎？教師展示趣味小實驗——奇妙的噴泉。提問：誰能說說噴泉是怎么形成的？此實驗要想獲得成功應注意什么？過渡：其實，氣體熱脹冷縮性質在很早以前人們就已經發(fā)現(xiàn)并加以利用了。早在400多年前，著名的物理學家伽利略就根據(jù)氣體熱脹冷縮性質發(fā)明了世界上第一支溫度計——空氣溫度計。（出示伽利略溫度計模型）想想，如果在玻璃管上刻出表示溫度的刻度，是溫度高的刻度在下方還是溫度低的刻度在下方？學生猜測。教師出示自制的伽利略溫度計。模擬大氣溫度變化給學生展示液注的變化。對比：（出示）這是我們現(xiàn)在常用的液體溫度計，你們還記得液體溫度計的設計原理嗎？過渡：你們想不想也自己動手做一支溫度計呀？（想）老師在每組的鐵架臺上都準備了一套裝置，用一支輸液管連接兩個輸液瓶，下面同學們就動手試一試吧?？梢宰鰵怏w溫度計也可以做液體溫度計。交流：氣體和液體溫度計制作過程。【設計意圖：科學課取材于生活應用于生活，指導學生把課堂中學到的知識如何在生活中運用，也是科學課的重要任務之一。以上設計體現(xiàn)了分層原則，讓每一位學生都能夠覺得自己在學習中都是有收獲的，增強學習的樂趣?！浚ㄋ模┱n堂小結教師總結：同學們，科學是奧妙無窮的，探究是永無止境的。只要同學們善于動腦，敢于創(chuàng)新，也完全有可能利用物體的熱脹冷縮性質來進行一些小發(fā)明、小創(chuàng)造。老師相信，只要你們堅持不懈