8固體也熱脹冷縮嗎（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)人教鄂教版

8固體也熱脹冷縮嗎（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)人教鄂教版授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱(chēng)：8固體也熱脹冷縮嗎

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：四年級(jí)

3.授課時(shí)間：2024-2025學(xué)年

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、推理和交流的科學(xué)探究能力，引導(dǎo)學(xué)生理解物質(zhì)的熱脹冷縮現(xiàn)象，提升學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究素養(yǎng)。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)方法，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：理解并證明固體物質(zhì)的熱脹冷縮現(xiàn)象。

難點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，解釋固體物質(zhì)在不同溫度下的體積變化。

解決辦法：

1.重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)際操作和小組討論，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并執(zhí)行實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察固體（如金屬條、塑料塊）在加熱和冷卻過(guò)程中的長(zhǎng)度變化，從而得出熱脹冷縮的結(jié)論。

2.難點(diǎn)：利用多媒體展示不同固體材料的體積變化曲線，幫助學(xué)生建立直觀的物理模型。同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)工具（如比例尺、坐標(biāo)圖）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理的實(shí)際操作能力。通過(guò)小組合作，共同解決問(wèn)題，突破理解難點(diǎn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：人教鄂教版四年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備固體熱脹冷縮現(xiàn)象的圖片、動(dòng)畫(huà)視頻，以及相關(guān)圖表。

3.實(shí)驗(yàn)器材：金屬條、塑料塊、溫度計(jì)、加熱器、冷卻器、尺子等。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，劃分小組討論區(qū)，確保學(xué)生安全操作。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.情境創(chuàng)設(shè)：展示不同材料的物體在溫度變化下的圖片，如金屬條、塑料塊、玻璃杯等，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考這些物體在冷熱交替時(shí)的變化。

2.提出問(wèn)題：引導(dǎo)學(xué)生提出關(guān)于物體熱脹冷縮的疑問(wèn)，如“為什么這些物體在溫度變化時(shí)會(huì)變形？”“固體也會(huì)熱脹冷縮嗎？”

3.引導(dǎo)思考：簡(jiǎn)要回顧固體、液體、氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象，為后續(xù)新課學(xué)習(xí)做好鋪墊。

講授新課（20分鐘）

1.講解固體熱脹冷縮的原理：通過(guò)動(dòng)畫(huà)或?qū)嶒?yàn)演示，展示固體在不同溫度下的體積變化過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生理解固體熱脹冷縮的原因。

2.舉例說(shuō)明：結(jié)合實(shí)際生活，舉例說(shuō)明固體熱脹冷縮現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用，如鐵路軌道、橋梁的伸縮縫等。

3.比較分析：比較固體、液體、氣體的熱脹冷縮特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生分析不同物質(zhì)的膨脹和收縮規(guī)律。

4.深入講解：針對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)，深入講解固體熱脹冷縮的測(cè)量方法、實(shí)驗(yàn)操作步驟等。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.小組討論：將學(xué)生分成小組，討論以下問(wèn)題：

-固體熱脹冷縮的原理是什么？

-如何利用固體熱脹冷縮現(xiàn)象解決實(shí)際問(wèn)題？

-固體熱脹冷縮與生活有哪些聯(lián)系？

2.學(xué)生代表發(fā)言：各小組選派代表分享討論成果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。

課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)1：固體熱脹冷縮的原理是什么？

-學(xué)生回答后，教師進(jìn)行總結(jié)和講解。

2.提問(wèn)2：固體熱脹冷縮與我們的生活有什么聯(lián)系？

-學(xué)生回答后，教師結(jié)合實(shí)例進(jìn)行講解。

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)明固體熱脹冷縮在生活中的應(yīng)用。

2.學(xué)生回答：學(xué)生根據(jù)教師提問(wèn)，舉例說(shuō)明固體熱脹冷縮在生活中的應(yīng)用。

3.教師總結(jié)：教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)固體熱脹冷縮現(xiàn)象在生活中的重要性。

創(chuàng)新教學(xué)：

1.利用多媒體技術(shù)，展示固體熱脹冷縮的動(dòng)畫(huà)演示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)際操作加深對(duì)固體熱脹冷縮現(xiàn)象的理解。

教學(xué)雙邊互動(dòng)：

1.教師提問(wèn)，學(xué)生回答，形成良好的師生互動(dòng)。

2.學(xué)生分組討論，分享討論成果，提高學(xué)生的合作能力和表達(dá)能力。

解決問(wèn)題及核心素養(yǎng)能力的拓展要求：

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理的能力。

2.通過(guò)實(shí)例講解，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的科學(xué)現(xiàn)象，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

3.通過(guò)小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。

教學(xué)過(guò)程流程環(huán)節(jié)：

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)：5分鐘

2.講授新課：20分鐘

3.鞏固練習(xí)：10分鐘

4.課堂提問(wèn)：5分鐘

5.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)：5分鐘

教學(xué)時(shí)間共計(jì)45分鐘。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

-學(xué)生能夠理解并描述固體物質(zhì)的熱脹冷縮現(xiàn)象，知道這是物質(zhì)在溫度變化時(shí)體積發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象。

-學(xué)生能夠區(qū)分固體、液體和氣體的熱脹冷縮特點(diǎn)，并解釋這些差異的原因。

-學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，識(shí)別和測(cè)量固體物質(zhì)在加熱和冷卻過(guò)程中的體積變化。

2.能力提升：

-觀察能力：學(xué)生在觀察固體物質(zhì)在不同溫度下的變化過(guò)程中，提升了觀察能力，能夠細(xì)致地觀察到細(xì)微的變化。

-實(shí)驗(yàn)操作能力：通過(guò)實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握了實(shí)驗(yàn)的基本步驟和安全規(guī)范，提高了實(shí)驗(yàn)操作能力。

-推理能力：學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和已知知識(shí)，進(jìn)行邏輯推理，得出合理的結(jié)論。

-數(shù)據(jù)分析能力：學(xué)生學(xué)會(huì)了如何記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠使用圖表等形式展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.思維發(fā)展：

-科學(xué)思維能力：學(xué)生在探究固體熱脹冷縮現(xiàn)象的過(guò)程中，培養(yǎng)了科學(xué)思維，學(xué)會(huì)了如何提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)和解釋現(xiàn)象。

-創(chuàng)新思維能力：學(xué)生在討論固體熱脹冷縮現(xiàn)象的應(yīng)用時(shí)，能夠提出一些創(chuàng)新的解決方案，如如何設(shè)計(jì)更有效的鐵路伸縮縫。

4.學(xué)習(xí)態(tài)度：

-學(xué)習(xí)興趣：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際案例，學(xué)生對(duì)科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

-學(xué)習(xí)責(zé)任感：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)地完成每一個(gè)步驟，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)習(xí)的責(zé)任感。

-團(tuán)隊(duì)合作精神：在小組討論和實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生學(xué)會(huì)了與他人合作，共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。

5.實(shí)用性：

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，如理解房屋建設(shè)中為什么要設(shè)置伸縮縫，以及如何根據(jù)固體熱脹冷縮原理設(shè)計(jì)更有效的產(chǎn)品。

-學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要性，增強(qiáng)了學(xué)以致用的意識(shí)。板書(shū)設(shè)計(jì)①固體熱脹冷縮現(xiàn)象

-定義：物質(zhì)在溫度變化時(shí)體積發(fā)生變化的現(xiàn)象。

-原因：溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加劇，分子間距增大；溫度降低，分子運(yùn)動(dòng)減慢，分子間距減小。

-表現(xiàn)：固體物體在加熱時(shí)體積膨脹，冷卻時(shí)體積收縮。

②固體與液體、氣體的熱脹冷縮比較

-液體：加熱時(shí)體積膨脹，冷卻時(shí)體積收縮，但膨脹和收縮程度比固體小。

-氣體：加熱時(shí)體積膨脹，冷卻時(shí)體積收縮，膨脹和收縮程度比固體和液體大。

③固體熱脹冷縮的測(cè)量

-方法：使用溫度計(jì)和尺子測(cè)量固體在不同溫度下的長(zhǎng)度。

-數(shù)據(jù)記錄：記錄不同溫度下的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，繪制溫度-長(zhǎng)度曲線。

④固體熱脹冷縮的應(yīng)用

-鐵路伸縮縫：防止鐵路因熱脹冷縮而變形。

-橋梁設(shè)計(jì)：考慮熱脹冷縮因素，設(shè)計(jì)伸縮縫和支撐結(jié)構(gòu)。

-日常生活：理解房屋、管道等在溫度變化下的行為。

⑤實(shí)驗(yàn)步驟

-準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：金屬條、塑料塊、溫度計(jì)、加熱器、冷卻器、尺子等。

-實(shí)驗(yàn)操作：將固體加熱和冷卻，觀察并記錄長(zhǎng)度變化。

-數(shù)據(jù)分析：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制溫度-長(zhǎng)度曲線。

-結(jié)論得出：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出固體熱脹冷縮的結(jié)論。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)設(shè)情境：在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我嘗試通過(guò)生活化的情境引入課程內(nèi)容，比如展示不同材料的物體在不同溫度下的變化圖片，這樣的方式能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們更加關(guān)注和思考。

2.實(shí)踐為主：在教學(xué)過(guò)程中，我強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)操作的重要性，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)感受和理解固體熱脹冷縮的現(xiàn)象，這種實(shí)踐導(dǎo)向的教學(xué)方法有助于學(xué)生更好地掌握知識(shí)。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備：我發(fā)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備不夠充分，有的學(xué)生無(wú)法及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，影響了課堂進(jìn)度。這可能是因?yàn)槲覍?duì)實(shí)驗(yàn)器材的預(yù)判不足，未來(lái)需要提前做好實(shí)驗(yàn)器材的檢查和準(zhǔn)備。

2.學(xué)生參與度：在小組討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，有的學(xué)生只是被動(dòng)地聽(tīng)其他同學(xué)發(fā)言，缺乏主動(dòng)思考和表達(dá)的機(jī)會(huì)。這可能是由于我在分組和分配任務(wù)時(shí)沒(méi)有做到充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的積極性。

3.評(píng)價(jià)方式單一：評(píng)價(jià)學(xué)生主要依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂表現(xiàn)，缺乏多元化的評(píng)價(jià)方式，學(xué)生的綜合能力沒(méi)有得到全面的評(píng)估。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.提前檢查實(shí)驗(yàn)器材：為了保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，我將提前檢查和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與實(shí)驗(yàn)，并及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

2.提高學(xué)生參與度：為了提高學(xué)生的參與度，我將改進(jìn)小組討論的方式，鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生都參與到討論中來(lái)，可以通過(guò)設(shè)定角色、分配任務(wù)等方法，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)發(fā)言和表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

3.多元化評(píng)價(jià)方式：為了更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的能力，我將引入多種評(píng)價(jià)方式，如課堂提問(wèn)、小組合作表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等，以多元化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。同時(shí)，我還將鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)，以提高他們的反思能力和合作能力。典型例題講解例題1：一根金屬條，在室溫下的長(zhǎng)度是1米，當(dāng)溫度升高到100℃時(shí)，它的長(zhǎng)度變?yōu)?.01米，求該金屬線的熱膨脹系數(shù)。

解答：首先，計(jì)算金屬條在溫度升高時(shí)的長(zhǎng)度變化量：

ΔL=L?-L?=1.01米-1米=0.01米

然后，計(jì)算溫度變化量：

ΔT=T?-T?=100℃-20℃=80℃

接著，使用熱膨脹系數(shù)公式：

α=ΔL/(L?*ΔT)

代入數(shù)值計(jì)算：

α=0.01米/(1米*80℃)=0.000125（℃?1）

例題2：一塊塑料塊的體積在溫度從20℃升高到40℃時(shí)，增加了1%，求該塑料塊的熱膨脹系數(shù)。

解答：首先，計(jì)算體積變化量：

ΔV=V?-V?=1%*V?

假設(shè)原始體積V?為100cm3，則：

ΔV=1%*100cm3=1cm3

然后，計(jì)算溫度變化量：

ΔT=T?-T?=40℃-20℃=20℃

接著，使用熱膨脹系數(shù)公式：

α=ΔV/(V?*ΔT)

代入數(shù)值計(jì)算：

α=1cm3/(100cm3*20℃)=0.00005（℃?1）

例題3：一個(gè)立方體金屬塊，邊長(zhǎng)為2cm，當(dāng)溫度從0℃升高到100℃時(shí)，它的體積膨脹了多少？

解答：首先，計(jì)算溫度變化量：

ΔT=T?-T?=100℃-0℃=100℃

然后，使用熱膨脹系數(shù)公式：

ΔV=V*α*ΔT

假設(shè)金屬塊的熱膨脹系數(shù)α為0.00001（℃?1），則：

ΔV=(2cm)3*0.00001（℃?1）*100℃

ΔV=0.00001*8cm3*100℃

ΔV=0.0008cm3

因此，金屬塊的體積膨脹了0.0008cm3。

例題4：一輛汽車(chē)的輪胎在夏季高溫時(shí)，體積膨脹了5%，求輪胎在夏季高溫時(shí)的最大壓力變化（假設(shè)輪胎的原始?jí)毫?.5bar）。

解答：首先，計(jì)算體積膨脹量：

ΔV=5%*V

假設(shè)輪胎的原始體積V為5升，則：

ΔV=5%*5升=0.25升

然后，使用波義耳定律（P?V?=P?V?）計(jì)算壓力變化：

P?=P?*(V?/(V?+ΔV))

代入數(shù)值計(jì)算：

P?=2.5bar*(5升/(5升+0.25升))

P?=2.5bar*(5/5.25)

P?≈2.38bar

因此，輪胎在夏季高溫時(shí)的最大壓力變化約為0.12bar。

例題5：一個(gè)玻璃杯，在溫度從25℃升高到50℃時(shí)，它的直徑增加了0.5毫米，求該玻璃杯的熱膨脹系數(shù)。

解答：首先，計(jì)算直徑變化量：

ΔD=D?-D?=0.5毫米

然后，計(jì)算溫度變化量：

ΔT=T?-T?=50℃-25℃=25℃

接著，由于直徑變化是線性膨脹，使用線性膨脹系數(shù)公式：

α=ΔD/(D?*ΔT)

代入數(shù)值計(jì)算：

α=0.5毫米/(50毫米*25℃)

α=0.00002（℃?1）課堂1.課堂評(píng)價(jià)

課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可或缺的一環(huán)，它有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。以下是我對(duì)課堂評(píng)價(jià)的幾個(gè)方面的具體實(shí)施：

（1）提問(wèn)評(píng)價(jià)：在課堂教學(xué)中，我會(huì)通過(guò)提問(wèn)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。例如，在講解固體熱脹冷縮現(xiàn)象時(shí)，我會(huì)提問(wèn)：“同學(xué)們，誰(shuí)能告訴我固體在加熱時(shí)會(huì)怎樣變化？”通過(guò)學(xué)生的回答，我可以了解他們對(duì)這一現(xiàn)象的理解程度。

（2）觀察評(píng)價(jià)：在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，我會(huì)仔細(xì)觀察學(xué)生的操作是否規(guī)范，是否能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行。例如，在學(xué)生進(jìn)行金屬條加熱實(shí)驗(yàn)時(shí)，我會(huì)觀察他們是否正確使用加熱器，是否能夠準(zhǔn)確記錄溫度和長(zhǎng)度變化。

（3）測(cè)試評(píng)價(jià)：在課程結(jié)束后，我會(huì)通過(guò)小測(cè)驗(yàn)或隨堂測(cè)試來(lái)評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。測(cè)試題包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)固體熱脹冷縮現(xiàn)象的理解和計(jì)算能力。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

作業(yè)是鞏固課堂知識(shí)的重要手段，對(duì)作業(yè)的評(píng)價(jià)可以幫助學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況，教師也可以通過(guò)作業(yè)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足。

（1）認(rèn)真批