1、1给冷水加热教学设计萧山区三星小学 沈 洋【教材分析】本课是义务教育课程标准（教科版）实验教科书科学教材五年级下册第二单元“热”单元中的第 2 课给冷水加热。它与第一课热起来了和后面的液体的热胀冷缩、空气的热胀冷缩、金属的 热胀冷缩热是怎样传递的、传热比赛、 设计制作一个保温杯合为一个单元。冷水与热水是学生的身体时刻能感受到的，和他们的生活有着密切的关系。对冷水加热所 产生的现象及原因探究又是一系列十分有趣和有意义的活动。本课由三个活动组成。活动一：演示导入。 （1）观察：冷水袋加热前后在冷水杯中的沉浮状态，引出课题。活动二：研究沉浮的原因。（ 预测 、设计、验证、分析）（1）预测分析：水袋加
2、热前后在冷水中先沉后浮与什么原因有关？（2）设计方案：小组讨论设计验证与质量是否有关的实验方案；（3）验证实验：研究水在加热过程中，质量是否发生变化（4）设计方案：小组讨论设计验证与体积是否有关的实验方案；（5）验证实验：研究水在加热过程中，体积是否发生变化。（6）分析小结：水袋加热前后在冷水中先沉后浮的原因？活动三：拓展延伸。（1）魔术演示： 液体受热膨胀现象演示。（2）课外延伸：液体热胀演示小发明。【教学目标】1、科学概念水加热后体积会增大而质量不变。2、过程与方法 从影响物体在水中沉浮的因素去分析水加热后 产生的变化。 设计实验，观察水加热后质量和 体积是否发生了变化。23、情感、态度、
3、价值观培养学生乐于发现新问题和愿意积极探索的情感。【教学重点】1观察冷水袋在热水中加热过程时的变化。2以冷水袋的质量和体积是否发生变化为切入点，设计实验， 观察研究冷水袋受热上浮的原因。【教学难点】研究冷水袋受热上浮的原因。【教学准备】1学生用材料准备。小组用材料一：天平（课前调试平衡）、砝码、冷水袋（常温）、 热水、烧杯、抹布、餐巾纸、勺子。小组用材料二：热水、烧杯、试管（课前装满水，用气球皮和橡皮筋封口）、放大镜、抹布。2教师用材料准备。烧杯两只、热水、冷水、冷水袋、勺子、自制液体热胀冷缩教具（玻璃瓶、橡皮塞、硬塑透明吸管、红墨水液体）水槽、 课件 PPT。【教材处理】1. 演示用的冷水袋
4、涂上颜色，使上浮观察更清楚。2. 在研究加热是否改变水的体积时，试管中的水一定要装满，为使效果明显，建议用温度较高的热水。33. 用酒精灯加热试管中的冷水改成用演示实验中水袋，增强验证的可信度。注意从烧杯中捞出的水袋一定要用餐巾纸擦干后放到天平上称，减小因水袋外表沾水而造成的误差。4. 在验证体积是否发生变化中，添用放大镜，是因为气球皮因水膨胀而凸出的现象不是很明显，通过放大镜能更加清楚的观察到现象；5. 教材中物体的轻重应用“质量” 表达而非表达为 “重量”， 这是两个完全不一样的科学用词。6. 冷水袋要在水槽中灌满，防止水袋中有空气，塑料袋口子多余的薄膜翦去，避免因沾水而影响第二次称的质量
5、。【教学过程】一、经验导入 （活动一：演示导入。（1）观察：冷水袋加热前后在冷水杯中的沉浮状态，引出课题。）1师：（出示一杯冷水，放于小讲台上）同学们， 这是一杯冷水；（出示一杯热水，放于小讲台上）同学们，这是一杯热水；（出示一袋冷水）这是一袋冷水，我请这位同学验证一下（放入 1 号冷水杯中），水袋是沉还是浮？生：沉。师板书沉2师：（用勺子捞出水袋轻轻放入 2 号热水杯中）请同学们观察 1 分钟时间。生：观察 1 分钟。3师：（用勺子捞出水袋轻轻放入 1 号冷水杯中）现在水袋是沉还是浮？ 生：浮。师板书浮44师：你们猜原因是什么？ 生：因为水袋被加热了，师板书加热5师：我再请这位同学上来验证水
6、袋是否被加热了？是吗？生：验证（快速触摸或隔手帕触摸，防止烫手）变热了。师板书温度升高6. 师：这节课，我们就要一起来研究“给冷水加热”，板书课题。设计意图：通过“ 演示实验 ”，让探究从学生的直观观察引入，让现象突破学生已有的生活经验，激起学生的 质疑，激 发学生的探究 热 情和思维热点，培养学生从现象中提出科学探究的问题能力。二、研究沉浮的原因。（预测、设计、 验证、分析）。（1）预测 分析： 水袋加热前后在冷水中先沉后浮与什么原因有关？（2） 设计 方案： 小组讨论设计验证与质量是否有关的实验方案；（3） 验证实验 ：研究水在加热过程中，质 量是否发生变化（ 4）设计 方案： 小组讨论设
7、计验证 与体积是否有关的实验方案；（5） 验证实验 ：研究水在加热过程中，体 积是否发生变 化。（6） 分析小 结 ：水袋加热前后在冷水中先沉后浮的原因？）1师：加热后的水袋浮在冷水中，除了温度升高，你们预测还与什么原因有关？生：加热后的水袋的体积变大了，水袋的质量变轻了，所以浮起来了。2. 师：板书质量、体积？（黑板边预写）3师：你预测的理由是什么呢？(教师适当引导：我们可以用 “沉和浮” 单元的知识来分析)生：同样的水袋，如果质量不变，体 积变大就会浮起来，如果体积不变，质量变小也会浮起来。54师：同学们的预测是否正确？我们接下来可以用实验去验证。设计意图：观察后引导学生提出科学探究的问题
8、，做出科学解释或推测，这是科学探究不可缺少的重要环节；启发学生从影响物体沉浮的主要因素 质量和体积大小变化方面去定位思考使冷水袋上浮的原因，教师从中 进行适当的引导，是师生合作的和谐体现，也是科学探究走向成功的辅助方式之一。5师：为了弄清加热的水袋能浮在冷水中的秘密，我们要先设计实验验证的方案。 如果我们先来验证是否与冷水袋的质量变化有关，那我们可以怎样来检验呢？生：先称出冷水袋的质量，加热后再称出水袋的质量，前后两次对比后就可以知道是否与质量有关。2.师：为验证是否与质量有关，想想，我们需要用到哪些材料？生：天平称（砝码）、冷水袋、烧杯、热水、勺子。3.师：还有别的需要吗？为了减小质量的误差
9、，第二次称水袋之前，水袋的外面应该是怎样呢？生：应该是擦干的。4.师：那最好还有什么材料呢？生：还要抹布或餐巾纸。5师：老师两种都给你们，材料确定了（出示 PPT），接下来我们如何去实验呢？生：先用天平称称出冷水袋的质量。6师：黑板边板书称水袋，我们可用简单的词表达每一个环节，这个实验中要称几次呢？生：两次。67师：那第二次什么时候称呢？生：加热以后再称。8师：接下去呢？请记录员从抽屉里取出 1 号信封中的记录单，用简单的表达完成实验方案设计，开始！生：讨论设计实验方案：实验验证方案记录单（一）第 小组 记录员： 2008 年 4 月 22 日一、需要验证的问题：加热的水袋浮在冷水中是否与它的
10、 质 量 变化有关？二、可以使用的材料：天平（砝码）、冷水袋、热水、 烧杯、抹布、餐巾 纸、勺子。三、实验验证的步骤：称冷水袋 热冷水袋 捞出擦干 再称水袋 前后对比 分析结果。 四、实验验证的结果：冷水袋质量（ ）克，加 热 后质量（ ）克，冷水袋加热后，温度升高，质量不变，与质量无关。9. 师：现在，我们来比比你们的方案设计，看哪个小组设计的最完整。生：将小组讨论完成的方案设计在实物投影上展示汇报，其他小组补充质疑。称水袋 热水袋 捞擦干 再次称 前后比 写结果。10师：请同学们一起看大屏幕。老 师 的建 议 ：7 先称出冷水袋的 质 量，再小心把 热 水倒入 烧 杯中。 把冷水袋 轻轻
11、放入 热 水中加 热 1 分 钟 。 用勺子取出后擦干，放到天平上再称 质 量。 观 察天平是否仍保持平衡，分析是否与 质 量有关。 看完提示后， 请 材料 员 从材料区 领 取 1 号水槽。 开始实验！生：开始实验。11师：下组了解学生实验情况。 实验结束前出示 PPT（音 乐 ）;实验完成后，请材料员整理好材料放回材料区，其他同学分析加热的水袋浮在冷水中是否与它的 质 量有关？12师：下面来说说你们的实验结果。生：我们实验发现水袋的温度升高了，质量在加热过程中没有发生变化，所以热水袋浮在冷水中与它的质量没有关系。13师：板书质量不变，划去 “质量” 一词，看来加热不改变冷水的质量，那是否会
12、改变它的体积呢？生：14师:这个水袋的体积变 化能直接观察出来吗?生：不能，因为它往四周变大。15师：那能不能想办法让它往一个方向变化呢？生：想不出16师：老师给你们提供一种特殊的材料：用气球皮封口的装满冷水的试管。为了证8明加热是否改变冷水的体积，我们还需要什么材料？生：我们还需要烧杯、热水、酒精灯17师：为了让你们更加清楚的观察到现象，老 师还给每个小组准备了放大镜。那我们怎样去验证冷水袋加热后浮在冷水中是否与它的体积有关呢？现在请小组利用这些材料讨论实验的方法。生：小组讨论方法。18师：谁来说说你们想好的实验方法？生：我们可以把试管浸入热水杯中，如果水的体积变大，气球皮会凸出来，如果水的
13、体积变小，气球皮会凹进去。19师：说的真棒！现在请大家一起看大屏幕：PPT:仔细观察试管口气球皮的变化，可以借用放大镜，根据现象分析结论！看完提示后，请材料员马上到材料区领取 2 号水槽，开始实验！20. 师：观察小组实验情况，实验结束前出示 PPT: 实验完成后，请材料员整理材料放回材料区，其他同学分析加热的水袋浮在冷水中是否与它的 体积有关？21师：停，下面我们来交流你们的验证结果。生：试管放在热水杯中加热，我们看到气球皮凸出来了，所以说水的体积变大了，实验说明水袋上浮与它的体积变化有关。师板书 体积变大22师：根据我们前面两次验证实验， 现在你知道加热的水袋浮在冷水中秘密吗？生：因为冷水
14、袋加热后温度升高，质量不变，体积变大了，所以是浮的。9设计意图：探究是科学课堂的中心环节，是学生质疑、思维、 设计、实验、观察、分析、讨论 以及知识与能力生成的 综合环节。从 “探究水袋加热能浮在冷水中的秘密是什么？”为 中心任务，通 过结果预测、方案 设计、实验验证，分析归纳，让科学现象说话，是学生学习科学知识 ，理解科学现象的方法。 这个环节的教学，尤其要重视学生科学实验的规范性和程序化， 课前对实验员使用天平等常用器材方面要做适当的训练和强化，以利于提高课 堂探究的实效。四、拓展延伸 1为了表扬今天大家的表现， 现在老师给大家表演一个小魔术，想看 吗？生：想。2师：演示平底烧瓶中红色液体
15、的热胀现象。生：观察。3. 师：你们也想试试吗？生：想。4师：老师建议你们回去自己创作一个能观察液体热胀现象的小发明。这是老师用身边的材料做的，出示样品（演示-机动）。5. 师：如果老师将烧瓶放入冷水中，你们预测液柱会怎样呢？生：液柱会下降。6师：下节课我们将来研究液体受冷后的变化。出示 PPT:课外小作业：请每个小组利用身边的材料，合作创作能观察液体加热体积变大现象的小发明。下节课我们一起来比比谁的发明最棒。设计意图：小魔术的表演是为出示下节课研究的引子。课外小组合作创作小发明，既是科学知识的应运，又是学生探究的拓展，让科学走入学生的生活，同时也为下节课研究液体的热胀冷缩做好经 验的积累准备。10五、板书设计给冷水加热沉 加 热 浮温度升高 质量不变 体积变大
