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1、《給冷水加熱》教學設計 【教學目標】 1、科學概念 水加熱后體積會增大而質(zhì)量不變。 2、過程與方法 ① 從影響物體在水中沉浮的因素去分析水加熱后產(chǎn)生的變化。 ② 設計實驗，觀察水加熱后質(zhì)量和體積是否發(fā)生了變化。 3、情感、態(tài)度、價值觀 培養(yǎng)學生樂于發(fā)現(xiàn)新問題和愿意積極探索的情感。 【教學重點】 1．觀察冷水袋在熱水中加熱過程時的變化。 2．以冷水袋的質(zhì)量和體積是否發(fā)生變化為切入點，設計實驗，觀察研究冷水袋受熱上浮的原因。 【教學難點】 研究冷水袋受熱上浮的原因。 【教學準備】 1．學生用材料準備。 小組用材料一：天平（課前調(diào)試平衡）、砝碼、冷水袋（常溫）、熱水、

2、燒杯、抹布、餐巾紙、勺子。 小組用材料二：熱水、燒杯、試管（課前裝滿水，用氣球皮和橡皮筋封口）、放大鏡、抹布。 2．教師用材料準備。 燒杯兩只、熱水、冷水、冷水袋、勺子、自制液體熱脹冷縮教具（玻璃瓶、橡皮塞、硬塑透明吸管、紅墨水液體）水槽、課件PPT。 【教材處理】 1.    演示用的冷水袋涂上顏色，使上浮觀察更清楚。 2.    在研究加熱是否改變水的體積時，試管中的水一定要裝滿，為使效果明顯，建議用溫度較高的熱水。 3.    用酒精燈加熱試管中的冷水改成用演示實驗中水袋，增強驗證的可

3、信度。注意從燒杯中撈出的水袋一定要用餐巾紙擦干后放到天平上稱，減小因水袋外表沾水而造成的誤差。 4.    在驗證體積是否發(fā)生變化中，添用放大鏡，是因為氣球皮因水膨脹而凸出的現(xiàn)象不是很明顯，通過放大鏡能更加清楚的觀察到現(xiàn)象； 5.    教材中物體的輕重應用“質(zhì)量”表達而非表達為“重量”，這是兩個完全不一樣的科學用詞。 6.    冷水袋要在水槽中灌滿，防止水袋中有空氣，塑料袋口子多余的薄膜翦去，避免因沾水而影響第二次稱的質(zhì)量。 【教學過程】 一、經(jīng)驗導入 （活動一：演示導入。（1）觀察：冷水

4、袋加熱前后在冷水杯中的沉浮狀態(tài)，引出課題。） 1．師：（出示一杯冷水，放于小講臺上）同學們，這是一杯冷水；（出示一杯熱水，放于小講臺上）同學們，這是一杯熱水；（出示一袋冷水）這是一袋冷水，我請這位同學驗證一下（放入1號冷水杯中），水袋是沉還是浮？ 生：沉。師板書——沉 2．師：（用勺子撈出水袋輕輕放入2號熱水杯中）請同學們觀察1分鐘時間。 生：觀察1分鐘。 3．師：（用勺子撈出水袋輕輕放入1號冷水杯中）現(xiàn)在水袋是沉還是浮？    生：浮。師板書——浮 4．師：你們猜原因是什么？  生：因為水袋被加熱了，師板書——加熱  

5、0; 5．師：我再請這位同學上來驗證水袋是否被加熱了？是嗎？    生：驗證（快速觸摸或隔手帕觸摸，防止燙手）變熱了。師板書——溫度升高 6. 師：這節(jié)課，我們就要一起來研究“給冷水加熱”，板書課題。   ◆設計意圖：通過“演示實驗”，讓探究從學生的直觀觀察引入，讓現(xiàn)象突破學生已有的生活經(jīng)驗，激起學生的質(zhì)疑，激發(fā)學生的探究熱情和思維熱點，培養(yǎng)學生從現(xiàn)象中提出科學探究的問題能力。 二、研究沉浮的原因。（預測、設計、驗證、分析）。 （（1）預測分析：水袋加熱前后在冷水中先沉后浮與什么原因有關？（2）設計方案：小組討論設計驗證與質(zhì)量是否有關的實驗方案；（3

6、）驗證實驗：研究水在加熱過程中，質(zhì)量是否發(fā)生變化（4）設計方案：小組討論設計驗證與體積是否有關的實驗方案；（5）驗證實驗：研究水在加熱過程中，體積是否發(fā)生變化。（6）分析小結：水袋加熱前后在冷水中先沉后浮的原因？） 1．師：加熱后的水袋浮在冷水中，除了溫度升高，你們預測還與什么原因有關？    生：加熱后的水袋的體積變大了，水袋的質(zhì)量變輕了，所以浮起來了。 2. 師：板書——質(zhì)量、體積？（黑板邊預寫） 3．師：你預測的理由是什么呢？(教師適當引導：我們可以用 “沉和浮”單元的知識來分析) 生：同樣的水袋，如果質(zhì)量不變，體積變大就會浮起來，如果體積不變，質(zhì)量變小也會

7、浮起來。 4．師：同學們的預測是否正確？我們接下來可以用實驗去驗證。 ◆設計意圖：觀察后引導學生提出科學探究的問題，做出科學解釋或推測，這是科學探究不可缺少的重要環(huán)節(jié)；啟發(fā)學生從影響物體沉浮的主要因素質(zhì)量和體積大小變化方面去定位思考使冷水袋上浮的原因，教師從中進行適當?shù)囊龑?，是師生合作的和諧體現(xiàn)，也是科學探究走向成功的輔助方式之一。 5．師：為了弄清加熱的水袋能浮在冷水中的秘密，我們要先設計實驗驗證的方案。      如果我們先來驗證是否與冷水袋的質(zhì)量變化有關，那我們可以怎樣來檢驗呢？ 生：先稱出冷水袋的質(zhì)量，加熱后再稱出水袋的質(zhì)量，前

8、后兩次對比后就可以知道是否與質(zhì)量有關。 2.師：為驗證是否與質(zhì)量有關，想想，我們需要用到哪些材料？ 生：天平稱（砝碼）、冷水袋、燒杯、熱水、勺子。 3.師：還有別的需要嗎？為了減小質(zhì)量的誤差，第二次稱水袋之前，水袋的外面應該是怎樣呢？ 生：應該是擦干的。 4.師：那最好還有什么材料呢？ 生：還要抹布或餐巾紙。 5．師：老師兩種都給你們，材料確定了（出示PPT），接下來我們?nèi)绾稳嶒災兀? 生：先用天平稱稱出冷水袋的質(zhì)量。 6．師：黑板邊板書——稱水袋，我們可用簡單的詞表達每一個環(huán)節(jié)，這個實驗中要稱幾次呢？ 生：兩次。 7．師：那第二次什么時候稱呢？ 生：加熱以后再稱。

9、8．師：接下去呢？請記錄員從抽屜里取出1號信封中的記錄單，用簡單的表達完成實驗方案設計，開始！ 生：討論設計實驗方案： 實驗驗證方案記錄單（一）                   第    小組      記錄員：         2008年 4月 22 日

10、一、需要驗證的問題：加熱的水袋浮在冷水中是否與它的  質(zhì) 量 變化有關？ 二、可以使用的材料：天平（砝碼）、冷水袋、熱水、燒杯、抹布、餐巾紙、勺子。 三、實驗驗證的步驟： 稱冷水袋 → 熱冷水袋 → 撈出擦干 → 再稱水袋 → 前后對比 → 分析結果。                           

11、0;           四、實驗驗證的結果：冷水袋質(zhì)量（     ）克，加熱后質(zhì)量（     ）克，冷水袋加熱后，溫度升高，質(zhì)量不變，與質(zhì)量無關。 9. 師：現(xiàn)在，我們來比比你們的方案設計，看哪個小組設計的最完整。 生：將小組討論完成的方案設計在實物投影上展示匯報，其他小組補充質(zhì)疑。 稱水袋 → 熱水袋 → 撈擦干 → 再次稱 → 前后比 → 寫結果。 10．師：請同學們一起看大屏幕。 老師的建議：

12、▲ 先稱出冷水袋的質(zhì)量，再小心把熱水倒入燒杯中。    ▲ 把冷水袋輕輕放入熱水中加熱1分鐘。    ▲ 用勺子取出后擦干，放到天平上再稱質(zhì)量。    ▲ 觀察天平是否仍保持平衡，分析是否與質(zhì)量有關。  △ 看完提示后，請材料員從材料區(qū)領取1號水槽。                    &

13、#160;                        開始實驗！     生：開始實驗。 11．師：下組了解學生實驗情況。實驗結束前出示PPT（音樂）;實驗完成后，請材料員整理好材料放回材料區(qū)，其他同學分析加熱的水袋浮在冷水中是否與它的  質(zhì) 量有關？ 12．師：下面來說說你們的實驗結果。 生：我們實驗發(fā)現(xiàn)

14、水袋的溫度升高了，質(zhì)量在加熱過程中沒有發(fā)生變化，所以熱水袋浮在冷水中與它的質(zhì)量沒有關系。 13．師：板書——質(zhì)量不變，劃去“質(zhì)量”一詞，看來加熱不改變冷水的質(zhì)量，那是否會改變它的體積呢？ 生：… 14．師:這個水袋的體積變化能直接觀察出來嗎? 生：不能，因為它往四周變大。 15．師：那能不能想辦法讓它往一個方向變化呢？ 生：想不出 16．師：老師給你們提供一種特殊的材料：用氣球皮封口的裝滿冷水的試管。為了證明加熱是否改變冷水的體積，我們還需要什么材料？ 生：我們還需要燒杯、熱水、酒精燈 17．師：為了讓你們更加清楚的觀察到現(xiàn)象，老師還給每個小組準備了放大鏡。那我們怎樣去驗證冷

15、水袋加熱后浮在冷水中是否與它的體積有關呢？現(xiàn)在請小組利用這些材料討論實驗的方法。 生：小組討論方法。 18．師：誰來說說你們想好的實驗方法？ 生：我們可以把試管浸入熱水杯中，如果水的體積變大，氣球皮會凸出來，如果水的體積變小，氣球皮會凹進去。 19．師：說的真棒！現(xiàn)在請大家一起看大屏幕： PPT: 仔細觀察試管口氣球皮的變化，可以借用放大鏡，根據(jù)現(xiàn)象分析結論！       看完提示后，請材料員馬上到材料區(qū)領取2號水槽，開始實驗！ 20. 師：觀察小組實驗情況，實驗結束前出示PPT: 實驗完成后，請材料員整理材料放回材料區(qū)，其他同

16、學分析加熱的水袋浮在冷水中是否與它的 體積有關？ 21．師：停，下面我們來交流你們的驗證結果。 生：試管放在熱水杯中加熱，我們看到氣球皮凸出來了，所以說水的體積變大了，實驗說明水袋上浮與它的體積變化有關。師板書——體積變大 22．師：根據(jù)我們前面兩次驗證實驗，現(xiàn)在你知道加熱的水袋浮在冷水中秘密嗎？      生：因為冷水袋加熱后溫度升高，質(zhì)量不變，體積變大了，所以是浮的。 ◆設計意圖：探究是科學課堂的中心環(huán)節(jié)，是學生質(zhì)疑、思維、設計、實驗、觀察、分析、討論以及知識與能力生成的綜合環(huán)節(jié)。從“探究水袋加熱能浮在冷水中的秘密是什么？”為中心任務，通過

17、結果預測、方案設計、實驗驗證，分析歸納，讓科學現(xiàn)象說話，是學生學習科學知識，理解科學現(xiàn)象的方法。這個環(huán)節(jié)的教學，尤其要重視學生科學實驗的規(guī)范性和程序化，課前對實驗員使用天平等常用器材方面要做適當?shù)挠柧毢蛷娀岳谔岣哒n堂探究的實效。 四、拓展延伸 1．為了表揚今天大家的表現(xiàn)，現(xiàn)在老師給大家表演一個小魔術，想看嗎？ 生：想。 2．師：演示平底燒瓶中紅色液體的熱脹現(xiàn)象。 生：觀察。 3. 師：你們也想試試嗎？ 生：想。 4．師：老師建議你們回去自己創(chuàng)作一個能觀察液體熱脹現(xiàn)象的小發(fā)明。這是老師用身邊的材料做的，出示樣品（演示-機動）。 5. 師：如果老師將燒瓶放入冷水中，你們預測

18、液柱會怎樣呢？ 生：液柱會下降。 6．師：下節(jié)課我們將來研究液體受冷后的變化。出示PPT:課外小作業(yè)：請每個小組利用身邊的材料，合作創(chuàng)作能觀察液體加熱體積變大現(xiàn)象的小發(fā)明。下節(jié)課我們一起來比比誰的發(fā)明最棒。 ◆設計意圖：小魔術的表演是為出示下節(jié)課研究的引子。課外小組合作創(chuàng)作小發(fā)明，既是科學知識的應運，又是學生探究的拓展，讓科學走入學生的生活，同時也為下節(jié)課研究液體的熱脹冷縮做好經(jīng)驗的積累準備。 五、板書設計                

19、0;         給冷水加熱                 沉              加 熱               浮 溫度升高  質(zhì)量不變  體積變大