【教材简析】
作为单元起始课,需要了解学生对热现象的原有认知,引导学生思考贯穿整个单元的主题:热在物体间是怎样传递的?本节课通过研究温度的变化和水的形态变化,了解温度变化表示了热量在传递,完善了“热量变化导致了物体温度变化”。
聚焦板块通过观察教科书的图片,展示了自然界中的水以三种形态存在着,让学生找出图片中的水,并思考:水以什么形态存在,不同形态的水怎样运动变化,以及水的形态变化的相关因素。
探索板块,探究活动1主要通过学生的活动,整理原有前概念后, 梳理水的形态变化与温度的关系,尝试写出完整的假设,并思考如何去验证这个假设。探索活动 2 是观察水加热时的变化。将水加热至沸腾,随后停止加热,观察温度和水的形态变化,记录下温度和水形态的变化。
通过研讨活动,学生可以认识到水在被持续加热的过程中,温度先是会不断升高,当水开始沸腾,温度会保持不变;停止加热后,当沸腾现象消失,水的温度发会下降。继续加热,会有相同的现象。
拓展部分探索水的温度下降到 0 ℃以下和上升到 0 ℃以上的变化。在水结成冰和冰融化成水的过程中,热量随之减少或增加。
【学情分析】
学生在三年级上册《水》单元学习中借助温度计等工具,已经探究了水沸腾了、结冰了,冰融化了等现象。但只是停留在温度变化和水的形态变化之间,没有深入到“热量变化导致了物体温度变化”。让五年级的学生探究“热”,主要还是观察和思考一些与物体冷热程度有关的热现象。并感受到科学探究的乐趣。
【教学目标】
科学概念目标
1.物质通常以固态、液态、气态的形态存在,物态变化取决于温度等。
2.热是能量的一种表现形式,热量变化导致了物体温度变化。
3.分析物态变化的实验探究情况,知道水的凝固点和沸点。
科学探究目标
1.尝试从事物的变化以及相互关系的角度中提出可以探究的问题。
2.能够基于所学的知识,对研究问题做出假设,说明假设的依据。
3.制订比较完整的探究计划,用酒精灯、三脚架等组成加热装置,开展将水加热至沸腾的探究活动。
4.通过持续加热和停止加热,记录水沸腾后的温度变化和形态变化,用证据来检验 自己的假设,与同学交流探究的过程与结论。
5.能够对探究活动进行小结,发现水的温度、形态变化跟热量有关。
科学态度目标
1.形成对热量与水的温度变化、形态变化关系进行科学探究的兴趣。
2.通过长时多次的测量和记录,养成认真仔细的实验态度。
3.树立用证据说话的意识,能坚持自己正确的观点。
4.在进行小组合作学习时,主动研讨与交流,形成集体的观点。
科学、技术、社会与环境目标
1. 了解自然界中的水可以有不同的形态存在。
2. 能用物态变化的知识解释自然界中的有关现象。
3. 了解科学技术可以减少自然灾害对人类的影响。
【教学重难点】
重点:热量变化导致了物体温度变化
难点:热量变化导致了物体温度变化
【教学准备】
教师:水在自然环境中存在的课件资料
学生:烧杯、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、温度计、铁架台、温度计夹子、热水、护目镜、湿布、记录表、学生活动手册。
【教学过程】
一、聚焦:揭示课题(预设3分钟)
[材料准备:水在自然环境中存在的课件资料]
1.出示课件图片:展示自然界中的水以三种形态存在着。
(1)提问:图片中的水以哪些形态存在?(预设:湖里的水、雪山上的冰雪、空气里的水蒸气,追问:水蒸气你能看到吗?(板书:水 、冰、水蒸气)
(2)提问:水的这些形态会发生变化吗?
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是呢,湖里的水会蒸发成水蒸气,形成天空上的云朵,天空中云朵是水蒸气吗?雨水降到高山有变成了冰。(预设:冰化水、水蒸发,水蒸气凝结,水结冰。板书:添加箭头)
2.师生交流后进行小结:自然界的水是以不同的形态在循环运动着,很多生物依靠环境而生活,自然界的事物是相互关联着的。
3.教师引导学生思考:这些水在自然界里运动着,水的形态在发生着变化,水的形态发生变化与什么因素有关?(预设:温度、热量)
4.揭示课题:温度与水的变化(板书)
二、探索:温度与水的变化(预设15分钟)
[材料准备:1杯热水、温度计、烧杯、酒精灯、石棉网、三脚架,学生活动手册]
1. 探索活动:整理水的形态变化与温度的关系。
(1)提问:水的温度变化时,它的形态会发生什么变化?
(预设:结冰,沸腾。板书)
(2)追问:“水结冰的温度”和“水沸腾的温度”?
2.活动二:观察水加热时的变化现象。
(1)总结学生已有知识:将水加热到 100℃,水开始沸腾,水的形态会转变成水蒸气。
(2)引导学生思考:怎样证实我们的假设?
(3)小组讨论实验步骤,制订实验计划。
①需要什么实验器材?(PPT出示)
②按什么步骤进行实验?(PPT出示)
请同学们讨论一下,你说。组装加热装置。点燃酒精灯时不能用酒精灯对着点燃,要用火柴。烧杯用热水,可以节省时间,而且烧杯里的水不要太多以防外溅。
请问大家,我们在做水加热的实验要观察什么呢?
水的沸腾大家可以观察水中的小泡泡,温度计的读数有什么要注意的吗?
大家还要用秒表来计时,计时的同学在每分钟的时候提醒读数的同学及时读数及时记录。
停止加热时大家可以用湿毛巾把酒精灯移出来。
③加热水的实验还有什么需要注意的?(PPT)
(4)出示实验器材,师生确定实验步骤:
(5)师生讨论,明确注意事项:
(6)学生分小组开展水加热至沸腾的实验,将实验结果记录在活动手册中。
(7)教师巡回指导,并提示先完成实验的小组,可以把自己的想法记录下来,等会儿跟其他同学交流。
三、研讨:实验发现(预设15分钟)
1.学生反馈交流实验数据,及本小组的发现。
各小组交流汇报数据时按照以下格式:
我们是第
小组,停止加热后发现温度变化是
,水的变化是
。继续加热时发现温度变化是
,水的变化是
。
2.沸腾前,水温是怎么变化的?为什么?(预设:吸收热量)
3.你能解释一下,为什么停止加热,温度会降低呢?(预设:放出热量)
4.小结:吸收热量,温度上升,水会沸腾。放出热量,温度下降,水不沸腾。
5.我们观察到,水在 100℃左右沸腾了,可是刚撤掉酒精灯,水的温度还是100℃, 但却没有继续冒出小泡泡,说明水沸腾现象跟什么有关?(预设:只有提供热量, 水才会沸腾。)
6.提问:当我们给水持续加热,100℃时水沸腾了,但水的温度并没有再上升,水的形态开始发生变化,这又是为什么?(预设:水变成水蒸气,需要吸收更多的热量,所以温度不变。)
7.师生小结并板书:水在吸收热量后,温度上升,形态发生变化。
四、拓展:探索水的温度下降到
0
℃以下和上升到
0
℃以上的变化。
(预设5分钟)
1.提问:在水结成冰和冰融化成水的过程中,热量是否产生了影响呢?
2.我们可以设计怎样的实验来验证这个假设?(预设:1.借助温度计,在常温的水中加入冰块,观察冰块的融化过程。2.将一小杯水放在加盐的冰块中间,借助温度计观察水的变化)。
3.课后合作完成拓展任务(预设:可以制作小视频展示)