《温度与水的变化》创新教学设计 [复制链接]

【教材简析】

《温度与水的变化》作为小学科学五年级下册“温度与水的变化”单元的起始课，有着举足轻重的地位。它以“加热与冷却水”实验为主要探究路径，引导学生对水在不同温度下的状态变化进行细致观察。在这个过程中，学生能够直观看到水受热时从液态逐渐汽化为气态，遇冷后气态又液化回液态的现象，从而开启对热量如何影响水形态变化的探索之旅。

【学情分析】

五年级学生在三年级《水》单元学过《水沸腾了》，对水的三态有生活认知且能识别常见三态现象，也掌握用温度计测温度和基本实验操作技能。知道温度与形态变化的关系，但对“热量”与“温度、形态变化”的内在联系认知模糊，难以理解“沸腾时持续加热温度不变”等抽象概念。学生喜欢动手实验，对“凉白开制作”等生活问题好奇，适合真实情境驱动探究，需要借助直观数据和现象建立“热量→温度→形态”的逻辑关联。

【教学目标】

科学观念：认识水在加热、沸腾、冷却过程中，温度呈现升温→基本不变→降温的变化规律，以及水的形态遵循液态→气态→液态的转化规律。深刻理解热量的吸收与释放是驱动水形态变化的根本原因，成功建立起“热量→温度→物态”之间紧密的科学关联。

科学思维： 能够依据实验中记录的温度数据推理出温度变化趋势，根据气泡变化等现象，精准归纳水的变化规律，熟练运用箭头模型清晰解释加热、沸腾、冷却各阶段热量的传递过程。

探究实践：完整经历科学微项目探究过程，在实验中与小组成员密切合作。熟练且规范地使用酒精灯、温度计等实验器材，准确记录实验中的各项数据与现象。

态度责任：在实验过程中，养成严谨观察、如实记录的科学态度，真切体验小组合作在科学探究中的重要性；充分意识到全球变暖对自然界水循环产生的深远影响，牢固树立“节约能源、减少碳排放”的环保责任，主动运用物态变化知识解释自然界中的相关现象。

【教学重难点】

重点：通过实验全面观察水在加热、沸腾、冷却过程中的温度变化以及形态转化，建立温度与形态变化的直观联系。

难点：理解沸腾时持续加热温度不变是因热量用于液态到气态的转化，进而构建热量吸收与释放驱动水温度和形态变化的科学模型。

【教学过程】

课前谈话：

1.确定组长：每个组左上角的同学为组长，请组长起立。

2.电子温度计的使用指导：电子温度计左下角有一个“on/off”按钮，如果跳掉了，再按一下重新测量温度。

陈佳五下4.1《温度与水的变化》课件_02.png(206.02 K)

2025/4/13 22:58:35

3.评价前置：台上有3只吉象，专注、探究、合作，集齐更多吉象的小组可以得到神秘奖品哦！

一、聚焦：“获取一杯凉白开”任务（3分钟）

最近天气很热，你们觉得呢？天气热，排汗多，多喝水有利于身体健康。

1.情境任务：

老师带来一杯凉开水，它是怎么来的？（烧水再冷却）

基本正确，其实你中间漏了一个关键环节——持续沸腾一段时间，deepseek告诉我们这样能杀灭水中大部分细菌。

陈佳五下4.1《温度与水的变化》课件_04.png(162.79 K)

2025/4/13 23:00:09

2.明确目标：今天我们就来获取一杯凉白开，首先得？（烧水）怎样才算‘烧开了’？需要观察什么？”（出示课题：温度与水的变化）

二、探究：设计实验，观察水的变化（23分钟）

1.器材挑战，设计实验

用这些器材烧水，你会吗？（展示实验器材：烧杯、酒精灯、温度计、铁架台）：“谁能正确组装？”（学生上台演示，全班纠错，强化器材使用规范）

000.png(78.19 K)

2025/4/13 23:16:25

2.观看实验微视频，任务分解

陈佳五下4.1《温度与水的变化》课件_05.png(690.63 K)

2025/4/13 23:16:25

陈佳五下4.1《温度与水的变化》课件_06.png(62.57 K)

2025/4/13 23:16:25

你有什么温馨提示想告诉你的小伙伴？

老师也有几点温馨提示，组装好器材可以马上点燃酒精灯嘛？（不行，要记录初始温度）

观察到什么现象说明沸腾了？这几幅图都沸腾了吗？产生气泡的程度要剧烈且引起水面翻滚。

冷却怎么做？（熄灭酒精灯）实验记录单完成后，静置器材。请组长领取器材！

陈佳五下4.1《温度与水的变化》课件_07.png(466.64 K)

2025/4/13 23:16:25

3.分组实验与记录（12分钟）

学生活动：分组完成实验，记录温度数据与现象。

评价激励：“最快完成且记录规范的3组获‘合作星’，开始实验！

三、研讨：分析数据，构建热量关系（10分钟）

每个小组都完成了实验，得到一颗合作星。

1. 现象交流与汇报（7分钟）：同学们都得到凉白开了嘛？是“凉”白开嘛？为什么？（太烫了）

（实验期间已随机请了3组张贴温度数据在黑板上）那我们就来看看温度变化，你发现了什么？（升温→温度基本不变→降温）大家都一样嘛？

100.jpg(89.69 K)

2025/4/13 23:33:57

提问：随着温度的变化，水怎么变？请最先完成的小组上台汇报你们记录的发现。

（产生气泡、白汽→气泡、白汽最多→气泡消失，白汽减少，是逐渐增多到最多最后变少的趋势）

温度与水的变化活动记录单_3.jpg(177.58 K)

2025/4/13 23:33:57

温度与水的变化活动记录单_1.jpg(167.96 K)

2025/4/13 23:33:57

大家都认同嘛？你们都画了气泡，气泡是什么哦？（主要是水蒸气）白汽又是什么？（是水蒸气又变回的小水滴）。

哦，水的形态也发生了变化。

2. 模型构建与纠错（8分钟）：

随着温度变化，水的形态也在变。影响温度和水的形态变化的根本原因是什么？（热量）

用箭头表示烧杯底和上面的热量的进出，谁想来试试？都认同吗？

200.jpg(90.21 K)

2025/4/13 23:47:59

纠错过程：

加热阶段，热量进去多少出来多少，那温度还会上升哒？（下1上1改为下2上1）

沸腾阶段，明明还在加热，温度竟然基本不变了？为什么？（用于放热了，吸热和放热平衡，温度不变，下2上1改为下2上2）；

冷却阶段呢？热量散失到空气中了（上1）。

原来热量、温度、水的形态变化之间竟然存在这样的关系？什么关系？跟你的小伙伴说一说。

（吸热更多，温度上升，液态→气态；吸热放热平衡，温度不变；放热，温度下降，气态→液态）

总结模型：热量→温度→形态。

四、拓展：联系生活与健康生活（3分钟）

1. 生活应用

现在得到凉白开了嘛？如何让凉白开凉得更快？（加冰、扇风、换容器）这些方法的原理是什么？（加速放热）。放进冰箱里，它会变成一块冰，这是水的第三种形态。

2. 健康生活

拿你们制作成功的凉白开跟我兑换真正的凉白开吧——“康师傅凉开水”，在生活中养成健康饮水的习惯。

300.jpg(44.63 K)

2025/4/13 23:55:49

【板书设计】

0000png.png(818.21 K)

2025/4/14 8:51:55

【教学反思】

本次教学以“获取一杯凉白开”为真实任务驱动，通过实验探究、数据研讨和生活迁移，引导学生建立“热量→温度→物态”的科学关联。现从亮点与不足两方面进行反思。

一、教学亮点：真实情境与科学思维的深度融合

1.情境化任务驱动，激活探究兴趣

以“制作凉白开”这一生活问题为切入点，将抽象的物态变化知识转化为可操作的实践任务。通过“凉白开制作”的完整过程（加热→沸腾→冷却），学生自然融入科学探究，理解热量与物态变化的关系。

这种“生活问题科学化”的设计，既对接学生的生活经验（如三年级已学《水沸腾了》），又潜移默化地升华了生活经验的科学性，如烧水时看到水温从低到高，沸腾时温度不变，冷却时慢慢下降，还发现水从液态变成水蒸气再变回液态，这些现象让他们直观理解了“热量影响水的形态”，学生一下就觉得“科学就在生活里”，养成细心观察生活现象的科学品质。

2.实验探究与模型建构深度融合，突破抽象概念

通过分组实验引导学生经历科学探究全流程。学生首先通过规范组装器材、记录温度变化曲线，直观观察到水"升温→基本不变→降温"的三阶段规律及"液态→气态→液态"的形态循环。

在现象分析环节，教师创新采用动态箭头模型将抽象的热量传递具象化：利用"酒精灯→烧杯→水"的箭头方向呈现加热阶段的热量流动，通过"吸热用于液→气转化"的可视化标注解析沸腾阶段的能量转化。

这种将实验数据转化为逻辑链条的教学策略，使学生不仅理解"温度变化或不变"的物理本质，更建立起"热量驱动→温度变化→形态转换"的三维认知模型，成功突破"物态变化中能量守恒"这一抽象概念，实现从现象观察到本质理解的科学思维跃升。

200.png(749.32 K)

2025/4/14 8:56:41

3.多元评价促进科学素养发展

采用“吉象集星”评价体系（专注、探究、合作），将科学态度与合作能力培养融入实验全过程，通过即时反馈（如颁发“合作星”“探究星”）强化规范操作与如实记录的意识，又强化小组协作与科学态度培养，最终通过“康师傅凉开水”兑换实现激励闭环。

二、教学不足：细节预设与动态调控的优化空间

1.环境因素干扰实验进度

第一节上课时没注意教室里竟开了空调（这个天气按理不应该开空调，试教也未曾遇到该突发情况），空调风向导致酒精灯火苗不稳，第一排的酒精灯火苗被风吹得飘来飘去，导致这两组实验进度拖慢。

课前未充分考虑环境因素对实验的影响，也提示我以后上课在实验前需全面检查环境因素（如关闭空调），确保控制单一变量（仅加热过程改变温度）。部分小组因火苗问题延长实验时间，导致“数据研讨”环节稍显仓促。

2.学情预设需进一步优化

该校学生基础薄弱，两个小组上台绘制折线图时存在困难，在老师的辅助下才成功绘制展示，而在自己学校试教时小组能自行贴好温度数据点绘制成折线图，后续可增加“温度-时间”折线图的绘制指导。