《空气的热胀冷缩》教学设计

《空气的热胀冷缩》教学设计

李翔

李翔湖南省邵阳市新邵县巨口铺镇中心小学422917

中图分类号：G688.2文献标识码：A文章编号：ISSN1001-2982（2019）09-190-01

教学目标：

知识目标：

1、气体受热之后体积会发生膨胀，当遇冷之后体积便会缩小。

2、热膨胀这一现象和物体内部的微粒运动存在关联。

能力目标：对探究学习一般方法加以掌握，比如猜想和假设、计划制定、进行实验、表达和交流等。

教学重点：通过不同方法对空气发生热胀冷缩这一现象进行观察

过程设计：

（一）情境导入

1、问题探究

第一，对热水瓶口软木塞飞起来的实验进行演示，引导学生进行观察。在此期间，教师可用软木塞把热水瓶口塞紧，然后松手，这样瓶塞会飞起来。

第二，提出问题，为什么会出现这种现象？软木塞可以飞起来与什么有关？

在此期间，科学教师需确保儿童认真听讲以及观察，并且引导儿童对问题进行回答，如何热水有关，和水热胀冷缩相关；或者可能与热水瓶当中热的空气存在关联……

设计意图：创设具体问题情境，经过对飞起来的瓶塞进行演示，促使儿童发现问题以及提出问题。

2、科学假设

师：水与很多液体全都具备热胀冷缩这种性质，那么空气是否同样具备这个性质？当空气受冷或者受热以后，体积怎样变化？

提出问题以后，科学教师可让儿童思考，并且引导其提出：假设空气同样具备热胀冷缩这一性质，那么软木塞最后飞了出去是被热水瓶当中的空气顶出去的。

设计意图：假设瓶塞是热的，是热水瓶当中的空气膨胀把瓶塞顶出去的，引导儿童设计实验对假设进行验证。

（二）观察空气有无冷胀冷缩

1、制定计划

师：我们要如何设计实验观察以及验证空气具备热胀冷缩这一性质呢？

师：上节课我们一同设计实验对水与其他液体热胀冷缩进行了观察。今天实验是否可以效仿之前实验？但是，我们不仅无法看到空气，同时也无法摸到空气，那么我们是否可以借助其他看得到并且摸得着的物体来对空气体积具体变化加以观察呢？

提出问题以后，科学教师可引导儿童进行思考并且大胆发言。课堂之上，教师可引导儿童提出以下解决方法。第一，可参考水热胀冷缩这个实验来设计实验，由于空气占据全部空间，因此我们只要将烧瓶加热，其中空气假设向外跑，就可证明空气具备热胀冷缩这一性质。第二，烧瓶受热之后，其中空气会向外跑，可以说明空气在受热以后会发生膨胀。当烧瓶遇冷以后，空气向内跑，可以说明空气在遇冷以后体积会缩小。第三，我们既看不到空气，也摸不到空气，所以我们可把气球套在烧瓶口上，当空气向外跑时，气球便会慢慢鼓起来，如果空气向内跑，那么气球便会变瘪。第四，按照温度计这一原理，可以在瓶口放1根细的玻璃管，并在管内滴加少许红墨水。如果红墨水升高，便可证实空气体积正在慢慢膨胀。如果红墨水降低，便可证实空气体积正在慢慢缩小。

师：非常好，相信今天实验定会成功。

之后，科学教师可让儿童分组进行讨论，对具体实验方案加以设计以及交流，最终对探究方法进行确定。

设计意图：一看到儿童按照水热胀冷缩这一实验，通过其他物体对空气体积具体变化进行观察，进而制定相应的实验计划。

2、进行实验

在儿童实验期间，科学教师要进行巡视，同时要适时指导。实验期间，儿童主要进行小组实验，通过团队合作一同完成实验。

组织教学期间，科学教师必须确保各组分工明确，所有儿童全部参与其中，各司其职，一同合作。

3、表达和交流

师：大家交流一下，你看到的实验现象可以说明哪些问题，能够得到什么结论？

（引导儿童进行组间交流，对自身想法进行表达）

儿童在讨论交流以后可以达成共识，经过实验可以发现，当空气受热之后，空气体积就会膨胀，当空气遇冷以后，其体积就会缩小。

设计意图：让儿童进行民主交流，倾听他人意见，并且提出自身不同见解，进而让儿童通过讨论交流达成共识。

（三）对热胀冷缩的现象进行解释

师：如果温度发生变化，空气与水的体积全都会变化，为什么？当我们紧贴着站在教室的中央，与每个人在教室当中用力跳跃，哪种情况占据空间比较大？

通过上述问题，教师可引导儿童构建各自假说。

师：现在我们一同进行模拟空气当中微粒运动这个游戏。

（模拟游戏）

师：物体发生冷胀冷缩这一现象是如何引起的？

结论：一般来说，常见物体是由微粒构成的，但微粒一直在不停的运动，而物体发生热胀冷缩这一现象就与微粒运动存在关联。当物体吸收热量升温之后，微粒便会加快运动，此时微粒间的间距会变大，所以物体就会发生膨胀。当物体遇冷之后，微粒运动就会减慢，此时微粒间的间距会减小，因此物体便会收缩。

设计意图：借助游戏可让儿童对微粒概念加以体会，同时通过微粒概念对热胀冷缩具有的本质加以解释。

（四）反思和评价

师：大家表现非常好，哪位同学可以对自身进行评价，哪些地方做得比较好，存在哪些不足，哪些想法已经得到科学验证？

（让儿童进行自我评价）

师：哪位同学可以解释一下，老师演示期间热水瓶赛为什么会飞起来？

师：怎样才能保证热水瓶赛不会飞起来呢？

引导儿童根据所学知识提出解决方法，如向热水瓶当中注满水，让其中没有空气。或者给木塞添加一层布。再或者用手紧紧按住瓶塞，让瓶塞受热膨胀，此时运用到固体热胀冷缩这一原理。

设计意图：让儿童对实验探究结果具有的可靠性加以评价，并且对活动加以反思，鸡儿让其认识到自身以及他人长处以及不足，同时提出相应的改进措施。