苏教版小学四年级下册科学第1课《冷热与温度》教学设计

桂馥兰香

1.冷热与温度
江苏省南通市崇川学校 保佳媛
【课标落实】
1.本课通过观察现象、认识与学会使用仪器、提出问题、作出假设、设计实验、完成探究、记录与分析数据、总结规律、拓展应用等一系列活动，落实《课程标准》中年段的课程目标。
科学知识
测量、描述物体的特征和材料的性能；
意识到使用工具可以更加精确、便利、快捷
科学探究
在教师引导下，能从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题；
在教师引导下，能基于已有经验和所学知识，从现象和事件发生的条件、过程、原因等方面提出假设；
在教师引导下，能基于所学知识,制订简单的探究计划；
在教师引导下，能运用感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述对象的外部形态特征及现象；
在教师引导下，能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录整理信息，陈述证据和结果；
在教师引导下，能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论；
在教师引导下，能正确讲述自己的探究过程与结论, 能倾听别人的意见，并与之交流。
科学态度：
在科学探究中能以事实为依据；
面对有说服力的证据, 能调整自己的观点；
能接纳他人的观点，完善自己的探究；
能分工协作, 进行多人合作的探究学习；
乐于为完成探究活动，分享彼此的想法，贡献自己的力量。
科学、技术、社会与环境：
了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求；
了解人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。
2.本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域”和“技术与工程领域”的中年段要求。
1.1物体具有质量、体积等特征。
能够使用简单的仪器测量物体的长度、质量、体积、温度等常见特征, 并使用恰当的计量单位进行记录。
6.3.1用温度来表示物体冷热的程度，摄氏度是温度的一种计量单位。
描述测量物体或空气温度的方法；知道国际上常用摄氏度作为温度的计量单位来表示物体的冷热程度。
17.3工具是一种物化的技术。
知道使用工具可以更加精确、便利和快捷。
【教材分析】
《冷热与温度》是苏教版科学四年级下册第1单元《冷和热》的第一课时。通过三年级上册《热空气和冷空气》的学习，学生对热现象有了具体的感知，认识了常见的热现象，通过三年级下册《测量气温》的学习，学生学会用气温计测量气温的方法，能正确读、写温度以及单位。本课将物质的冷热现象由气体延伸到液体，学生需建立起“温度”的概念，以及理清“温度与物体冷热程度的关系”。近一步学习测量物体温度的工具——温度计，并且更加规范地使用温度计测量、探究温度变化规律。
本课教学内容分四个部分：第一部分，比较冷热水的差别，对“温度”形成感知，并意识到人的皮肤无法精确地感知、比较物体的冷热程度，存在误差。第二部分，定义“物体的冷热程度可以用温度表示”，形成“温度”的概念，并认识测量工具——温度计，观察其结构，学会使用。第三部分，探究热水变凉过程的温度变化规律，设计连续测温的实验方案，记录、描绘、分析数据得出结论。第四部分，认识不同的温度计，人类为了促进生产生活，根据不同的需要设计了不一样的温度计，在生活的不同方面发挥着作用。
【学情分析】
通过三年级上册《热空气和冷空气》和三年级下册《测量气温》的学习，学生已经关注并认识生活中的冷热现象，学会用皮肤这种感官去感知，也知道可以使用温度计测量空气或其他气体的温度，会读数并记录温度数据，正确地使用温度单位。本课学生进一步学习使用温度计测量液体温度的方法，更扎实地训练使用温度计以及读数。学生在这一课将测量温水的温度，并连续测量12分钟内的水温，每隔2分钟测量一次，观察、分析温度的变化。学会设计探究实验、考虑实验细节、明确测量的步骤、方法，学会记录数据、分析数据，用直观地方式展示数据并总结概括，是学生掌握探究方法、培养探究思维的重要过程。
四年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们有很强的求知欲。与此同时，他们已经掌握了一定的观察方法、探究实验方法以及形成规范操作的意识。冷和热是生活中常见的现象，如气温的高低、物体的冷暖、加热、制冷等，学生对此都有丰富的生活感知，但他们对冷和热的认识，更多时候还是停留在自我感觉的层面，没有具体、精确地比较，也没有对冷热变化过程的敏锐感知，本课借助工具测量，用数字、图像直观而具体地将冷热变化展现给学生。
【教学目标】
科学知识：
1．知道温度可以表达物体的冷热程度；
2．知道用温度计可以准确测出物体的温度，知道温度的单位；
3．知道在热水变凉的过程中，温度下降是有规律的；
4．知道测量物体温度时要根据不同测量对象，选择合适的温度计。
科学探究：
1．能正确使用温度计测量水温；
2．能够连续测量热水的温度变化并分时段记录数据；
3．通过探究活动得到数据，并分析数据和图表，概括温度变化规律；
科学态度：
1.对科学研究有兴趣，体验和感受到生活中时时处处有科学；
2.体验到亲历科学探究过程的乐趣。
3.注重实验习惯的培养，会仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、及时反思等；
4.注重实验小组合作意识，能有效分工合作；
5.在科学探究中，敢于猜想，通过探究验证自己的猜想。
科学、技术、社会与环境：
1．认识到测量工具的使用使人们生活更加精准、便捷；
2．知道人们根据生产、生活所需设计、制造不一样的工具。
【教学重点】
会正确使用温度计测量水温。
【教学难点】
能连续测量一杯热水的降温过程并及时记录，分析数据、总结规律。
【教学准备】
教师材料：课件和视频。
学生材料：温度计、烧杯、热水、铁架台、温度计夹、计时器等。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、活动导入：
1.同学们，今天老师准备了三杯水，请同学们仔细观察一下，它们有什么不同的地方？
2.生1：有的冷有的热，冷热程度不同；
生2：水温可能不同。
3.提问：你是根据什么来判断水温有可能不同的？
4.生：根据杯子上面有水汽冒出，来判断水温可能不同。
5.那有水汽冒出的两个杯子，哪个杯子中的水热一点呢？
6.生：用手摸一摸。
7.提问：你是想用什么感官帮助你判断水温？
8.生：皮肤。
9.小结：没错，皮肤可以感觉物体的冷热，也就是物体温度的差异。【板书：温度：物体的冷热程度 冷热与温度】
10．提问：谁的手指皮肤足够灵敏，来试一试？
（请学生演示，教师讲解：将两手的食指分别插入热水和冷水中，5秒后同时插入温水中）能具体说一说感觉吗？
11．生：左手（先放入热水）感觉到的温水凉一些，右手（先放入冷水）感觉到的温水热一些。
12．提问：最后同时插入的同一杯水，只有三杯水。同一杯水，它们冷热应该一样的啊！怎么会一只手感觉冷一些，一只手感觉热一些呢？是不是我们感觉出了问题？
13．生：左手先放在热水中，突然放到温水中，就会感觉冷一些，而右手先放在冷水中，再放入温水中，感觉就会热一些。
［设计意图：以一个简单的活动导入新课激发学生兴趣，在活动中应用感官的同时充分感觉，而活动结果的设计使学生意识到人的感官感觉到的冷热程度模糊而不精确，感官确实会出现差错，所以工具更加可靠、准确，需要使用测量工具使其数据化。]
二、学会测量：使用温度
（一）介绍温度、温度计、温度的单位
1.提问：用皮肤感觉的结果有时不太准确，我们要如何准确地知道水的温度呢？
2.生：用温度计测量。
3.提问：介绍你见过、使用过的温度计。
4.生1：班上同学不舒服，老师用额温枪测他有没有发烧；
  生2：早上学校门口有测量体温的机器；（补充：红外测温仪）
  生3：时钟上有表示温度的部分。（补充：寒暑表）
……
5.总结：是的，这些测量物体温度的工具统称为温度计。【板书：测量工具：温度计】
6.PPT出示各种各样的温度计：它们都是用来测量什么物体的温度？
7.生：体温计/红外测温仪/额温枪测量人的体温，寒暑表测量所在房间空气的温度……
8.提问：一般体温或者房间的温度是多少呢？
9.生：人体36度，房间25度等。
10．提问：“度”还叫什么？
11．生：摄氏度。
12．总结：没错，这就是温度的单位——摄氏度，写作℃。【板书：摄氏度（℃）】
13．提问：这些温度计可以用来测量水的温度吗？
14．生：不可以，因为水的温度高，这些温度计的测量范围不够。
15．师：真是细心、会思考的孩子，那么我们一起来认识实验室常用的温度计。
【设计意图：当想到需要使用温度计，就“顺藤摸瓜”地了解学生原有经验中对温度计的了解，说一说常见的、常用的温度计，知道不一样的温度计有不一样的用途，从合适的量程角度入手认识实验室用温度计。】
（二）认识实验室温度计
1．出示温度计：温度计是什么材料做成的？在使用时要注意什么？
2．生：玻璃做的温度计，要轻拿轻放，注意安全。
3．活动要求：请以小组为单位，观察温度计由哪些部分构成。
4．学生小组活动：观察温度计并讨论。
5．学生分享讨论成果：温度计里有红色的、细细长长的液体（补充：煤油），最顶头有一个红色的圆泡，玻璃管外壁有刻度（追问：观察刻度，这支温度计测量物体的温度范围是多少摄氏度？每一小格代表多少摄氏度？），最尾端注明了“℃”，有一个方便悬挂的小孔等等。
6．结合PPT总结：“液泡”、“液柱”、“刻度”、“单位”。
［设计意图：先让学生自己观察温度计的构造，学生观察得细致而全面。在观察过程中，学生联想每一部分的作用，从而初步形成使用方法，再经过教师指导，印象深刻，为学习其他工具的使用打好基础。直接用温度计解决上一环节的问题，学生学以致用的同时，趁热打铁地联系温度计的使用。]
（三）学会使用温度计
1．总结：我们已经根据水温的范围选择了合适的温度计，使用前需要再次检查温度计的液柱，并调整。出示PPT：
①观察温度计：量程和分度值，检查液柱有没有断处，可以甩动消除；
②选择温度计：根据估计水的温度，选择合适的温度计；
提问：接下来如何使用温度计测量水温？
2．学生发言讨论温度计的用法，教师适时引导，得出正确的使用方法。（PPT展示）
③测量：温度计下端的液泡要完全浸没在液体中，不能碰到容器的底和壁。（追问：为什么不可以碰到杯壁？生：碰到杯壁测到的是杯壁的温度）
④读数：要等温度计内的液柱不再上升或下降时才能读数，温度计不拿出来，并且要使视线与温度计液柱的顶端相平。（追问并补充：如果液柱没有停下说明还没有测到水的温度，视线不相平看的不准确）
3．提问：你学会了吗？谁来试一试使用温度计测量讲台上三杯水的温度，其他同学做裁判，观察他们的使用方法对不对。
4．请学生演示实验，讨论操作是否正确，并且正确地记录数据。
［设计意图：先由学生讨论温度计的使用方法，提出注意点，请学生分析为什么要这么做，在暴露学生思维并纠正的同时，强化了对温度计使用方法的理解，再用选一选的方式，再次检验掌握程度。】
二、探究活动：热水变凉的规律
（一）提出探究问题
1.引导：此时水的温度跟刚上课时的温度一样吗？
2.生：不是，水已经冷了一些了。
3.启发：关于热水变冷的过程，你有什么想研究的问题？
4.生1：为什么水会变冷？
生2：温度下降的速度是什么样的？
  生3：最后会下降到多少度？
……
5.总结：我们先来研究热水变冷过程中温度的变化规律。说一说你的猜测。
6.学生讨论：一部分学生认为水变冷的速度是一样的，所以现在比较冷的说明刚刚就是比较冷的；另一部分学生认为水变冷不是一直是一个速度，可能有时快，有时慢等等。
（二）设计探究方案
1.提问：我们可以怎么研究这个问题？
2.生1.：把一杯热水放在桌上，观察它的温度变化。
生2：先记下水的温度，再每过1分钟测量一次温度，记下来。
3.PPT出示，请学生总结：
①将温度计的液泡完全浸没在水中，待液柱不再上升，读出示数，作为“0分钟”时的温度；
②每隔2分钟读出温度并记录。
温馨提示：
（1）安静观察
（2）真实记录
时间/分钟        0        2        4        6        8        10        12
温度/℃                                                       










（三）完善探究方案
4.提问：关于实验，老师还有几个需要注意的问题，请同学们分小组讨论。
PPT出示：
①测量过程中，温度计能不能从烧杯中取出？
②实验所需材料有哪些？
③小组内如何分工合作完成实验？
5.学生分组讨论后汇报并说明理由：温度计不能拿出水面。
6.出示温度计夹和铁架台：为了固定温度计，老师给大家准备了专门固定温度计的铁架台和温度计夹，按顺序安装装置。还需要什么器材？
7.生：计时器/秒表
8.活动要求，出示记录单：老师统一为大家计时，请大家分配好搭建装置、读数、记录、画图等工作。
（四）实验探究并记录
1.分发实验材料。
2.学生完成实验，并记录、分析数据。
（五）分析数据并总结
1.学生汇报数据和结论。
2.我们发现用表格记录的数据不方便我们观察，老师教你们学习一种新的处理数据的方法。我们将这些数据绘制成曲线图我们来看看。（教师讲解曲线图各部分代表的意义。同时教师根据学生数据绘制曲线图)
3.师生共同总结出热水变凉过程中的温度变化规律——先快后慢。【板书：热水变凉温度下降先快后慢】。
［设计意图：引导学生主动探索水温变化的规律，设计实验、猜测，并将数据以画图的形式更直观地表达，总结规律。教学中重点讨论了实验方法，从学生自己讨论出粗略的操作方法，到教师提出细节问题，学生讨论并思考解决办法，引导学生学会设计实验、考虑细节，教会学生合理利用测量工具，以及分析处理数据的能力。]
四、拓展延伸
1．启发：如果继续观测，会有什么结果呢？
2．学生测量、猜测：会都跟室温差不多。
3．提问：你准备怎么研究这个问题？课后小组讨论，一起试一试验证你们的猜想！
［设计意图：启发学生乐于思考相关的科学问题，并鼓励学生设计实验，学以致用，让学生体会探究的乐趣、掌握探究的方法。】
【板书设计】
1．冷热与温度
温度：物体的冷热程度表示
测量工具：温度计
单位：摄氏度（℃）
热水变凉温度下降先快后慢