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一)背景和目标
前一节课学生已经发现，冷水在加热过程中体积增大了，本课我们将和学生一起进一步研究“水在受热或受冷后的体积变化”问题。这一活动，不仅仅是为了使学生获得水具有热胀冷缩性质这样的认识，而且要他们通过观察水的热胀冷缩现象，体验到不断改进实验和观察方法的重要性。 水有热胀冷缩的性质，那么其他的液体也有这种性质吗?教师要提醒学生不要急于做出回答。如果要回答这个问题，需要开展相应的观察实验予以证实。当学生对其他液体进行研究之后，是否就可以肯定所有液体都有热胀冷缩的性质了呢?教师还要提醒学生，我们还不能得出这个结论，因为我们只研究了几种液体，只能说明我们研究的这部分液体有这样的性质。教科书设计的“其他液体是否有热胀冷缩现象”的活动，把学生们的探究活动向着更广阔的方向拓展，也是对严谨科学态度的培养。 科学概念 .水受热时体积膨胀，受冷时体积缩小，我们把水的体积的这种变化叫做热胀冷缩。 .许多液体受热以后体积会变大，受冷以后体积会缩小。 过程与方法 .改进实验以达到更好的实验效果。 .制作一个简易的观察水的体积变化的装置。 .用科学知识解释生活中的现象(比如瓶装水为什么不装满)。 情感态度价值观 .意识到学习科学知识，要运用到日常的生产和生活。 (二)教学准备 为每组准备:平底烧瓶，玻璃管，橡皮塞;冷水，热水，温度计。为全班准备:多种瓶装和盒装液体。 (三)教科书说明 内容有3页，分两个部分。 第一部分:水的体积变化的观察 活动延续了前一节课的话题，研究直接指向水受热或受冷后的体积变化。学生在前一节课中观察到:水在受热后，试管口的气球皮似乎鼓起来了。那么如果水更热了以后会怎么样呢?教科书中两个孩子的对话，表明了他们观察到的现象和观察中遇到的困难一“这两杯水，哪一杯更热?”“唉，看不出来了，气球皮鼓得差不多”。这个时候学生发现由于实验现象不明显，通过观察气球皮鼓起的状态，不能很准确地判断两杯水的冷热情况，于是学生开始有了寻找其他实验方法或改进当前实验方法的需求。在组织这部分活动的时候，教师要紧紧抓住学生已经有的认识和困惑，引导学生深人思考一“放在杯中的水变热后的体积变化最明显的现象是什么?”学生们会猜测:水面会上升。要能清楚地观察“水”这种特殊的物质受热后的体积变化，我们该怎么办? 教科书引人的是一个平底烧瓶和红水的新装置，让学生针对新的实验装置进行讨论。学生可能会提出:玻璃管内的水不能漏出来、贴标签、画记号、用放大镜，等等。教师可顺势引导并采纳一些可行的建议。在明确了各项实验改进措施之后，教师再请学生猜测:水受热之后可能观察到什么现象?实验时建议教师可给学生们相对长一点的时间，同时要求他们按一定的时间间隔记录细管中水面的高度变化。在之后的观察实验中，学生们会发现:开始水面慢慢上升，然后快速上升，再慢慢上升，后来停止上升，最后慢慢下降。这是一个非常有意义的发现。教学的重点可以放在对所发现现象的描述并尝试着做出解释上。在教学中，教师需要对“膨胀”和“收缩”两个词加以解释，使学生在观察活动中有较准确的语言加以描述。这个实验，不仅仅是观察水受热以后体积的变化，还要观察水受冷以后的体积变化，引导学生认识水热胀冷缩的现象。教科书提供的这个实验简单易操作，建议让尽可能多的学生亲历实验。在此基础上，教科书又安排了一个让学生“依据水的体积变化，推测水的冷热变化”的活动。 这项活动将前面的学习成果再次提升，从实验的现象引导学生关注身边温度计的原理。这个设计是水到渠成的一个环节，不仅可以让学生新的认识得到巩固，而且更拓展了学生的思维深度。 第二部分:其他液体也热胀冷缩吗 水有热胀冷缩的性质，那么生活中其他的液体也会有热胀冷缩的性质吗?这样的想法是学生在实验基础上自然生成的。也许学生不一定会提出来，但已经是学生现实基础上的一种成熟的需求。那么怎么引导学生去进行探究呢?教师在这个部分可能需要根据可以提供的材料，有选择性地进行设计:1.对于身边易得、价格低廉的液体，让学生再次经历与“水”一样的探究过程，观察体验其他液体热胀冷缩的性质。2.进行思维探究活动。即让学生通过观察和思考“为什么诸如啤酒瓶或饮料瓶里面的啤酒、饮料都不会装满”等问题，认识到这些液体也有热胀冷缩的性质。 建议教师多准备一些液体供他们选择，如酒精、醋、食油、豆奶和饮料等，在实验之前让学生进行充分的猜测，之后用较多时间放手让学生自主地讨论。这样就可以把学生们的探究活动向着更广阔的方向拓展。在探究活动过程中，要注重对学生进行严谨科学态度的培养。 (四)教学建议 1.过程安排建议。 (1)引人 .今天，我们继续研究:水在受热或受冷后，体积究竟有没有发生变化，怎样变化? (2)水受热受冷后体积的变化研究 .讨论观察实验的方法。 .怎么让现象更明显呢? .师生交流。 .确定方法。 .小组实验:观察水受热后体积发生的变化;观察水受冷后体积发生的变化。 .观察温度计液柱的变化和水温的关系。 .小组交流、讨论。 (3)讨论其他液体的热胀冷缩 .提问:其他液体有热胀冷缩性质吗? .生活中为了防止液体热胀冷缩引起危害，有些什么措施呢? (4)整理、小结 .哪些液体会热胀冷缩? .温度计是根据什么原理设计的? .还有什么新的问题? 2.几点说明。 (1)怎样能更清楚地观察到水受热后体积的变化，讨论改进实验装置和方法是这课的一个重点活动。教师需要了解学生的已有经验是什么?学生能够想到的是什么样的装置?把设计的实验建立在学生已有经验上，可以更好地调动学生的参与和思考。教科书中的几句引导语可以引导学生发现更有效的实验方法。 (2)“温度计雏形”的引人是个有意思的活动，建议教师准备一支温度计，在实验的时候将温度计也放人热水或冷水中，学生会发现，液柱在发生变化，受热上升，遇冷下降。这个过程可让学生意识科学课程的学习是与生产、生活紧密联系的。常见的水银温度计、红水温度计是利用水银或酒精的体积随温度变化特性来测量温度的。如果有条件，可以让学生做一个“简易温度计”。 (3)其他各种液体的热胀冷缩现象观察，建议教师多准备一些材料。让不同的小组用不同的液体进行这个观察活动，然后交流，可以拓宽观察面，或许也更能吸引学生的探究热情。 |
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