教科版科学五年级下册第二单元第五课《金属热胀冷缩吗》教学设计

教科版科学五年级下册第二单元第五课

《金属热胀冷缩吗》 教学设计

《金属热胀冷缩吗》教学设计 【教材分析】：

《金属热胀冷缩吗》一课是科学五年级下册第二单元的内容。这是在学生认识了液体、气体都具有热胀冷缩的性质后很自然地想到的一个问题：固体会不会也热胀冷缩呢？教材选用金属固体物让学生开展这方面的研究。分为三个部分：观察铜球的热胀冷缩；观察钢条的热胀冷缩；金属的热胀冷缩。教材以铜球的热胀冷缩实验作为典型的观察材料。本课的教学重点和难点都是如何设计实验观察金属固体体积的变化现象。通过本课活动内容和对观察结果的分析、归纳和概括，同时结合前两课的内容，在学生的头脑中建立起水、空气及铜球有热胀冷缩的性质，许多物体都有热胀冷缩性质的概念。本课不仅了解金属具有热胀冷缩性质，同时也是对液体、气体热胀冷缩性质的总结。

通过学生的归纳，发现很多物体都有热胀冷缩的性质。 【学情分析】：

在进行本课学习前，五年级的学生对液体和气体的热胀冷缩现象已经有了初步的认识和了解。学生对于固体是否也有热胀冷缩现象的探究比较感兴趣，但在实验过程中，还是存在以点带面的现象。很容易在看到铜球的热胀冷缩后就下结论：“金属也具有热胀冷缩的性质”。所以在归纳总结时要适时引导学生对科学结论得出的正确认识。

为此，通过本课的学习，一方面让学生对物体的热胀冷缩现象有一个较全面、深入的认识。认识到科学结论的得出是要经过多次实验论证的；另一方面，着重引导学生能关注身边常见的一些事物、现象，从生活实践出发，把所学的知识应用到生活实际。认识到知识来源于生活，同时也是为了人们能更好的生活。

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【教学目标】

1.设计并实施探究金属具有热胀冷缩性质的实验。 2.通过归纳热胀冷缩的现象，得出结论。 3.培养学生对已有结论的质疑精神。

4.对探究各种物体的热胀冷缩现象表现出更浓的兴趣。 【教学重点】设计并实施探究金属具有热胀冷缩性质的实验 【教学重点】通过归纳热胀冷缩的现象，得出结论。

【教学准备】为每组准备：酒精灯、各种金属材料、教师自制金属条热胀冷缩演示器、课件。

【实验内容】

教材中本节课由两个实验组成，实验一是观察铜球的热胀冷缩。 将加热前后的铜球依次放入金属环，观察是否都能通过，实验结果是加热前的铜球可以通过金属环，加热后的铜球由于体积膨胀不能通过金属环。在课堂上分小组进行实验时，发现以下几个问题。第一，金属球与手柄通过金属链连接，加热之后温度很高，铜球摆来摆去不安全。第二，很多学校给学生配备的铜球装置，手柄是塑料的，在加热时，由于金属导热性好，很容易将塑料熔化从而导致铜球脱落。

实验二是模拟桥观察钢条的热胀冷缩。加热钢条，通过大头针的倾斜来反映钢条的伸长量。同样，我们在实验操作过程中仍然发现一些问题。这是学生的实验记录单，有的组加热时间为4分钟，有的组为6分钟。通过学生的记录，我们发现同学们普遍需要对钢条进行长时间的加热才能观察到现象。还有一部分同学没有观察到大头针的倾斜或者现象不明显。

针对以上两组实验的不足之处，我设计了一个金属热胀冷缩演示仪，可以用它来研究金属的热胀冷缩性质。这个装置是由支架、待加热的金属、酒精灯和一个观察装置组成。这个由显微镜和手机组成的观察装置是整个实验最重要

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的部分。由于金属的热胀冷缩现象并不明显，实验时用肉眼很难观察到，因此以往老师在教学时，往往是通过放大法间接观察金属的热胀冷缩，而我所设计的观察装置能够直接观察到金属热胀冷缩的过程。并且加热时间短，效果明显。我们将显微镜的目镜与手机镜头对准，为了方便观察，我将铁丝右端粘上一根针，再将物镜对准金属一端使针尖在显微镜零刻度处。此时我们就能在手机的显示屏上看到这样的画面。点燃酒精灯，我们就能看到金属受热膨胀的过程。具体的操作我将在教学过程中展示。

【教学过程】

（一）创设情境，大胆猜想

课前对学生进行初步调查，金属热胀冷缩吗？同学们对此进行了激烈的讨论，并且在课前寻找到了生活中金属热胀冷缩的例子，比如两条铁轨连接处为什么要留缝隙，大桥的一端为什么要架在滚轴上。

但是由于金属的热胀冷缩不如液体和空气的现象明显，所以学生虽然通过查阅资料了解了一些现象，但是对这一过程仍然处于一种模糊不清的状态。（二）问题引导，制订计划

（1）教师提问：那么金属的热胀冷缩到底是怎样的呢？我们如何才能观察到呢？

（2）制定计划，如何利用自制金属热胀冷缩演示仪来探究金属的热胀冷缩性质。

（三）小组合作，实验探究

（1）首先学生选择了铝丝来进行实验。

（2）分小组进行实验。将实验仪器调节好，点燃酒精灯，我们发现指针在快速伸长，熄灭酒精灯，我们发现指针立刻回缩。整个加热和冷却的过程只用了一分多钟，效果却十分明显。

（3）结论：通过实验我们知道铝具有热胀冷缩的性质。

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（4）教师提问：那么其他金属也具有热胀冷缩的性质吗？（5）分小组进行实验。将学生分成了几组，选择铁丝、铜丝来进行观察，还有的同学用条状的铝来进行实验。

（三）思维加工，得出结论

（1）通过探究实验我们知道铝、铁和铜都具有热胀冷缩的性质。 （2）通过归纳和推理很多同学会得出这样的结论，所有金属都具有热胀冷缩的性质。

（3）教师提问：那么究竟是不是所有的金属都具有热胀冷缩的性质呢？（这个问题的提出是对学生科学素养的一种检测。）

（4）有些同学提出了质疑，他们通过阅读教材中的资料发现自然界中存在着像锑和铋这样热缩冷涨的金属。那么对于这种现象的发现，教师可以给学生留出空间让他们在课下继续探究，来对已得出的结论作出修正。（这可以进一步强化学生不可根据一两个事实而做出整体性概括的意识。）

【教学反思与自我评价】

本节课通过对实验的创新，使学生对金属的热胀冷缩有了更加直观的了解。

1、新方法的使用。通过观察装置的创新，向学生展现了他们用肉眼看不见又急于想看到的现象，直观地观察到金属热胀冷缩的过程，加热时间短，现象明显。

2、新材料的使用。本节课不局限于只研究一种或两种材料，各种金属材料都可以通过自制的实验装置进行观察，而不是靠一两组实验就作出整体性概括，这也使得证据和结论之间得关系更加严密。

3、新技术的使用。将单纯肉眼观察的实验进行改进，用显微镜与手机连接起来，使得现象更易观察，便于保存。

在本课教学活动中教师为学生创造情境，创造科学探究的机会，通过几个实验探究，避免了学生以点带面的现象，通过本课活动内容和对观察结果的分

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析、归纳和概括，得出许多物体都有热胀冷缩性质的概念。通过本课的学习，让学生对物体的热胀冷缩现象有一个较全面、深入的认识。科学探究中要保持严谨的科学态度，仅仅靠一两个事实材料就下定义是不严谨的，科学结论的得出是要经过多次实验论证的。

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