青岛版科学四年级上册《水的三态变化》教学设计.doc

16、水的三态变化

教材分析：《水的三态变化》是五年制青岛版科学四年级上册第四单元《水循环》中的内容。本课是在学生认识蒸发、沸腾、凝结现象的基础上，通过对水的三种状态变化的研究，使学生亲身经历科学探究过程，知道水在一定条件下三种状态可以发生变化，从而让学生认识到自然界的变化是有规律的，其规律是能够被认识的，同时利用这些规律可以解决生活中的许多实际问题，增强学生对科学、技术与社会关系的认识。
学情分析：学生在前面已经认识了蒸发、沸腾、凝结现象，本课由水在自然界有哪些存在形式引入，切入到水的结冰点，然后通过学生动手实验感知水的三态变化过程。教学中，让学生合作，并参与实验，通过恰当的多媒体课件，给学生一个清楚的知识呈现，能有效地培养学生的动手能力，合作学习的态度，以及解决教学设计上的重难点。
教学目标：
1．尊重证据，能够综合分析数据；能用温度计测量水结冰时的温度，知道水的冰点。
2．愿意合作交流，懂得交流与讨论可以引发新的问题。
3．知道外界温度发生变化时，水会通过吸热或放热改变存在形态，意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。
本课探究所具备的知识能力基础：
蒸发、沸腾、凝结知识，温度计的使用，秒表的使用。
教学过程描述：
一、引出探究活动主题
1．学生展示交流课前搜集不同状态水的图片。
2．教师播放课件：流动的小溪、融化的冰山、弥漫的大雾、飞舞的雪花、悬挂的冰凌、卷舒的白云、飘洒的雨丝等动态的美丽画面。
【通过学生的搜集，培养了学生观察生活、搜集资料的能力；教师的视频资料为学生提供了一个生动的情境，让学生真切感受到自然界中水的各种存在形态，进一步激发他们对自然界中不同状态水的观察兴趣，增加学生的信息量。】
水在自然界中有冰、水、水蒸气三种形态，它们之间是怎样转化的呢？我们来一起探究“水的三态变化”。
【教师揭示课题：水的三态变化】
二、进行“水的三态变化”探究实验活动
1．引导学生根据已有生活经验说一说冰、水、水蒸气之间的转化。
【通过蒸发、沸腾、凝结的学习及日常生活经验，学生初步了解水会慢慢变成水蒸气，水蒸气可以凝结成水；水能结成冰，冰会化为水等。】
2．探究水的冰点。
（1）提出问题：水在什么情况下开始结冰呢？
（2）猜想：常温下，水结冰时的温度可能是多少呢？
（学生简单汇报，教师记下学生猜想的温度。）
猜测是科学发现的前奏，你们已经迈出了精彩的一步。到底谁的猜想正确呢，我们还是通过实验验证吧！
（3）动手探究。
①讨论组装实验装置：请各小组仔细观察你们的实验材料，铁架台、插有温度计的橡皮塞、装有冰块的烧杯、试管、一杯凉开水，小组讨论怎样组装你们的实验装置？
【学生汇报，教师指导学生正确组装实验装置，如图1（实验器材四人一组）：先往试管中装少量凉开水，盖上插有温度计的橡皮塞（温度计的下端不要触及试管底部和试管壁），用铁架台固定装有凉开水并插着温度计的试管，再把试管正放在装着冰块的烧杯中。（为使实验效果明显，凉开水杂质要少，所用冰块为冰箱冷冻得到的-20℃左右的食盐水或在冰块中混入1/3的食盐。）】

图1
②学生实验观察，做好科学记录。
同学们仔细观察，把你们观察到的现象和发现填写在记录单上。
探究冰点实验记录单
时间（分钟）
0
1
2
3
4
5
……
温度（℃）

试管内水的形态

我们的发现

【学生充分实验，教师参与指导并及时提醒学生记录温度、水形态的变化情况等，适时进行课堂评价，如：你是一个很优秀的记录员，不仅把观察的内容都详细地记录下来，而且还写得非常端正、清晰；你真有毅力，能坚持研究这么久；老师发现第四小组在实验过程中有商有量，讨论特别积极；科学家总不忘在研究后整理好材料，看，这一组就做到了，而且做得很好……】
（4）合作交流。
同学们都已经完成了实验，并且做好了各自的实验记录，哪个小组愿意把你们的实验成果与大家分享？
（学生汇报探究结果）
【学生在实验过程中可能会有很多发现：温度计示数会有一段时间保持不变，试管中的水慢慢都结成了冰……教师要善于鼓励学生勇敢谈出自己的发现，验证实验前的猜想，引导学生尊重证据，综合分析数据，形成结论。】
同学们，通过大家的实验探究，我们知道了：通常状态下，水结冰时的温度是0℃，水结冰时的温度就是水的冰点。当试管里的水在0℃时，呈现的状态是冰水混合物。
3．探究冰与水蒸气之间的相互转化。
我们知道了水在0℃以下就会结冰，可是寒冷的冬天，放在室外的湿衣服结了冰也会慢慢变干。衣服里的水经历了哪些形态的变化呢？
【在探究“结冰的衣服变干”的问题时，要首先明确“水有什么变化”“衣服上的冰变成了什么”两个问题。引导学生结合已学习的蒸发内容和日常生活经验，对衣服上的冰的变化过程、结果进行猜想。观察教师补充的关于“结冰的衣服在阳光下慢慢变干”的视频资料，讨论、交流分析，让学生尝试用状态变化图、语言描述或箭头图示等表述衣服里的水经历的状态变化，引导学生交流水的状态相互转化的特点。】
同学们通过我们的观察发现：寒冷的冬天，我们的湿衣服里的水首先会结成冰，衣服上的冰有一部分会慢慢变成水，然后水变成水蒸气分散到空气中；也有一部分冰会直接变成水蒸气。
【教师梳理提升学生已有的零碎认知信息，整合形成完整的系统认知。】
4. 探究影响水的三态变化的因素。
通过学习探究，我们知道了冰、水、水蒸气之间能够相互转化，影响水的三态变化的因素是什么呢？
我们结合蒸发、凝结等所需条件，联系生活经验分析一下：
（1）阳光下，冰雪融化时，为什么感觉比下雪时要冷？
夏天游泳上岸后，为什么也会觉得冷？
【引导学生分析：冰雪遇到太阳光的热会融化成水或水蒸气，夏天游泳过后身上的水遇到周围的热空气会蒸发，变化过程中都会吸收外界的热量，所以人会感觉到冷。得出：冰受热融化、水受热蒸发都会吸收热量。】
（2）天冷时，农场主给果树喷水防冻。
沐浴后，浴室墙壁、镜子表面会产生水雾。
【引导学生分析：天冷给果树喷水，水在冷天结冰的过程中会释放热量，果树可以获得其中一部分热量，避免冻伤；浴室墙壁、镜子表面的水雾，是由于空气中的水蒸气遇到温度较低的墙壁和玻璃时，释放热量凝结成小水珠所致。得出：水受冷结冰，水蒸气受冷变成水都会释放热量。】
师生综合分析交流，得出科学结论：当水的外界温度发生变化时，水会吸收热量或放出热量，从一种状态转变成另一种状态。明确知道：影响水的三态变化的因素是水所处的外界温度的变化，导致水吸收热量或放出热量，呈现水的状态的变化，如图2所示：

图2
三、生活实践与应用
水的三态变化与我们的生活有着非常密切的关系。把你们知道的一些现象与大家交流一下吧！
1．学生说说有关水的三态变化的生活经验，交流水的三态变化与我们生活关系的资料。
2．教师展示视频、图片资料，加深学生认识。
【教师引导学生对信息资料进行分析、归纳，使学生认识到水的三态变化对人类既有有利的一面，也有不利的一面，要合理利用。】
四、课堂小检测
（一）看大屏幕中的习题，在练习本中完成。注意标清题号，只写答案，不用抄题。
1．水结冰时的温度就是水的       。
2．当物质所处的环境的       发生变化时，物质     或    热量，能够从     转变成    。
3．冰变成水或水蒸气时都需要              。
4．水有液态、气态、固态三种状态，冰是      态的水。水蒸气是    态的水。
5．影响水的三态变化的主要因素是        。
6．当好小法官。
（  ）①水的液态、气态、固态三种状态，在一定条件下可以相互转化。
（  ）②水蒸气能直接变成冰，但冰不能直接变成水蒸气。
（  ）③把一块冰放在那里，只要它不变成水，就永远不会减少。
（  ）④在通常情况下，水在0℃及以下时就能结冰。
（  ）⑤水的三态变化与我们的生活有着非常密切的关系。
7．下面是水的三态变化示意图，请你在箭头的旁边注明变化条件。

（二）对照大屏幕上的答案，同位相互订正。
1．水结冰时的温度就是水的（冰点）。
2．当物质所处的环境的（温度）发生变化时，物质（吸收）或（放出）热量，能够从（一种状态）转变成（另一种状态）。
3．冰变成水或水蒸气时都需要（吸收热量）。
4．水有液态、气态、固态三种状态，冰是（固）态的水。水蒸气是（气）态的水
5．影响水的三态变化的主要因素是（温度）。
6．当好小法官。
（√）①水的液态、气态、固态三种状态，在一定条件下可以相互转化。
（×）②水蒸气能直接变成冰，但冰不能直接变成水蒸气。
（×）③把一块冰放在那里，只要它不变成水，就永远不会减少。
（√）④在通常情况下，水在0℃及以下时就能结冰。
（√）⑤水的三态变化与我们的生活有着非常密切的关系。
7．水的三态变化示意图

五、拓展研究
地球的南、北两极到处都是厚厚的冰层。目前，地球气温逐渐升高，使南、北两极的冰雪融化加速，海平面上升。如果这种现象持续下去，将造成什么样的后果？
1．引导学生对以上现象作出预测。
2．鼓励学生课下根据预测和研究方向搜集相关资料，适当时候举行专题信息发布会，倡议全人类保护生态平衡、珍爱生命。
【课后请同学们把课上所用的实验记录单粘贴在自己的科学实验记录本上，并把拓展研究搜集的资料也记录或收存在科学记录本上。】