论坛精华帖:五下4.1《温度与水的变化》教学设计与反思
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作者:陈浩天
自:小学科学教学论坛-教学研究
2025年4月10日,我有幸在小越街道中心小学参加了新教师基本功比武活动。本次赛课题目为五年级下册第四单元第一课《温度与水的变化》。在此特别感谢上德科学团队师父们和老师们的全力帮助。正是因为有了团队的力量,才让这节课能够完整新颖地呈现,也让我得到了飞速的成长。感谢朱老师给我这次机会,让我得以在未来城小学送教活动中亮相,展现这节课。
【教学目标】
1.通过整理水形态的变化与温度的关系,知道水通常以固态、液态、气态的形态存在,认识到形态变化取决于温度。
2.在水的加热实验中,记录和综合分析水沸腾后的温度变化和形态变化,用证据来检验自己的假设,能理解热是能量的一种表现形式,能推理出热量变化导致了物体温度变化。
3.在进行水的加热实验中,能制订比较完整的探究计划,能与同学深入交流探究的过程与结论。树立用证据说话的意识,能坚持自己的观点。
4.能用物态变化的知识解释自然界中的有关现象,增进喜爱观察物态变化的感情。
【教学重难点】
重点:观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中,水的温度和形态发生的变化。
难点:根据实验现象,分析水的温度、形态变化与热量的关系。(通过实验,发现水沸腾后继续加热,水温保持在100℃。)
【教学准备】
学生材料:铁架台、固定夹、三颈烧瓶、酒精灯、火柴、温度计、废物缸、计时器、水、湿布、记录表。
教师材料:学生材料1套,课件、翻页笔、板贴。
一、教材难点分析:
作为单元起始课,需要了解学生对热现象的原有认知。学生通过观察找出自然界中水以什么形态存在,明确不同形态的水可以相互转化以及变化的相关因素。通过观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中,学习定量描述温度,发现水的温度和形态变化。并通过分析水的温度、形态变化与热量的关系,建构“热量变化导致了物体温度变化,物态变化取决于温度”这一科学概念。
器材是实验的基础,而本课的实验成功与否,直接影响了课堂的呈现效果。受到诸多因素的影响,实验有以下几个常见问题:(1)用石棉网和酒精灯加热敞口的烧杯时,水不容易烧沸腾,实验时间太长,有时甚至要一整节课;(2)若将烧杯加盖或改用小容器加盖,沸腾之后继续加热,水温不会保持在100℃,而是会有不同程度的继续上升。曾经的家常课我采用的是爱牛教具箱里的小试管加盖,在盖上打孔固定温度计的方式,结果小试管内气压过高,温度计损坏了好几根,有很大的安全隐患。改进实验器材成了设计之初首要考虑的因素。
一、教材难点分析:
作为单元起始课,需要了解学生对热现象的原有认知。学生通过观察找出自然界中水以什么形态存在,明确不同形态的水可以相互转化以及变化的相关因素。通过观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中,学习定量描述温度,发现水的温度和形态变化。并通过分析水的温度、形态变化与热量的关系,建构“热量变化导致了物体温度变化,物态变化取决于温度”这一科学概念。
器材是实验的基础,而本课的实验成功与否,直接影响了课堂的呈现效果。受到诸多因素的影响,实验有以下几个常见问题:(1)用石棉网和酒精灯加热敞口的烧杯时,水不容易烧沸腾,实验时间太长,有时甚至要一整节课;(2)若将烧杯加盖或改用小容器加盖,沸腾之后继续加热,水温不会保持在100℃,而是会有不同程度的继续上升。曾经的家常课我采用的是爱牛教具箱里的小试管加盖,在盖上打孔固定温度计的方式,结果小试管内气压过高,温度计损坏了好几根,有很大的安全隐患。改进实验器材成了设计之初首要考虑的因素。
二、实验教学改进:
(1)实验设计创新呈现
在实验设计环节,因为本实验需要加热、冷却、再加热,又有两个3分钟的计时点,直接以微课或讲述的方式,学生难以内化吸收。因此我们创新采用板书呈现实验过程,以箭头表示温度的升降,并将学生的猜想也融入其中,让整个实验过程通过板书一一呈现。学生在实验开始前能整理感知实验过程和要点,在实验中也能依次经历,在研讨时更能直观讨论。
(2)实验器材迭代更新
教材的实验装置存在两个问题:不加盖难以烧沸腾,太费时;加盖可以较快烧沸腾,但加热时间一长,沸腾温度会随加盖装置内的气压变大而不断上升至102℃甚至更高,超出温度计量程,还有安全隐患。
查看浏览论坛,发现同行在几年前有使用三颈烧瓶改进的案例:中间插入温度计,一头用橡胶塞密封,一头套上塑料袋。水能较快沸腾,还能通过塑料袋收集到水蒸气,让形态变化更显著。抱着尝试的心态,我们第一时间跑到仪器店,定制了专门可直接在酒精灯火焰上加热的三颈烧瓶替换原烧杯作为实验器材。在下水实验的过程中,发现这套器材虽然能让水较快沸腾,但密封导致气压升高,沸点升高的问题依旧突出,且塑料袋会胀得很大,容易因高温而变形,存在安全隐患。
测试后,进行以下迭代。
自我迭代一:仍旧使用三颈烧瓶,中间插入温度计,一头密封,一头开放,舍弃塑料袋,从瓶口的水雾观察现象。但沸点升高问题还是有待改善。
自我迭代二:仍旧使用三颈烧瓶,中间插入温度计,两头均开放,水能较快沸腾,继续加热,因为敞开两口,气压平衡,水温基本维持在100℃不再上升。还能从打开的瓶口观察水雾冒出,器材改进成功。
三、评价促进研讨:
为了让教学活动更加生动有趣,贴合主题,我们创造了“水精灵”这一卡通人物串联整节课堂,将评价与水精灵结合:通过发放“水精灵”的贴纸,兑换神秘礼物的方式作为特色评价手段;将环节也与水精灵相扣:通过水精灵发问的方式串联起各个环节,并在研讨过程中将评价语言与其结合起来。