教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第五課金屬熱脹冷縮嗎教學(xué)設(shè)計(jì)

教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元第五課《金屬熱脹冷縮嗎》

教學(xué)設(shè)計(jì)《金屬熱脹冷縮嗎》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】：《金屬熱脹冷縮嗎》一課是科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元的內(nèi)容。這是在學(xué)生認(rèn)識(shí)了液體、氣體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)后很自然地想到的一個(gè)問(wèn)題：固體會(huì)不會(huì)也熱脹冷縮呢？教材選用金屬固體物讓學(xué)生開(kāi)展這方面的研究。分為三個(gè)部分：觀察銅球的熱脹冷縮；觀察鋼條的熱脹冷縮；金屬的熱脹冷縮。教材以銅球的熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)作為典型的觀察材料。本課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)都是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察金屬固體體積的變化現(xiàn)象。通過(guò)本課活動(dòng)內(nèi)容和對(duì)觀察結(jié)果的分析、歸納和概括，同時(shí)結(jié)合前兩課的內(nèi)容，在學(xué)生的頭腦中建立起水、空氣及銅球有熱脹冷縮的性質(zhì)，許多物體都有熱脹冷縮性質(zhì)的概念。本課不僅了解金屬具有熱脹冷縮性質(zhì)，同時(shí)也是對(duì)液體、氣體熱脹冷縮性質(zhì)的總結(jié)。通過(guò)學(xué)生的歸納，發(fā)現(xiàn)很多物體都有熱脹冷縮的性質(zhì)?！緦W(xué)情分析】：在進(jìn)行本課學(xué)習(xí)前，五年級(jí)的學(xué)生對(duì)液體和氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)和了解。學(xué)生對(duì)于固體是否也有熱脹冷縮現(xiàn)象的探究比較感興趣，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，還是存在以點(diǎn)帶面的現(xiàn)象。很容易在看到銅球的熱脹冷縮后就下結(jié)論：“金屬也具有熱脹冷縮的性質(zhì)”。所以在歸納總結(jié)時(shí)要適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)結(jié)論得出的正確認(rèn)識(shí)。為此，通過(guò)本課的學(xué)習(xí)，一方面讓學(xué)生對(duì)物體的熱脹冷縮現(xiàn)象有一個(gè)較全面、深入的認(rèn)識(shí)。認(rèn)識(shí)到科學(xué)結(jié)論的得出是要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)論證的；另一方面，著重引導(dǎo)學(xué)生能關(guān)注身邊常見(jiàn)的一些事物、現(xiàn)象，從生活實(shí)踐出發(fā)，把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)際。認(rèn)識(shí)到知識(shí)來(lái)源于生活，同時(shí)也是為了人們能更好的生活?！窘虒W(xué)目標(biāo)】.設(shè)計(jì)并實(shí)施探究金屬具有熱脹冷縮性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。.通過(guò)歸納熱脹冷縮的現(xiàn)象，得出結(jié)論。.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)已有結(jié)論的質(zhì)疑精神。.對(duì)探究各種物體的熱脹冷縮現(xiàn)象表現(xiàn)出更濃的興趣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】設(shè)計(jì)并實(shí)施探究金屬具有熱脹冷縮性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)【教學(xué)重點(diǎn)】通過(guò)歸納熱脹冷縮的現(xiàn)象，得出結(jié)論。【教學(xué)準(zhǔn)備】為每組準(zhǔn)備：酒精燈、各種金屬材料、教師自制金屬條熱脹冷縮演示器、課件。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】教材中本節(jié)課由兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組成，實(shí)驗(yàn)一是觀察銅球的熱脹冷縮。將加熱前后的銅球依次放入金屬環(huán)，觀察是否都能通過(guò)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是加熱前的銅球可以通過(guò)金屬環(huán)，加熱后的銅球由于體積膨脹不能通過(guò)金屬環(huán)。在課堂上分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題。第一，金屬球與手柄通過(guò)金屬鏈連接，加熱之后溫度很高，銅球擺來(lái)擺去不安全。第二，很多學(xué)校給學(xué)生配備的銅球裝置，手柄是塑料的，在加熱時(shí)，由于金屬導(dǎo)熱性好，很容易將塑料熔化從而導(dǎo)致銅球脫落。實(shí)驗(yàn)二是模擬橋觀察鋼條的熱脹冷縮。加熱鋼條，通過(guò)大頭針的傾斜來(lái)反映鋼條的伸長(zhǎng)量。同樣，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作過(guò)程中仍然發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。這是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄單，有的組加熱時(shí)間為4分鐘，有的組為6分鐘。通過(guò)學(xué)生的記錄，我們發(fā)現(xiàn)同學(xué)們普遍需要對(duì)鋼條進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的加熱才能觀察到現(xiàn)象。還有一部分同學(xué)沒(méi)有觀察到大頭針的傾斜或者現(xiàn)象不明顯。針對(duì)以上兩組實(shí)驗(yàn)的不足之處，我設(shè)計(jì)了一個(gè)金屬熱脹冷縮演示儀，可以用它來(lái)研究金屬的熱脹冷縮性質(zhì)。這個(gè)裝置是由支架、待加熱的金屬、酒精燈和一個(gè)觀察裝置組成。這個(gè)由顯微鏡和手機(jī)組成的觀察裝置是整個(gè)實(shí)驗(yàn)最重要的部分。由于金屬的熱脹冷縮現(xiàn)象并不明顯，實(shí)驗(yàn)時(shí)用肉眼很難觀察到，因此以往老師在教學(xué)時(shí)，往往是通過(guò)放大法間接觀察金屬的熱脹冷縮，而我所設(shè)計(jì)的觀察裝置能夠直接觀察到金屬熱脹冷縮的過(guò)程。并且加熱時(shí)間短，效果明顯。我們將顯微鏡的目鏡與手機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)，為了方便觀察，我將鐵絲右端粘上一根針，再將物鏡對(duì)準(zhǔn)金屬一端使針尖在顯微鏡零刻度處。此時(shí)我們就能在手機(jī)的顯示屏上看到這樣的畫面。點(diǎn)燃酒精燈，我們就能看到金屬受熱膨脹的過(guò)程。具體的操作我將在教學(xué)過(guò)程中展示?！窘虒W(xué)過(guò)程】（一）創(chuàng)設(shè)情境，大膽猜想課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行初步調(diào)查，金屬熱脹冷縮嗎？同學(xué)們對(duì)此進(jìn)行了激烈的討論，并且在課前尋找到了生活中金屬熱脹冷縮的例子，比如兩條鐵軌連接處為什么要留縫隙，大橋的一端為什么要架在滾軸上。但是由于金屬的熱脹冷縮不如液體和空氣的現(xiàn)象明顯，所以學(xué)生雖然通過(guò)查閱資料了解了一些現(xiàn)象，但是對(duì)這一過(guò)程仍然處于一種模糊不清的狀態(tài)。（二）問(wèn)題引導(dǎo)，制訂計(jì)劃（1）教師提問(wèn)：那么金屬的熱脹冷縮到底是怎樣的呢？我們?nèi)绾尾拍苡^察到呢？（2）制定計(jì)劃，如何利用自制金屬熱脹冷縮演示儀來(lái)探究金屬的熱脹冷縮性質(zhì)。（三）小組合作，實(shí)驗(yàn)探究（1）首先學(xué)生選擇了鋁絲來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)節(jié)好，點(diǎn)燃酒精燈，我們發(fā)現(xiàn)指針在快速伸長(zhǎng)，熄滅酒精燈，我們發(fā)現(xiàn)指針立刻回縮。整個(gè)加熱和冷卻的過(guò)程只用了一分多鐘，效果卻十分明顯。（3）結(jié)論：通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們知道鋁具有熱脹冷縮的性質(zhì)。（4）教師提問(wèn)：那么其他金屬也具有熱脹冷縮的性質(zhì)嗎？（5）分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將學(xué)生分成了幾組，選擇鐵絲、銅絲來(lái)進(jìn)行觀察，還有的同學(xué)用條狀的鋁來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（三）思維加工，得出結(jié)論（1）通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)我們知道鋁、鐵和銅都具有熱脹冷縮的性質(zhì)。（2）通過(guò)歸納和推理很多同學(xué)會(huì)得出這樣的結(jié)論，所有金屬都具有熱脹冷縮的性質(zhì)。（3）教師提問(wèn)：那么究竟是不是所有的金屬都具有熱脹冷縮的性質(zhì)呢？（這個(gè)問(wèn)題的提出是對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種檢測(cè)。）（4）有些同學(xué)提出了質(zhì)疑，他們通過(guò)閱讀教材中的資料發(fā)現(xiàn)自然界中存在著像銻和鉍這樣熱縮冷漲的金屬。那么對(duì)于這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，教師可以給學(xué)生留出空間讓他們?cè)谡n下繼續(xù)探究，來(lái)對(duì)已得出的結(jié)論作出修正。（這可以進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生不可根據(jù)一兩個(gè)事實(shí)而做出整體性概括的意識(shí)。）【教學(xué)反思與自我評(píng)價(jià)】本節(jié)課通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，使學(xué)生對(duì)金屬的熱脹冷縮有了更加直觀的了解。1、新方法的使用。通過(guò)觀察裝置的創(chuàng)新，向?qū)W生展現(xiàn)了他們用肉眼看不見(jiàn)又急于想看到的現(xiàn)象，直觀地觀察到金屬熱脹冷縮的過(guò)程，加熱時(shí)間短，現(xiàn)象明顯。2、新材料的使用。本節(jié)課不局限于只研究一種或兩種材料，各種金屬材料都可以通過(guò)自制的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行觀察，而不是靠一兩組實(shí)驗(yàn)就作出整體性概括，這也使得證據(jù)和結(jié)論之間得關(guān)系更加嚴(yán)密。3、新技術(shù)的使用。將單純?nèi)庋塾^察的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，用顯微鏡與手機(jī)連接起來(lái)，使得現(xiàn)象更易觀察，便于保存。在本課教學(xué)活動(dòng)中教師為學(xué)生創(chuàng)造情境，創(chuàng)造科學(xué)探究的機(jī)會(huì)，通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，避免了學(xué)生以點(diǎn)帶面的現(xiàn)