-
2020
新大象版科学四年级上册第
三单元冷与
热全单元教案
1
乒乓球复原了
【教学分析】
本课是第三单元“冷与
热”的起始课，通过学生生活中
经常会遇到的问题“瘪的乒乓球如何复原”引发思考，从
而
设计方案、验证假设。在此过程中，学生初步体验依据事实
证
据得出结论的过程。
教材的第一部分给出生活中的“小发现”
，瘪了的乒乓
球用热水烫一烫就能复原，教师引导学生进行合理
猜想，提
出假设。
第二部分是对假设
的验证环节，教师引导学生理解实验
方案，并对可能出现的结果进行分析。教师须规范实
验操作
的细节，强调认真观察实验现象，如实记录数据，为后续实
验分析与得出结论做好充分的准备。在正式实验前，教师须
带领学生认真观察实验器材
。了解针筒的构造有利于学生理
解实验原理，准确把握实验的关键点。针筒上的刻度是获
取
实验现象的关键，是判断活塞是否运动的重要证据。
第三部分是根据实验现象进行讨论分析。教师应充分调
动学生的思维，
由浅至深地引导学生讨论。该部分，学生观
点的呈现十分重要，教师须准确把握学生表达
的内容，相机
组织学生进行归纳总结，以达成课标中“知道一般物体具有
‘热胀冷缩’的性质”的科学知识学习目标。
本单元
的课型为探究实验课，因此本课教学中，有必要
让学生完整地体验探究的各个环节：发现
问题→提出假设→
设计方案→实验验证→结果分析→得出结论。当然，这并不
意味着每个环节都要面面俱到，而是在教学的过程中注意梳
理提炼。
【教学目标】
1.
能够描述气体、固体、液体受热后的变化情况。
2.
能在教师引导下，通过分析、比
较实验现象，总结实
验结论。
3.
知道一般情况下，物体受热后体积会膨胀。
4.
能在好奇心的驱使下，对生活中
的现象表现出探究兴
趣，并在教师引导下体会科学探究的乐趣。
5.
了解所学的科学知识在日常生活中的应用。
【教学准备】
1.
材料准备：
教具：乒乓球、乒乓球拍
、热水、烧杯；铜球与铜环、
酒精灯。
小组：针筒、软塞、热水、烧杯；烧瓶。
2.
活动场地：科学教室或实验室。
【教学过程】
1.
引入
师：有哪个同学会打乒乓球吗？
生：我！
师：请你来给大家展示一下颠球。
生：老师这个乒乓球是瘪的，不好颠。
师：大家有什么办法将这个瘪的乒乓球复原吗？
生
1
：捏回来。
生
2
：给乒乓球打气。
生
3
：将乒乓球放在热水里。
师：到底哪种方法可行呢，我们来试一试。
2.
假设
师
：我们先将瘪的乒乓球放入烧杯中，再向烧杯内倒热
水。一起观察，发生了什么？
生：乒乓球凹下去的地方又凸出来了，慢慢复原了。
师：同学们的办法真是太棒了！为什么接触热水后，乒
乓球就能恢复原样
呢？
生：乒乓球里面是空气。
师：为什么乒乓球里面有空气接触热水就能复原呢？
生：因为有空气受热后空气就会变大，就把乒乓球顶起
来了。
师：你们同意吗？你能设计一个实验来验证吗？
3.
观察
师
：为了帮你们更好地设计实验，老师准备了包括针筒
在内的一些实验材料。请大家先认真
观察针筒的构造，并想
一想如何使用它来验证我们的假设。
（学生观察针筒）
师：观察时间到，
你有什么发现？这些结构可能具有哪
些功能？
生
1
：我发现针筒有一个可以拉出来、压进去的活塞，
我
觉得这个活塞可以将空气从前面的小孔吸进去或放出来。
<
/p>
生
2
：活塞可以拔出来，上面有一个大口
，下面有一个小
口。
生
3
：活塞一般是不能拔出来的，就是用来堵住大口的，
所以针筒只有一个出入口，就是下面的小口。
生
4
：我发现针筒上有刻度，我觉得能帮助我们判断吸入
或排出了多少的空气。
师：
大家
的推断有理有据，
非常棒。
如果我们想验证空气
受热后会不会变大，我们还能让针筒吸入或者排出空气吗？
< br>生：不能，这样的话我们就不知道是原来的空气变大了，
还是新进去了空气。
师：
非常有道理。就像乒乓球放进热水里
，
乒乓球本身并
没有进去空气一样。那我们怎么不上针筒吸入或
者排出空气
呢？
生：
活塞是密封的，
只要把下面的小孔用东西堵结实就行
了
。
师：说的非常好。接下来，
我们就
一起看一段介绍实验方
法的视频，看看和我们的想法是不是一样。
（板画：针筒放入热水）
（此处可播放相关的操作视频，视频文案如下）
将针筒内原本的空气全部排出。
左手
抓住针筒下方，
右手拉出活塞，
使得活塞的最下端
与刻度
10
对齐。
做好标记，记录数据。
用软塞将针筒的排气口塞住，确保不漏气。
< br>将针筒放入热水中，
使得热水没过空气柱，
却不超过针<
/p>
筒的顶部。
仔细观察活塞的变化，标记或记录数据。
师：实验中，注意安全，避免烫伤。现在开始实验。
（学生进行实验操作）
4.
研讨
师
：时间到，请将材料归回材料区。谁来分享一下你的
发
现
？
（
PPT
展
现
出
句
式
“
我
发
现
__________
，
说
明
__________
。
”
）
生
1
：我发现针筒放入热水后，活塞才开始移动，说明
和热水有关。
生
2
：我发现活塞一开始指
的是
10
，后来移动到了
12
，
说明里面的空气变多了。
< br>生
3
：我不同意他的观点。因为我们已经用软塞将口堵<
/p>
住了，空气进不去。我认为，应该是空气受热变大了。
（板书学生关键词：受热开始移动；活塞
10
→
12
；堵住
排气口→空气无法进出）<
/p>
师：我们来整理分析一下刚才同学们的发现：在针筒接
触到热水后活塞的位置才开始发生变化，
活塞往后移了
< br>2
格，
针筒内的空间不断变大，但外面的空气不能够进去
。这是什
么原因导致的呢？
生：可能是受热后，空气把里面的空间撑起来了。
师：是的，我们推测是针筒内原本的空气受热变大了，
用科学的说法也就是
膨胀了，才出现了以上的现象。现在，
我们回到最初的问题，乒乓球遇到热水为什么会复
原呢？
生：因为乒乓球内的空气受热膨胀。
（板书学生得出的结论）
5.
小结
师
：我们通过收集大家在实验中观察到的现象，并放在
一起进行整理分析，从而得出了我们
的结论。所以在得出结
论前，对实验现象进行记录、梳理和分析非常重要。
6.
拓展
师：我们已知气体受热后会膨胀。液体和固体受热后，
它们也会膨胀吗？<
/p>
师：这是一个铜球，这是一个铜环。请一个同学上来操
作，看看这个铜球能不能穿过铜环。
（学生操作）
师：
< br>谢谢。
接下来，
老师将铜球放在酒精灯上加热一会。
（教师进行演示操作）
师：现在铜球还能穿过铜环吗？请提出你的假设。
（学
生填写记录单）
师：我再请一位同学试试，能否将铜球穿过铜
环。你觉
得能穿过吗？
生：可以。
师：请这位同学进行实验验证。
（学生操作）
师：通过实验，你有什么想法？
生<
/p>
1
：我认为加热后，铜球变大了。而铜环没有加热，
所以还是原来的大小。
生
2
：说明固体和气体一样，受热也会膨胀。
< br>师：看来通过实验现象进行分析，大部分同学得出的结
论是：铜球受热会膨胀。<
/p>
师：最后我们来看看液体是否也具有相同的性质。请同
学们在记录单上完成相应的内容。
（学生填写记录单）
师：请一位同学来展示他的记录单。
生：我们提出的假设是遇热后液体的体积会变大。实验
方案是将烧瓶放到热水中，观察前
后玻璃管内液体的高度变
化。
（教师展示具体的操作步骤）
师：实验期间请注意观察记录现象。
（学生实验）
师：你有什么发现。
生
1
：我发现加入热水后，液面变高了。
生
2
：一开始液柱慢慢地往上涨，后来涨得越来越
快，
再后来慢慢停下来了。
师：你们最终得出了什么结论？
生：液体受热也会膨胀。
师：很多物
体都存在受热后体积膨胀的现象。知道了这
个自然规律，我们可以解决生活中很多的难题
。
【教学反思】
< br>本课教学中，我没有采用传统的验证式教学，而是探究
“空气受热后会产生什么变
化”
，打破受热膨胀的思维限制，
让学生有更多的自由探究空间
。我设定的重难点是：学生依
据观察到的实验现象自主分析、推断，从而得出结论。为突
破重难点，我先引导学生关注针筒的结构，从而更好地理解
实验
的设计，使学生更有目的地关注实验现象。在描述实验
现象的过程中，利用例句引导学生
表达自己的观点，促使学
生去思考现象背后产生的原因。由于本节课是单元首课，应
强化验证实验的各个环节，为后续的学习奠定基础。
【总结点评】
本课教学中，
教师能够从学生的兴趣点出发，
导入课堂，
激发
学生的好奇心与探究欲望。同时，能够积极寻求新的教
学方式，打造更加开放的课堂。作
为单元的起始课，教师从
单元全局出发，落实探究过程的各个环节；从“热胀冷缩”
的小概念教学出发，落实了三个实验；从培养“得出结论”
的能力目
标出发，
引导学生了解实验材料，
更好地搜集证据、
得出结论，为后续的教学打下较为坚实的基础。
2
凹陷的保鲜膜
【教学分析】
大部分物体具有热胀冷
缩的性质，上节已验证物体受热
膨胀的性质，本节课将继续探究物体遇冷收缩的性质。<
/p>
教材第一部分仍从生活中常见的现象引入，引导学生思
考保鲜膜凹陷的原因。通过上节课的学习，学生对验证实验
的环节已有了
解，教师应强化该方法和步骤，继续引导和鼓
励学生大胆作出解释。
第二部分是设计实验方案。
通过上节课
< br>“热胀”的学习，
学生较容易利用逆向思维模仿设计出本节课“冷缩”的实
验方案。
第三部分教材给出了详细的图解步
骤，旨在引导学生操
作及观察。通过上节课的实操经验，学生已知晓操作细节及
如何依据实验现象推理得出结论，因此，该部分重在观察记
录。
第四部分教材给出了得出结论的方法——通过比较、分
析实验现象，归纳、概括出结论。教师可再给出更多的生活
中的相关事例，让学
生进行证据的整理，从而归纳、概括得
出结论。
【教学目标】
1.
能够在教师引导下，分析、比较
实验现象，并用归纳、
概括的思维方法得出实验结论。
2.
知道一般情况下，物体遇冷后体积会收缩。
3.
能在好奇心的驱使下，对生活中
的现象表现出探究兴
趣，并在教师引导下体会感受探究生活中的科学现象
的乐趣。
【教学准备】
1.
材料准备：
针筒、
冰水、
烧杯
；
烧瓶；
铜球、
铜环
（小
一号和大一号）
。
2.
活动场地
< br>:
科学教室或实验室。
【教学过程】
1.
提出假设
师：为什么加热膨胀后的铜球过不了铜环，过了一会后
又能穿过铜环了呢？
生
1
：铜环也受热膨胀
了。
生
2
：
不对，老师没有给铜环加热。我猜想是铜球在那
里放了一会后，就没有一开始这么热了，
所以又变了回去。
师：哪种猜想更接近实际呢？
生：铜球冷却后会缩小体积。
2.
设计实验
师：这节课我们还要同步探究液体和气体是否也具有遇
冷收缩的现象，请大家先思考实
验方案。
（学生设计实验方案）
师：请三位学生来分享他的实验方案。
生
1
：我负责设计“铜球遇冷是否会收缩的实验”
。我将
用到的实验材料有铜球、铜环、冷水、烧杯。实验的第一步
是尝试将铜球穿过大号和小号的铜环，观察是否能穿过，记
录现象；第二
步，将铜球放入冷水中，冷冻一小会儿；第三
步，再尝试铜球能否穿过两个铜环，记录现
象。
生
2
：
我负责设计“空气遇冷实验”
。我将用到的实验材
料有针筒、软
塞、冰水、烧杯。实验步骤，和上节课一样，
首先用针筒吸入
1
0
毫升的空气；然后用软塞堵住出气孔；
最后将针筒放入冰水中
，观察针筒活塞的变化。
生
3
：我负责设计“水遇冷实验”
。我用的实验材料有烧
< br>瓶、冰水、烧杯。实验步骤是，先观察标记原玻璃管的液面
高度；然后将烧瓶放入
冰水中；观察玻璃管中液面的高度变
化，及时做好记录。
3.
实验操作
师：这三个方案还有什么疑问吗？注意实验的时候耐心
等待，放入冰水的时长应不少于
五分钟。还要注意双手不要
长时间接触冰水，以免冻伤。现在开始实验。
（学生实验）
4.
汇报分享
师：通过实验，大家有什么发现呢？（
PPT
给出句式：
在
______
实验中，我发现
______
，从而推断
______
。
）
生
1
：在“空气遇冷实验”中，我发现一开始活塞处于
1
0
的位置，
在冰水里放一会后就慢慢的走到了
< br>9
的位置。
从
而推断，空气遇冷
后会压缩。
生
2
：在“空气遇冷实验”中，我们一开始的活塞位置
是
15<
/p>
，冷冻后变成了
14
，至压缩了
1
格。
师：其他小组的数据呢？为什么大家的数据不一样。
生
3
：有可能是一开始的刻度位置不一样。
生
4
：可是只需
要看压缩了几格就可以了，和起始位置
无关。我觉得可能是针筒放入冰水的时间不一样。
师：我们虽然大家的数据略有不同，但这些数据变化能
说明什么共同问题？
生：针筒里面的空间都变小了。
师：
通过这个实验现象，把实验结果与研究的问题相联
系，我们可以得出什么结论吗？
生：空气遇冷后会收缩。
师：看来你们已经掌握得出结论的小技巧了，最后两个
实验能得出什么结论呢
？
生
1
：在
“水遇冷实验”中，我发现放入冰水里，玻璃
管的液面没有什么变化，所以我认为水遇冷
没变化。
生
2
：我们观察到的是有变化的。我们一开始就在初始
液面做上了标记，后来把烧瓶放入冰
水一段时间，发现液面
最后下降了，液面位于标记的下方。
<
/p>
师：这里得出了两个不同的实验结果，一个说有下降，
另一个说没
有下降。其他同学观察到了什么现象呢？
生
< br>3
：我和第二个同学的发现一致，我们将烧瓶和针筒
同时
放进冰水里，也做了标记，他们都是下降的，但只有一
点点，不做标记根本看不出来。<
/p>
生
4
：我们组
发现也是下降的。
生
5
：……
师：看来有时候仅有一两组数据不容易得出科学的结
论，往往需
要多组或者多次的实验才能让我们归纳概括出来
的结论更加接近事实。
< br>
生
4
：我们一开始就假设空气
、水、铜球遇冷会收缩，
所以我们同时将这三样器材放进冰水里，实验证明它们都会
收缩。
5.
得出结论
生：
我们发现空气、
水、
铜球加热会
膨胀，
遇冷会收缩。
师：你们真是了
不起！通过自己比较、分析实验现象，
最后归纳、概括得出结论——一般物体受热时体积
会膨胀，
遇冷时体积会收缩，我们将这种现象称为“热胀冷缩”
。
6.
拓展应用
师：生活中还有哪些“热胀冷缩”的例子呢？
【教学反思】
通过上节课的学习，学
生已了解探究实验的大致流程，
并熟悉了实验的操作方法，因此这节课我放手让学生自主
设
计实验方案。我将本课的重点放在后面的研讨，由于是三个
实
验同时进行，存在同质比较和异质比较，得到的数据和结
果会比较多元，我有意识地引导
学生逐个对各种现象进行比
较、分析，再通过归纳、概括得出结论。
【总结点评】
本课是一节典型
的探究实验课，学生自主猜想假设、设
计实验、操作实验、分析实验结果，从而得出实验
结论，各
环节清晰、完整。本节课有两个第一次：第一次自己设计实
验方案；第一次同时操作多个实验，搜集证据。这两个部分
教师处理巧妙，一方面大
胆地放手锻炼学生，一方面自己从
细节着手为学生探究提供帮助，从而让学生将动手操作
和动
脑分析有机地结合在一起。
3
给水加热
【教学分析】
本课继探究物体“热胀
冷缩”的性质后，进一步探究水
受热后的变化。
本课对学生动手实验的能力要求较高：一是温度计的使
用方法；二是酒精灯的
使用方法及安全事项；三是给水加热
的方法及安全事项。教师应落实各项操作，为后续的
现象观
察、数据分析、得出结论奠定坚实的基础。
教材第三部分给出了实验操作的具体步骤，特别提到了
小组合作，教师应有
意识地引导学生进行人员的分工，高效
完成实验。最后的表格提示了学生操作中需要关注
的两部分
内容：一是实时记录水温；二是实时观察水的情况，记录观
察到的现象。
第四部分是通过处理数据得出结论。虽然在
三年级天气
单元已学过根据折线图描述一天的气温变化，但并没有学习
< br>如何绘制，所以本节课的另一个重难点是将数据转化为折线
图，并指导学生通过分
析折线图得出结论。
由于本节课容量较大，如有必要，可以用
两个课时来完
成教学。
【教学目标】
1.
学会描述测量物体或者空气温度的方法。
2.
知道国际上常用摄氏度作为温度
的标准单位来表示物
体的冷热程度。
3.
能够观察并描述一般情况下，当
温度升高到
100℃时，
水会沸腾。
4.
在科学探究中能表现出实事求是
的态度，面对有说服
力的证据，能调整自己的观点。
【教学准备】
1.
材料准备：铁架台、温度计、烧
杯、水、陶土网、酒
精灯。
2.
活动场地
:
最好在含有通风橱的实验室或科学教室。
【教学过程】
1.
提出假设
师：
老师这里有一杯常温的水，
如果我想将这杯水变热，
你有什么方法？
生
1
：在火炉上烧。
生
2
：用电热水壶加热。
师：如果给这杯常温水持续加热，水会发生什么现象？
生
1
：水会变得很烫。
生
2
：水会被烧开。
生
3
：水会被烧干。
师：接下来我们亲自做实验来验证自己的猜想。
2.
实验技能
师：既然要给水加热，我们将用到实验室常用的加热工
具——酒精灯。酒精灯如何使用
，有哪些注意事项呢？我们
一起通过一个视频来认真地学习掌握。
（播放酒精灯使用方法及使用安全的视频）
师：接下来是有奖竞答：
问题
1
：可以用嘴吹灭酒精灯吗？（不能）
问题
2
：如何熄灭酒精灯？（用灯帽盖灭，
拿起来，
再盖一次。共盖两次）
问题
3
：
若不小心将酒精灯打翻，
应如何扑灭？
（湿
抹布）
师：加热时怎么知道这水有多热呢？
生
1
：用手小心地碰一下。
生
2
：小手碰容易烫伤手，也不准确，应该
用温度计。
师：
借助工具来测量是一
个非常科学的方法，
有一种专门
测水温的温度计叫做水温计，我
们一起来认识一下。
生：
我觉得这个
和气温计差不多，都有液柱，上面都标有
刻度。
师：有哪里和气温计不一样的吗？
生
1
：水温计比气温计长。
生
2
：量程超过了
100
摄氏度。
生
3
：外壳是用玻璃做的。
师：如何读数呢？
生
1
：看红色液柱的最顶端。
生
2
：要注意零上还是零下。
生
3
：读数的时候要平视液面。
3.
实验操作
师：接下来，我们就看看具体的加热操作吧。
（播放操作
视频）
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
操
作
视
频
文<
/p>
案…………………………
将酒精灯放在铁架台上
把陶土网放在三脚架上
在烧杯中装一
半的常温水，
将准备加热的水放在陶土网上
< br>将水温计悬挂在烧杯的中间，
使液泡完全浸没进水中，
注
意不要触碰到烧杯底部和杯壁
点燃酒精灯
一人负责计时，每过一分钟报一次时
一人负责观察温度计，一分钟记录一次数据
一人负责观察水的变化，一分钟记录一次现象
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
操
作
视<
/p>
频
文
案…………………………
师：
在实验过程中谨防烫伤，
< br>观察时请勿过于靠近加热装
置。整个过程中注意记录数据与实验现象。
（学生实验操作，记录数据）
4.
结果分析