《温度计的秘密》教学片段与分析

李芳 魏勉励

摘要《温度计的秘密》是三年级下册第三单元“冷与热”的第一课。本课围绕“温度计为什么能测量温度”这一主要问题设计了三个环节，引导学生大胆猜测，自主设计实验，并对实验现象进行分析、对比。让学生了解归纳、概括等思维方法，再创问题情境，进一步加深学生对所学知识的巩固和理解，也促进了学生分析、推理、综合等科学思维的发展。

关键词 温度计 教学分析 科学思维

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.024

Teaching Clip and Analysis of "the Secret of Thermometer"

LI Fang， WEI Mianli

（Shandong Rencheng District Liying Central Primary School， Jining， Shandong 272000）

Abstract： "The secret of thermometer" is the first lesson of unit 3 "cold and heat" in Volume 2 of grade 3. This course has designed three links around the main problem of "why can a thermometer measure tempera？ ture"， guiding students to make bold guesses， design experiments independently， and analyze and compare experi？ mental phenomena. Let students understand the thinking methods such as induction and generalization， create problem situations， further deepen students’ consolidation and understanding of the learned knowledge， and pro？ mote the development of students’ scientific thinking such as analysis， reasoning and synthesis.

Keywords： thermometer； teaching analysis； scientific thinking

教學分析

《温度计的秘密》是三年级下册第三单元“冷与热”的第一课。本课围绕“温度计为什么能测量温度”这一主要问题设计了三个环节：一是观察温度计，引导学生在观察到温度计内的液面会随着温度的变化而发生高度的变化这一现象后，大胆猜测这一现象与温度间的关系；二是引导学生利用建模型的方法自主设计实验，并对实验现象进行分析、对比，总结出水有热胀冷缩的性质；三是让学生继续利用实验的方法验证其他液体也具有热胀冷缩的性质，从而归纳得出“一般情况下，液体具有热胀冷缩的性质”这一结论，知道液体温度计就是根据液体热胀冷缩的性质制成的。

探究温度计液面变化与温度的关系

师：昨天老师和大家一起用温度计测量了水温，让我们来回顾一下昨天的实验过程。请同学们仔细观察，当把温度计分别放入热水和冷水中，温度计的液面有什么变化？（播放视频，学生观看）

生：当把温度计放入热水中时，液面上升；放入冷水中时，液面下降。

师：我们知道温度计里面装的是液体，当把温度计放入热水中，这个液体的液面上升了，说明液体的什么变了？

生：体积变大了。

师：你觉得液体的体积是在什么条件下变大的？

生：受热时体积变大。

师：把温度计放入冷水中，液体的液面下降了，说明液体的什么又变了？

生：体积变小了。

师：液体的体积又是在什么条件下变小的？

生：受冷时。

设计意图：运用复习回顾的方法让学生观察温度计里面的液体并思考：当把温度计分别放入热水和冷水中，温度计的液面有什么变化？让学生将注意力放在温度计的液面受热时会上升、遇冷时会下降的变化上，进一步引导学生思考液面变化与体积变化之间的关系，激发学生主动思考、探究。

探究水具有热胀冷缩的性质

师：同学们认为温度计里的液体受热时体积变大，受冷时体积变小，但这仅仅是我们的猜想，要想知道我们猜得对不对，接下来该怎么办？

生：做实验。

师：对！既然我们要研究温度计，首先就要来了解一下它的构造：温度计的底部是玻璃泡，连着玻璃泡上方的这一段是玻璃管，玻璃泡和玻璃管内装有红色的液体。但温度计是密封的，不能打开，不便于我们研究，所以老师给大家准备了一些简易的材料，分别是：烧瓶、一根插在橡胶塞内的玻璃管、一杯水。为了便于观察，老师把水染成了红色。下面请同学们结合温度计的构造图想一想，能不能利用这些材料制作一个温度计模型？

生：（上台演示制作方法）先往烧瓶里面倒满红色的水，再用中间插有玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口。

师：你能说说温度计模型的各部分分别相当于温度计的哪些部分吗？

生：烧瓶相当于温度计的玻璃泡，温度计模型里红色的水相当于温度计里的液体，玻璃管相当于温度计的玻璃管。

（学生分组制作温度计模型。）

师：为了便于研究温度计，我们结合温度计的构造图，利用这些材料制作出了温度计模型，这个过程在科学上叫作建模型。通过建模型，我们能够发现藏在温度计里的秘密。

设计意图：教师为学生呈现清晰的温度计的结构图，并标出它的关键组成部分，帮助学生在头脑中形成一个温度计的模型，从而使他们能够在此基础上建模型并设计模拟实验，使探究活动顺利进行。

师：温度计模型做好了，老师还给大家准备了冷水和热水，想一想怎样设计实验来验证水受热时体积变大、受冷时体积变小呢？

生：把温度计模型放入热水中，再放入冷水中。

师：如果把温度计模型放入热水中，你觉得可能会出现什么现象？

生：液面会上升。

师：如果液面真的上升了，说明什么？

生：说明温度计模型里水的体积变大了。

师：如果液面没有上升呢，说明什么？

生：说明水的体积没有变化。

师：怎样才能明显地看出液面是否上升呢？

生：用眼看。

师：如果液面上升明显，用眼睛可以看出来。如果液面上升不明显，还能够用眼睛看出来吗？

生：不能够。

师：有没有更加科学的方法？老师这里有一支记号笔，它能不能帮到大家？

生：用记号笔标记。先在液面的初始位置做标记，等液面上升平稳之后再做一次标记。

师：把温度计模型放入热水中之后，立刻拿出来行不行？

生：不行，要等液面上升平稳后再拿出来。

师：把温度计模型从热水中拿出来之后，再放入冷水中，可能又会出现什么现象？

生：液面会下降。

师：如果液面真的下降了，说明什么？

生：说明温度计模型里水的体积变小了。

师：如果液面没有下降呢？说明什么？

生：说明水的体积没有变化。

师：实验之前老师还要提醒大家一要分工合作，仔细观察；二要讲究卫生，注意安全。

（学生分组实验，教师巡视指导。）

设计意图：围绕“验证水是否受热时体积变大，受冷时体积变小”这一明确的目标，教师精心设计具有启发性的、能引起学生思考的问题引领他们持续地、渐进地思考，让学生在充分的讨论交流中逐步设计出科学合理的实验方案，避免了程式化、表面化的探究，让学生真正做到了“做中学”和“学中思”。

师：现在来汇报一下，通过刚才的实验，你们发现了什么？又能得出什么实验结论？

生：把溫度计模型放入热水中，液面上升了；放入冷水中，液面下降了。

师：这是观察到的现象，你们得出的结论是什么？

生：液面上升，说明水的体积变大；液面下降，说明水的体积变小。

师：把温度计模型放入热水中，液面上升了，水的体积变大了。你们还记不记得，我们在课前交流时是怎样让水的体积变大或变小的？

生：往里加水，水的体积变大。

师，在这个实验中，水的体积也变大了，你们是不是也往里面加水了？

生：没有。

师：没有往里加水，说明水量不变，但水的体积却变大了，这种现象，在科学上叫作体积膨胀。

师：现在你们知道液面为什么会上升了吗？

生：水受热时体积膨胀，所以液面会上升。

师：把温度计模型放入冷水中，液面下降了，水的体积变小了。你们往外倒水了吗？

生：没有。

师：没有往外倒水，说明水量也没变，但水的体积却变小了，这种现象在科学上叫作体积收缩。水受冷时体积收缩，所以液面会下降。通过探究，我们知道了水受热时体积膨胀，受冷时体积收缩，简单地说就是——水具有热胀冷缩的性质。

设计意图：通过让学生回忆课前交流时使液体体积变化的情境，建立起液面变化与体积变化的关系，然后再呈现温度计模型受温度的影响而产生的液面的升降，从而使学生在新旧知识之间形成了一种认知冲突：课前交流活动中水的体积变化是由水量的变化引起的，而本次实验中，水量没变，体积却变了，这种变化恰恰是受到了温度的影响。这时，学生就需要在教师的引导下调整原有的知识结构，重建概念，形成新的认知结构。

探究其他液体具有热胀冷缩的性质

师：通过探究，我们发现水具有热胀冷缩的性质。你知道水是属于哪种形态的物体吗？

生：液体。

师：除了水以外，你还知道哪些物体是液体？

（学生充分发言，略。）

师：其他的液体是否也具有热胀冷缩的性质呢？今天，老师还给大家准备了几种常见的液体，分别是：煤油、醋、果汁、酒精、牛奶。请同学们继续用实验的方法验证这些液体有没有热胀冷缩的性质。

（学生分组实验，教师巡视指导。）

生：煤油、醋、果汁、酒精、牛奶都具有热胀冷缩的性质。

师：现在你们又能得出什么实验结论？

生：液体都具有热胀冷缩的性质。

师：对，一般情况下，液体都具有热胀冷缩的性质。我们通过研究水、酒精、煤油等多种液体得出液体具有热胀冷缩的性质，像这样由多个例证得出结论的过程就是归纳。归纳是学习科学常用的一种探究方法。

设计意图：让学生了解归纳、概括等思维方法，这对于发展学生的学习能力、思维能力、实践能力和创新能力具有非常重要的意义，这也是科学课的科学探究总目标之一。

师：现在老师有个问题想考考大家，（出示课件）把同一个温度计模型放入两杯不同温度的水中，你们能判断出哪杯水更热吗？

生：第一个杯里的水更热。

师：说说理由。

生：因为第一个杯里的液面更高。液面更高，说明水的体积膨胀得更大。

师：现在你们知道温度计为什么可以测量温度了吗？

生：它是根据液体热胀冷缩的性质测量温度的。

师：对，通过本节课的学习，我们发现了藏在温度计里的秘密，温度计就是根据液体的热胀冷缩性质设计的。

设计意图：再创问题情境，激发学生积极思考，进一步加深学生对所学知识的巩固和理解，也促进了学生分析、推理、综合等科学思维的发展。