《热胀冷缩》教学案例

曾志伟

教学背景：这是人教版五年级科学教材中的一篇内容。热胀冷缩原理在生产生活中具有普遍的应用。这个年龄段的学生，接触过不少这样的生活现象，有着似是而非的理解，却缺乏系统理论性的概念认识，也缺乏靈活应用的能力。科学素养主要是借助实验探究，进行现象归纳，理论总结和分析获得的。基于此，本次教学活动，也将以学生的实验探究为根本，来全面认识物体的热胀冷缩性质。

教学过程描述：

一、提出问题，引发思考

师：生活中有这样的现象，乒乓球在外力过大的时候，就会出现干瘪。人们只需要把它放在热水里泡一泡，就能够变回原状。为什么会这样？

生：是因为受热膨胀了。

师：受热可以膨胀，那冷却之后会有怎样的变化？所有的物体在冷热温度的变化下都会产生这样的现象吗？下面我们一起通过展开探究实验活动，来明确其中蕴含的道理？

二、分组合作，实验探究

学生们分成不同的小组，借助课件中的实验演示，进行动手操作练习。教师进行巡视，并提供一定的帮助指导。

实验一：彩色喷泉

实验过程：首先，将红墨水装入试管，用带孔的橡皮塞塞住。其次，在橡皮塞口插入吸管。注意，吸管不要外露太多，只需要高出橡皮塞一点点即可。再次，把烧瓶放入烧杯中，在试管上浇热水。

汇报结果：经过加热，红墨水向外溢出。

探讨交流：

师：经过加热，红墨水向外喷出，形成和自然喷泉一样的景观。请同学们思考一下，为什么会出现这种现象。

生：经过加热，每一滴水都开始沸腾了，所以向外扩散。

生：红墨水受热之后，分子之间运动快了，体积也就大了，导致溢出。

师：同学们的想法很棒。加热能使水的体积变大。那么冷却之后，红墨水又会出现怎样的变化、同学们可以再次实验探究一下。

生：再次投入到实验活动中。

生：红墨水的体积变小了，水滴的运动不在活跃。

生：红墨水往下退了。

生：受冷之后缩起来了。

师：同学们总结的不错。在受冷和受热的不同情况下，红墨水这种液体会有不同的现象。由此可以归纳出液体有什么样的特性？

生：红墨水受热体积会膨胀，受冷体积会收缩。

生：大部分液体具有热胀冷缩的现象。

师：对，液体都有热胀冷缩的现象。除了红墨水之外，其他液体的变化情况，我们可以利用课下时间继续探究。

实验二：会变化的杯子

实验过程：将两个玻璃杯叠放在一起，分别加入热水和冷水，观察两个杯子的松紧变化。

汇报结果：加入热水后，两个杯子粘性很强，不容易分开。加入冷水后，杯子之间缺乏吸引力，很容易分开。

交流探讨：

生：加入热水后，玻璃杯膨胀，难以拉开。而加入冷水，体积收缩，也就容易分开。

生：玻璃杯也具有热胀冷缩的性质。

生：红墨水属于液体，玻璃杯属于固体，都有热胀冷缩的现象。

师：同学们总结的很好。那么气体是否也有这种现象呢？我们接下来继续探究。

实验三：会变大小的气球

实验过程：首先，在瓶子里倒入热水。其次，用气球套住瓶子口。观察气球大小的变化。

汇报结果：开始的时候，气球慢慢胀大。一段时间之后，热水变凉，水雾消失，气球也就渐渐缩小。

交流探讨：

生：瓶子里的热水，导致瓶子内部的整体温度升高了。

生：空气温度升高，也就使得空气分子受热膨胀，进而体积变大，气球变大。

生：事实证明，气体也具有热胀冷缩的性质。

师：通过这三个不同的实验，我们能够明确气体、液体、固体都具有热胀冷缩的性质。

三、结合生活，回顾总结

师：可见，开始提到的乒乓球现象，就是利用了热胀冷缩的原理。在生活中，这种原理的运用很多很多。

师：我们都有这样的常识，不让自行车在阳光下暴晒，或者是不给车胎充满气。

生：受热之后，车胎容易容易爆胎。

师：火车铁轨之间留有缝隙。

生：也是考虑了热胀冷缩带因素，否则容易变形。

师：同学们学会了透过现象看本质。思考一下还有哪些生活现象。

生：温度计的原理就是利用热胀冷缩的性质。

生：天气寒冷的时候，外面的水管很容易冻裂。

生：

师总结：生活中很多地方都运用了热胀冷缩的性质。同学们可以继续查阅资料，观察生活，来丰富我们的科学素养。

教学反思：

一、本次的教学活动以实验探究为活动主线，透过实验现象分析归纳实验原理，再回归各种同原理的生活现象的探讨，使得学生对热胀冷缩的现象和原理都有了比较深刻的认识。

二、在众多的实验过程中，学生们积极动手实践、并进行独立思考，培养了严谨的科学态度，也提升了实验探究素养。学生的主体地位得到充分落实，全面参与到科学探究中。实践证明，学生的学习能力很好，在科学的指导启发下，实验操作潜能和科学思维潜能有利于得到最大挖掘。

三、现在的学生具有丰富的生活视野，只是对生活现象的认识处于模糊的、感性的认知阶段。在教学活动中，将生活案例引入其中，也有利于促进学生理性思维和感性思维的统一，并提升学生生活应用的能力。

四、热胀冷缩是微粒运动变化速度导致的，这是教学的难点，也是学生理解的突破点。小学阶段的学生认识的科学原理和相关概念不够丰富，导致他们在交流过程中的语言表达不够严谨准确。从学生长远的科学素养考虑，教师需要进行一定的扩展延伸，提升学生科学语言表达的准确性。