2.10 固体的热胀冷缩 教学设计

10 固体的热胀冷缩 一、教学目标 1.科学观念：知道多数固体具有热胀冷缩的性质，了解在某些特殊情况下，部分固体会出现热缩冷胀现象；能举例说明固体热胀冷缩性质在生活中的应用，理解其对日常生活和工程技术的影响。 2.科学思维：通过对实验现象的观察、比较和分析，培养逻辑思维能力，学会从现象中归纳出科学规律；运用类比、推理等方法，解释固体热胀冷缩现象，尝试解决生活中与固体热胀冷缩相关的实际问题。 3.探究实践：经历设计实验、进行实验、观察记录、分析数据等探究过程，掌握科学探究的基本方法，提高动手实践能力和实验操作技能；学会使用酒精灯、固体热胀冷缩实验器等实验器材，能够正确操作并确保实验安全。 4.态度责任：培养对科学探究的兴趣和好奇心，积极主动参与课堂讨论和实验探究活动；养成严谨、认真、实事求是的科学态度，尊重实验数据和事实，敢于质疑和发表自己的见解。 二、教学重难点 1.教学重点：通过实验探究，认识固体具有热胀冷缩的性质；理解固体热胀冷缩现象产生的原因。 2.教学难点：设计合理的实验方案，清晰地观察到固体热胀冷缩的现象。 三、教学准备 1.教师准备：固体热胀冷缩实验器（铜球、铁环、支架等）、酒精灯、火柴、水槽、冷水、PPT课件、相关实验视频、生活中固体热胀冷缩现象的图片。 2.学生准备：科学活动手册、笔。 四、教学过程 （一）导入新课 1.展示图片：教师通过PPT展示夏天铁轨拱起、冬天电线绷紧甚至断裂、夏季路面拱起开裂等图片。 2.提出问题：引导学生仔细观察图片，提问“同学们，看到这些图片，你们发现了什么？这些现象可能是什么原因造成的呢？”鼓励学生大胆猜测，发表自己的看法。 3.引出课题：在学生讨论交流后，教师总结并引出本节课的课题———固体的热胀冷缩。教师可以说：“同学们都提出了自己的想法，那这些现象到底和什么有关呢？今天我们就一起来探究固体的热胀冷缩现象，看看能不能找到答案。” （二）实验探究 1.实验一：铜球的热胀冷缩实验 实验材料：固体热胀冷缩实验器（铜球、铁环、支架）、酒精灯、火柴、水槽、冷水。 实验步骤： 向学生介绍实验器材，并让学生观察实验前铜球和铁环的状态，提问“同学们，观察一下，现在铜球能顺利通过铁环吗？”引导学生观察并回答。 强调实验安全注意事项：使用酒精灯时，要用火柴点燃，不能用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯；熄灭酒精灯时，要用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭；加热后的铜球温度很高，不能用手触摸，避免烫伤。 开始实验：用酒精灯给铜球加热一段时间，提醒学生观察铜球的变化。然后将加热后的铜球放在铁环上，问学生“现在铜球还能通过铁环吗？为什么？”引导学生思考。 把加热后的铜球放入水槽的冷水中冷却，再将冷却后的铜球放在铁环上，观察现象，提问“现在又发生了什么变化？说明了什么？” 学生操作与观察：学生分组进行实验，仔细观察实验现象，并将观察结果记录在科学活动手册上。教师巡视各小组，指导学生正确操作实验器材，提醒学生注意安全。 实验结论：组织学生汇报实验结果，引导学生总结得出：铜球受热后体积膨胀，不能通过铁环；遇冷后体积收缩，又能通过铁环。说明铜这种固体具有热胀冷缩的性质。 2.实验二：金属条的热胀冷缩实验（拓展实验，可选做） 实验材料：金属条（如铝条、铁条）、支架、小木块、蜡烛、火柴。 实验步骤： 将金属条的一端固定在支架上，另一端悬空，在悬空端下方放置一小木块。 向学生说明实验目的：观察金属条在受热和冷却过程中的形状变化。 点燃蜡烛，用火焰加热金属条的悬空部分，提醒学生观察金属条与小木块的位置变化。 一段时间后，移开蜡烛，让金属条自然冷却，继续观察金属条的变化。 学生操作与观察：学生分组进行实验，认真观察金属条在 ... ...