3.12 桥上的伸缩缝 教学设计

青岛版（2024）科学三年级上册 《桥上的伸缩缝》教学设计 课题 3.12 桥上的伸缩缝 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道一般情况下，固体具有热胀冷缩的性质。 2.理解桥梁、公路上的伸缩缝是为了预防固体热胀冷缩对建筑物的破坏。 科学思维： 1.能通过实验现象归纳固体热胀冷缩的规律，并结合实例解释生活中的相关现象。 2.能按照“现象→问题→假设→实验→结论”的思路分析伸缩缝的作用。 探究实践： 1.能通过铜球、塑料球实验，规范操作并观察固体受热、冷却后的体积变化。 2.能结合实验证据，推理出“伸缩缝的作用与固体热胀冷缩有关”的结论。 态度责任： 1.乐于观察生活中的科学现象，激发对固体热胀冷缩原理的探究兴趣。 2.在实验中养成安全操作、合作交流的习惯，体会科学知识在工程建设中的应用。 教学重难点 重点：通过实验探究固体热胀冷缩的性质，理解伸缩缝的作用。 难点：用固体热胀冷缩的性质解释生活中的具体现象。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、情境问题 师：（出示桥梁、公路伸缩缝的图片/视频）同学们，在公路、桥梁上，我们经常能看到这样的缝隙（指向图片中的伸缩缝），它们有个名字叫“伸缩缝”。大家猜猜，这些缝隙是施工时不小心留的吗？还是故意留的？ 生：应该是故意留的！ 师：为什么要特意留伸缩缝呢？它们有什么作用？今天我们就来探究“桥上的伸缩缝”里的科学秘密（板书课题）。 课 程 学 习 探究实践 活动一：研究伸缩缝的秘密。 任务一：生活中的伸缩缝有什么作用？ 师：桥梁、公路是用什么材料做的？ 生：钢铁、混凝土、石头…… 师：这些材料都是固体。我们之前学过，液体有热胀冷缩的性质，那固体会不会也有呢？如果固体受热会膨胀、遇冷会收缩，对建筑物会有什么影响？ 生：如果夏天温度高，固体膨胀，桥面可能会“挤”在一起，甚至裂开！ 生：冬天冷的时候，固体收缩，桥面可能会断开！ 师：大家的猜测很有道理！那伸缩缝会不会就是为了应对这种变化呢？我们需要通过实验验证：固体到底有没有热胀冷缩的性质？ 任务二：固体有热胀冷缩的性质吗？ 实验探究固体的热胀冷缩———铜球和塑料球实验 1.明确实验目的 师：我们用铜球（金属固体）和塑料球（非金属固体）做实验，看看它们受热、遇冷后体积会不会变化。 2.铜球实验（教师演示+学生观察） 实验器材：铜球、铁环、酒精灯、火柴。 实验步骤： ① 常温下，将铜球放在铁环上，观察能否通过铁环（记录现象）； ② 用酒精灯加热铜球（加热1-2分钟，强调：用外焰加热，加热时铜球不能碰铁环，学生远离火焰）； ③ 加热后立即将铜球放在铁环上，观察能否通过（记录现象）； ④ 将加热后的铜球放入冷水中冷却，再放在铁环上，观察能否通过（记录现象）。 学生观察记录： 操作 能否通过铁环 现象说明 常温下的铜球 能 铜球体积正常 加热后的铜球 不能 铜球体积变大 冷却后的铜球 能 铜球体积变小 问题导引： 师：加热后的铜球为什么不能通过铁环了？ 生：铜球受热后体积膨胀了！ 师：冷却后又能通过，说明什么？ 生：遇冷后体积收缩了！ 3.塑料球实验（学生分组操作） 实验器材：塑料球、铁环、热水杯、冷水杯。 实验步骤： ① 常温下，观察塑料球能否通过铁环； ② 将塑料球放入热水中浸泡1分钟，取出后立即放在铁环上，观察现象； ③ 将塑料球放入冷水中浸泡1分钟，取出后再放在铁环上，观察现象。 学生记录现象： 操作 能否通过铁环 现象说明 常温下的塑料球 能 塑料球体积正常 热水中加热后的塑料球 不能 塑料球体积变大 冷水中冷却后的塑料球 能 塑料球体积变小 4.总结实验结论 师：铜球和塑料球的实验现象有什么共同点？ 生：它们受热后体积都变大（膨胀），遇冷后体积都变小（收缩）！ 师：没错！一般情况下，固体具有热胀冷缩 ... ...