青岛版小学科学四年级上册 《水变热了》教学案例 万德中心小学 孔 燕
教学目标：
1、会做热对流的实验；能用图形表示自己的研究结果。
2、愿意合作交流，体验到通过合作与交流能更好地完成认知；能利用掌握的科学知识解决生活中的小问题。
3、知道热在液体中是以对流的方式传递的，了解热对流的应用。 教学重点、难点：
知道热在液体中是以对流的方式传递的，了解热对流的应用。 教学过程：
一、导入，提出问题
请同学们观察两瓶水，最明显的不同是什么？（颜色不同）另外，让学生摸一摸两个杯子的水温度如何。（一个热，一个凉）
师：是的，一瓶加了红墨水，一瓶加了蓝墨水；并且一杯热，一 杯凉。如果老师将这两个瓶口相对，猜猜看，会发生怎样的现象？ （这一步师注意，要把热水放上，冷水放下。） 生猜测可能发生的现象。
师演示，生观察现象（没有现象发生） 师：有刚才大家猜测的现象吗？（生回答）
师：如果把它们倒过来，又会怎样呢？（此时，热水在下，冷水在上。） 生汇报观察到的现象。（红色的水上升，蓝色的水下降，逐渐变成紫色的了） 二、猜想假设
师：为什么会发生这种现象呢？这可能与什么有关呢？ 学生猜测。（认为可能是一瓶是热水、一瓶是冷水的原因。） 师：究竟是不是这样呢？下面我们来做个实验。 三、探究活动：热在液体中的传递方式 1、制定实验方案
师：设计怎样的实验来证明呢？让我们先来认识一下桌子上有哪些实验器材？（烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、废物桶。）
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生熟悉材料，并根据这些实验器材设计实验，证明自己的猜想。也可以以小组为单位讨论讨论，看哪个小组最先拿出实验方案？ 学生在小组内交流，并汇报研究方案。
（可以加热一杯水，观察水受热后的变化。要想清楚地看到水受热后的现象，可以在水里放进一些物体，借助物体来观察。）
可以让生举例说说，放些什么好。（师提供木屑、碎纸屑、粉笔末。） 2、实验过程中的注意事项。
(一、安全；二、先观察木屑，再观察加热过程中发生的现象，并把看到的现象画下来。) 3、学生动手做实验 学生进行实验活动。 4、汇报交流
①学生汇报自己小组的发现。
②学生汇报自己的研究发现后，教师进行适时点拨，引导学生总结出当烧杯里的水受热以后，水中的物体都是上升以后下降，然后再上升再下降，这样不停的循环运动。 这种现象说明了什么呢？小组同学讨论一下。 学生讨论，师指导并参与讨论。 生汇报。（热水上升，冷水下降）
师进一步解释：加热后，底部的水受热上升，周围和上面较冷的水下降，流过来补充，被加热后又上升……就这样，冷水和热水相对流动，科学上把这种传递热的方式称为对流。并板书：对流
热水上升就是水在传递热，通过对流，烧杯里的水温度就升高了，温度升高，水就变热了。（板书课题）
5、利用实验认识了对流现象。下面咱们休息一会，来做个小游戏。 师出示金鱼，问学生这种普通的金鱼生活在常温水还是热水里？ 生回答。
在日常生活中，它只能生活在常温下的水里。如果把它放入开水里会怎样？（学生猜测。） 老师开始加热！要仔细观察，看谁最先发现现象。
（预设：可能有女生会很担心，教师可以在加热过程中与学生进行谈话，担心什么？我就不担心，又是为什么？）
师引导学生发现（烧得是瓶子的上端）当热水在上面，冷水在下面时，不容易形成对流，尽管瓶口的水很热，但下面的水
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仍旧是凉的，所以，鱼还能自由自在的游动。
师：回过头来想想开头的实验，哪瓶是热水？（生回答）。
再次重复开头的实验，让学生再次加深“热水上升，冷水下降，热在水中是以对流的方式传递的。”这一概念。
6、小结：通过以上的活动，我们知道热在水中主要是以对流方式传递的。 水属于液体，也就是说热在液体当中是以对流的方式传递的， 四、学习热在空气中的传递方式
让生根据所学的知识解决课本中“冬天，暖气片是怎样使房间变热的？”这一问题。可以画在第二张实验报告单上。 五、拓展活动
日常生活中，人们在很多方面都巧妙的利用了热对流。你知道有哪些？ 生举例。
地球周围的大气层里有没有对流现象呢？如果有，又是怎样的结果呢？请同学们课下查阅资料，继续研究热对流现象，看谁了解的多，好不好？ 【教材简析】
《水变热了》是青岛版科学教材四年级上册第五单元《热的传递》中的第二课，目的是让学生通过实验认识热在水中的传递方式，由于水和空气都是能流动的物体，进一步推想出热在气体中的传递方式，最后是让学生了解热对流在生活中的应用。本课教科书包括三个板块：活动准备、活动过程、拓展活动。其中，活动准备提示了课堂探究所必备的典型的实验材料：木屑、卫生香等，此部分属于学生课前探究性准备材料的过程。拓展活动是让我们来解决生活中的问题：怎样让稀饭热得更快？怎样让炉火更旺？此部分属于课下对活动过程的延续。本课探究活动共分两个部分，一是探究液体中发生的对流现象，二是探究气体中发生的对流现象。同时，教材中还呈现了“木屑在水中运动的路线表”，目的是让学生通过自主研究画出木屑在水中运动的路线图。在研究本课的过程中，对教材稍做了一些改动。将教材的导课游戏“开水养鱼” 调整到了水对流的知识应用上，在研究水的对流实验中，又增加了纸屑、粉笔末，目的是让学生通过大量的感知认识水的对流。本课教科书在编写中体现了以探究为核心的理念，并通过卡通人物的表情将情感态度价值观显性呈现在教科书当中，使本课显得探究韵味丰足而又不失活泼、有趣、合谐，利于激发学生的探究欲望。 【设计思路】
在课堂教学设计中，我基本遵循教材编写的思路，让学生从生活经验开始，通过做游戏引入课题，将装有冷水和热水（当然颜色也是不同的）的两个瓶口相对，让学生猜想将要发
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生的现象。让学生带着“热水真的会上升，冷水真的会下降？”的疑问进入科学研究中，通过亲自做实验来验证“热水上升，冷水下降”，这种现象在科学上叫做“对流”。最后让学生用获得的认识联系生活中对对流的应用。最后，通过“地球周围的大气层里有没有对流现象呢？如果有，又是怎样的结果呢？” 让学生产生新问题，在充满探究欲望之中带着问题走出课堂，以促使学生课下继续探究。整个教学过程重点体现了“让学生经历科学探究的全过程”的理念，以及让学生的探究活动从“问题中开始”，又从“问题中结束”，使探究活动更具完整性、细致性、科学性、持久性。
同时，注意引导学生进行动手操作、认真观察、细致归纳。通过一系列的探究体验活动，使学生能够在课堂教学活动中一步步体会到什么是对流及热在液体中是以对流的方式传递的。 【本课教学目标】
1、会做热对流的实验；能用图形表示自己的研究结果。
2、愿意合作交流，体验到通过合作与交流能更好地完成认知；能利用掌握的科学知识解决生活中的小问题。
3、知道热在液体中是以对流的方式传递的，了解热对流的应用。 【活动过程描述】 一、导入，提出问题
请同学们观察这两瓶水，最明显的不同是什么？（颜色不同）
是的，一瓶加了红墨水，一瓶加了蓝墨水。如果老师将这两个瓶口相对， 猜猜看，会发生怎样的现象？ 生猜测可能发生的现象。
到底会发生怎样的现象呢？想不想看看？ 师演示（为了防止水流出，用塑料板把瓶口盖住） 生观察现象
有刚才大家猜测的现象吗？ 生回答：没有。
如果把它们倒过来，又会怎样呢？（边说边做）仔细看，（稍停）看到了什么现象？ 生汇报观察到的现象。（红色的水上升，蓝色的水下降，逐渐变成紫色的了）
【将装有冷水（蓝色）和热水（红色）的两个瓶口相对，让学生猜想要发生的现象。第一次是冷水在下方，没有任何现象发生，这时学生的思维已经出现了障碍；接着把装置倒过来，也就是热水在下方，则发生了对流的现象，依此引导学生思考现象发生的原因，继而在学生猜测的基础上进行探究活动。】
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二、猜想假设
为什么会发生这种现象呢？（稍停）这可能与什么有关呢？ 学生猜测。
看来大家都认为可能是一瓶是热水、一瓶是冷水，并且是热水上升冷水下降。
【由于在前面已学过热空气，知道热空气受热后会上升，所以学生根据所学，将知识迁移到这，猜测上升的可能是热水。】
究竟是不是这样呢？（稍停）看来，要想揭开这个秘密，我们应该怎么办？
【有意提出问题，引导学生开动脑筋想办法解决，既可锻炼学生的发散思维，又激发了学生亲自实验的兴趣，使下面的实验水到渠成。】 生回答：做实验。
三、探究活动：热在液体中的传递方式 1、制定实验方案
设计怎样的实验来证明呢？（稍停）让我们先来认识一下桌子上有哪些实验器材？（师提供的实验器材：烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、废物桶。） 生熟悉材料。
根据这些实验器材设计实验，证明你们的猜想，可以吗？那就以小组为单位讨论讨论，看哪个小组最先拿出实验方案？
学生在小组内交流，并汇报研究方案。
【为了避免研究的盲目性，保证探究的效果，学生要想证明他们的猜想，就有必要让学生在实验前对实验方法进行设想。】
看来，大家都想加热一杯水，观察水受热后的变化，这个办法很好。但你们想过没有，水是没有颜色、透明的液体，要想直接观察水受热后是否上升，现象会不会很明显呢？ 生回答：不明显。
要想清楚地看到水受热后的现象，该怎么办呢？ 生回答：可以在水里放进一些物体，借助物体来观察。 举例说说，放些什么好呢？ 生举例：大米、粉笔末等。 这个办法好不好？
为了同学们实验方便，老师也给大家准备了一些，请看大屏幕：都有什么？ （师提供木屑、碎纸屑、粉笔末。） 小组讨论一下，你们准备选用哪一种？
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学生讨论并取走所选物品。
【给学生提供纸屑、粉笔末等参照物，目的是让学生通过大量的感知去认识水的对流。】 2、实验过程中的注意事项。
都拿到实验用品了？你们认为在实验过程中应该注意什么？ 生回答实验过程中应注意的问题
【让学生自己表述实验过程中应注意的问题，有意培养学生的缜密思维和科学表述能力。当然，学生不一定都能说好，但此环节也不求甚精，只要学生说得有一定道理就要鼓励，让学生的能力循序渐进地提高。】
师根据学生的回答，总结实验过程中应注意的事项：一、安全；二、先观察木屑、纸屑在水中的现象，再观察加热过程中发生的现象，并把看到的现象画下来。听明白了？ 3、学生动手做实验 学生进行实验活动。 4、汇报交流
①学生汇报自己小组的发现。
②学生汇报自己的研究发现后，教师进行适时点拨，引导学生总结出当烧杯里的水受热以后，水中的物体都是上升以后下降，然后再上升再下降，这样不停的循环运动。
【有意识地让学生把实验中观察到的现象以不同形式反复地、不厌其烦地说，直至说透、说明白，既可锻炼学生们的实验表达能力，又为下面分析原因、建立对流概念打下基础。】 为什么加热之后就出现了水中物体上升以后下降，然后再上升再下降，这样不停循环运动的现象呢？这种现象说明了什么呢？小组同学讨论一下。 学生讨论，师指导并参与讨论。 生汇报热水上升，冷水下降。
非常正确。热水上升，冷水下降，就形成了水的相对流动，这是一种什么现象呢？请看大屏幕。
【引导学生透过现象看本质，培养学生从实验现象中提炼科学概念的初步能力。】 课件展示。
（旁白：加热后，底部的水受热上升，周围和上面较冷的水下降，流过来补充，被加热后又上升……就这样，冷水和热水相对流动，科学上把这种传递热的方式称为对流。）板书：对流 热水上升就是水在传递热，通过对流，烧杯里的水温度就升高了，温度升高，水就变――变热了。（板书课题） 水是通过什么方式变热的？
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简单地说，对流就是什么？
同学们真不简单，利用实验认识了对流现象。下面咱们休息一会，来做个小实验好不好？ 出示金鱼，问学生这种普通的金鱼生活在常温水还是热水里？ 生回答。
在日常生活中，它只能生活在常温下的水里。如果把它放入开水里会怎样？ 学生猜测。
但是今天，老师就让这条金鱼在开水中游泳，你们信不信？
信的同学请举手，不信的同学。。。。事实胜于雄辩，到底会发生怎样的现象呢？咱们试试看？ 注意看！老师开始加热！要仔细观察，看谁最先发现现象。
师引导学生发现当热水在上面，冷水在下面时，不容易形成对流，尽管瓶口的水很热，但下面的水仍旧是凉的，所以，鱼还能自由自在的游动。
【做这个游戏目的有两个，一个是检验学生对知识的掌握情况，进一步加深学生的认识，二是活跃课堂气氛，放松学生的心情，调节学生的思维。】 回过头来想想开头的实验，哪瓶是热水？ 生回答。
再次重复开头的实验，让学生再次加深“热水上升，冷水下降，热在水中是以对流的方式传递的。”这一概念。
小结：通过以上的活动，我们知道热在水中主要是以什么方式传递的？ 生回答：对流！
水属于液体，也就是说热在液体当中是以对流的方式传递的， 四、迁移运用
日常生活中，人们在很多方面都巧妙的利用了热对流。你知道有哪些？
【让学生懂得科学概念来源于生活，最终还要服务于生活。培养学生运用懂得的道理解释生活现象和解决生活问题的习惯。】 生举例。
地球周围的大气层里有没有对流现象呢？如果有，又是怎样的结果呢？请同学们课下查阅资料，继续研究热对流现象，看谁了解的多，好不好？
【恰当引导学生课下进行拓展活动，活动主题即为课上探究活动中遗留下来的问题，利用了学生强烈的揭谜心理，既增强了学生的探究兴趣，又将探究活动持续到课下，达到使学生的科学探究兴趣及各项探究能力的持续发展。】 【体会与反思】
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本课是四年级上册《热传递》单元中的一课。目的是让学生通过实验认识热在水中的传递方式，由水和空气都是能流动的物体，进一步推想出热在气体中的传递方式，最后是让学生了解热对流在生活中的应用。
在研究本课的过程中，对教材稍做了一些改动。将教材的导课游戏“开水养鱼”调整到了水对流的知识应用上，在研究水的对流实验中，又增加了纸屑、粉笔末，目的是让学生通过大量的感知认识水的对流。
在教学设计上，我遵照教学内容的实际，本着体现“探究——体验”的教学策略，一步一步地将教学内容贯穿在课堂教学中。
导课部分：为了激发学生的兴趣，我们采用的是游戏的方式，将装有冷水和热水（当然颜色也是不同的）的两个瓶口相对，让学生猜想要发生的现象。第一次是冷水在下方，没有任何现象发生，这时学生的思维已经出现了障碍；接着把装置倒过来，也就是热水在下方，则发生了对流的现象，依此引导学生思考现象发生的原因，继而在学生猜测的基础上进行探究活动。
本课的探究活动就是探究热在液体中的传递方式：首先引导学生自行设计实验，老师为学生提供部分实验器材，然后在学生的要求下出示观察现象的参照物：木屑、纸屑、粉笔末。学生自由选择参照物进行实验，并汇报各参照物在水中的现象。学生汇报的时候，有的学生我要求他用手势比划，有的则要求在黑板上画下来，目的是加深学生对这种现象的认识和描述，帮助学生正确理解实验现象，培养学生的理解能力，因为他们还只是四年级的学生，语言表达能力还不是那么的强。在实验汇报的基础上进行总结：即所选择的参照物在水受热后都发生了上升、下降的循环运动，在受热前没有发生。经过这种对比性的思考，学生很容易找到参照物上升下降的原因，水受热后会上升，即水的对流现象。
在总的探究活动之间，又设计了两个小活动，一个是做了游戏开水养鱼，学生们对这个问题很感兴趣，“为什么瓶口的水开了，鱼还在游来游去？”其实这就是一个反例：当热水在上方，冷水在下方时，不容易发生对流的现象，尽管瓶口的水很热，可是下面的水仍就是凉的，所以小金鱼还在游来游去；二个是对导课的游戏进行解释，有了前面的实验和开水养鱼游戏的铺垫，再问学生哪瓶水是热的时，学生自然而然的回答下面那瓶红颜色的水是热水。设计这两个活动的目的有两个，一个是检验学生对知识的掌握情况，进一步加深学生的认识，二是活跃课堂气氛，放松学生的心情，调节学生的思维。
拓展部分，目的是为了拓展学生的思维空间，丰富学生课外的探究活动，为学生开展后续研究提供机会，同时也让学生知道知识来源于生活，知识是为生活服务的。
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