四年级上册科学教学案例-2.3 加热和冷却｜苏教版

《加热和冷却》教学案例

不少科学教师认为：教材是专家编的，专家都是高水平的。所以科学教学过程、探究实验都严格按照教材内容进行设计！课堂照本宣科，久而久之师生成了教材的“奴隶”。

《科学（3-6年级）课程标准》的实施建议部分明确指出：科学课要“用教材教”而不是“教教材”。这个建议语言简炼，寓义深刻。但在教学实践中想真正做到“用教材教”绝不是一件容易的事。

用“教材教，而不是教教材”，就是引领学生科学地补充教材，准确地加工教材，让教材成为学生积极发展的广阔天地，而不是忽视教材，脱离教材，抛开教材另搞一套。下面我以《加热和冷却》一课为例，浅谈我是怎样用教材教的。

《加热和冷却》是苏教版四年级上册教材中的一课。教材要求通过一系列探究活动发现物体加热和冷却后形态和体积能够发生变化。

课前我仔细分析了教材，发现这教材设计的还真不错，用制作糖画引入，贴近学生生活，分组探究“固体热胀冷缩”现象，让学生亲自体验科学的奇妙……。然而脑中忽然浮现出以前课堂上制作糖画的经历：虽然学生兴趣高涨，但是器材准备复杂，学生操作困难，制作过程危险，孩子们一不小心就容易被烫伤……又想起多年前我上自然课时使用的小药瓶，当时用小药瓶、吸管，烧杯代替教材中的锥形瓶、玻璃管、水槽做液体热胀冷缩实验，不但少使用很多热水，凉水，而且操作起来简单、安全，效果明显！ 于是我基本按照教材的思路设计了教学过程，把学生制作糖画引入修改为观看糖画制作课件引入。找出几年前使用过的小药瓶，再次装配成液体热胀冷缩演示器……全课教学时间为一课时。

我初期上完后发现采用教材的顺序一课时上完教材全部内容有些困难，内容太多，实验量太大。固体热胀冷缩实验学生操作非常危险（一次铜球落下差点打坏酒精灯引发火灾，另一次铜球落在地上，一个学生试图用手去拣，差点烫伤）。于是我修改了教学设计，引入不再完全采用课件，而是观察：点燃的蜡烛在火焰的加热下熔化，流到纸上冷却凝固的过程。教材要求铜球的热胀冷缩实验为学生分组实验，我改为一个学生在老师监视下做演示实验。教学过程分为两课时：第一课时上前半部分，认识加热、冷却物体后的状态变化和铜球、水的热胀冷缩；第二课时上自主设计实验证明空气有没有热胀冷缩，以及热胀冷缩在生活中的应用，温度计的发明等等。

我再次上课，上完后发现固体热胀冷缩实验安全多了，全班学生同样能够理解铜球的体积变化。但是这样安排虽然能够完成教学任务，但是学生在第一课时的学习热情不够高。原因是引入观察蜡烛熔化凝固的实验趣味性不强，孩子们凭生活经验就知道蜡烛点燃后会融化。教学环节之间连接不自然，实验设计不够严密。 烛受热、冷却有了亲身的感受，而且还暗示孩子们：在我们平常的生活中就隐藏在很多的科学知识，只要我们多观察，多思考，你就能够发现！

“你们的蜡烛已经很短了，扔掉了很可惜，想一想怎样利用今天所学到的知识变废为宝，用好这些短蜡烛？”

“短蜡烛可以用来密封瓶子”…… “短蜡烛可以做新蜡烛”

“这个想法非常好，利用这种方法我们不仅可以制作完整蜡烛，而且还可以制作彩色蜡烛。有兴趣的同学回家可以和爸爸妈妈一起做。”

这个环节是我自己添加的，目的是引导、暗示孩子“废物”还可以再次利用，在生活

中可以运用课堂上学到的科学知识来美化我们的生活。离开生活的“科学”=没有生命力！

“物体加热和冷却还有很多有趣的变化。大家看，老师这里有个铜球(板书:铜球)，铜球加热和冷却，会发生什么有趣的变化呢？我们请一个同学来演示。”

孩子在老师的监护下做演示实验。

“这是一个铁环，这是一个铜球，铜球恰好可以从铁环中间穿过（演示铜球能够穿过铁环）。给铜球加热…… ”,“铜球还能够穿过铁环吗? (学生试一试铜球能不能穿过铁环)将铜球放入凉水中冷却后再试，观察：……又发现什么?”

“你们看到了什么现象？”

“铜球先是能够穿过铁环，被酒精灯加热后就不能够穿过铁环了”

“这个现象说明铜球的什么改变了？”

“铜球的体积改变了”（板书：体积）

“体积是怎么改变的？”

“没有加热的时候铜球恰好可以穿过铁环，说明铜球比较小；加热后铜球不能够穿过铁环了，说明铜球的体积胀大了”（板书：热胀）

“把铜球放入冷水中冷却后，又能够穿越铁环，说明铜球的体积缩小了”（板书：冷缩）。 “这就是我们平常所说的热胀冷缩”（大括号）。

铜球的实验设计和教材不一样，教材要求分组实验，我根据自己的教学实践发现学生分组实验太危险，所以改为一个学生在老师的监视下做演示实验。课后发现孩子们同样能够理解铜球的体积变化。

“大家猜一下：水加热和冷却体积能不能发生变化？”

“能够发生变化”

“你们的猜测还必须通过什么来验证?”

“实验”

老师介绍：“这是一个装满了红色水的小瓶子，瓶盖上插了吸管；我们可以观察到吸管里的水位。先把小瓶子放入热水中，让小瓶子里的红水受热，仔细观察吸管里的水位有没有变化；再小瓶子放入凉水中，让小瓶子里的红水冷却，比较吸管里的水位有没有变化。”

小组长到老师处领材料

学生实验，教师巡视指导。

实验完后请小组长把实验器材放到桌面下。

“通过实验，你们认为加热和冷却能不能够使水的体积发生变化？请说出你的理由！”

“通过实验，发现水的体积能够发生变化”“我们发现小瓶子放如热水中后，吸管里的水位上升了，说明水的体积变大了”“我们发现小瓶子放如冷水中后，吸管里的水位下降了，说明水的体积变小了”

“吸管里的水上升、下降，为什么说水的体积就发生改变了？”

“因为小瓶子是密封的，水的体积变大只能够从吸管里往外冒”“同样，体积变小也能够通过吸管里水位下降观察到”……

“你说的很好，这说明（板书：水）水也能热胀冷缩。”

这个环节的实验器材和书上介绍的不一样，我制作的器材简单、方便，使用热水、冷水少，学生使用安全，效果明显！

通过这一系列的设计、反复上课；再修改设计，再反复上课……，我得到一点启示：

教材的实验设计是理想化的，不一定符合教学实际情况。我们要用教材教，遵循教材的教学设计理念，但是不能够教教材，教材中不合理的实验要根据教学实际情况大胆修改。

根据实际，对内容进行灵活处理，对活动设计加以完善和改造。教材的活动设计反映了编写者的认识和意图。我们要根据《课标》精神，发挥自己的创造性，对活动过程的设计加以完善和改造，使学生的探究活动生动有趣、安全、高效，操作性强，有一定创造性，让我们的孩子在科学氛围中发展智力，发展思维，提高孩子们对科学探究、对科学课的兴趣。

我第三次修改教学设计：还是二课时，但是第一课时不再使用课件介绍糖画的制作，

而是采用蜡烛制作蜡画代替糖制作糖画，再穿插一些废蜡烛利用的知识。在教学后发现，教学过程非常流畅了，学生的学习热情明显提高，学生学习效果非常好！

以下是我经过三次修改后的教学片段：

上课开始，教师(出示糖画)：“同学们看,这是什么？喜欢吗？”

“是糖画……”“喜欢！”

“谁知道糖画是怎样制作的?”

学生简单描述自己知道的制作糖画的过程……

“你们说对了!糖画是这样制作的。”

(课件：街头制作糖画的系列图片，教师强调：固体、糖、加热、液体)

“你们想不想亲自试试?”

“想！”

“可是我们这里没有制作糖画的工具,不过我们可以用（板书：蜡烛）蜡烛代替糖来尝试糖画的制作方法!”

“请大家拿起蜡烛，点燃，用火焰给蜡烛加热，看谁能用蜡烛在纸上作画。”

学生开始制作蜡画！老师巡视,指导注意安全.

“做完的同学想一想：这里面隐藏着什么科学知识！”

“成功了吗？把你的作品举起来让大家看一看。”

部分先完成的学生展示自己的蜡画作品。教师评语：真棒！做的好！非常好……

“请大家把蜡画放下，想想，这里面隐藏着科学知识！”

“这里面隐藏着蜡烛会变成‘水’的知识。”“隐藏着蜡烛会熔化的科学知识”……

教师引导：“蜡烛原来是什么状态?”

“蜡烛原来是固体”（板书:固体）

“让火焰加热（板书:加热、箭头）后变成了什么?”

“加热后变成了液体”（板书：液体）

“由于它是液体，可以流动，所以我们可以用它来作画。流到纸上的蜡烛后又发生了什么变化?

“流到纸上的蜡烛又变成了固体”（板书：箭头）

“为什么会凝固？”

“因为蜡烛冷了”（板书:冷却）

“加热使蜡烛由固体熔化为液体，冷却又使液体凝固为固体。这就是我们今天需要研究的—（板书：加热和冷却）”

这个环节是第一个动手探究活动，教材只是要求学生观察糖、蜡烛受热和冷却后发生什么变化，我认为比较单调，修改为制作蜡画，思考制作蜡画的过程中隐藏着什么科学知识。这样活动就有趣多了，安全多了。不仅让孩子们对蜡