教学设计空气的热胀冷缩.doc

空气的热胀冷缩
【教学目标】
科学概念：
1.气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。
2．热胀冷缩现象与物体内部微粒的运动有关。
过程与方法：
1．用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。
2．用各种形式进行描述和交流。
3．尝试用“模型”解释现象。
情感、态度、价值观：对热现象产生更浓的探究兴趣。
【学情分析】
前面学生已经学习了《液体的热胀冷缩》，对怎样研究物体的热胀冷缩已有了初步的了解。当研究空气的热胀冷缩时，就有了一定的方法。由于空气相对于水的特殊性，怎样收集并观察到它的体积变化，是学生感到困难的地方，需要老师的帮助。
【教学重点】用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。
【教学难点】观察空气体积变化方法设计、用“模型”解释热胀冷缩现象。
【教学过程】
一、引入
1.请学生想把踩瘪的乒乓球重新鼓起来的办法。(教师演示完成，并强调热水使用的安全问题。)
师：大家喜欢玩乒乓球吗？
生:喜欢。
师：玩的过程中，有时不小心会把乒乓球踩瘪了，怎样让它重新鼓起来呢？
生：用开水煮一下。
师：这有一个踩瘪的乒乓球，我把它放入热水中。重新鼓起来了，是什么原因？
生：塑料壳受热膨胀了、球内空气受热膨胀了。
师：到底是什么原因呢？请各个小组把踩瘪的乒乓球重新使它鼓起来。
2.分组实践（部分小组的乒乓球有小洞）。
（1）学生用热水使乒乓球鼓起来。（教师巡视）
（2）学生汇报实验结果。
师：大家的乒乓球鼓起来了吗？
生：乒乓球鼔起来了。
生：乒乓球鼔不起来，球体上有小洞。
师：有小洞的乒乓球没有鼓起来，塑料壳受热了吗？
生：受热了。
师：塑料壳受热了没有鼓起来，可见是什么原因让乒乓球鼓起来的呢？
生：气体膨胀。
师：看来空气受热体积会膨胀，那受冷体积会缩小吗？（生：可能会。）想亲眼看到它的这种变化吗？
生：想。
二、讨论分析
1.学生分组讨论，设计实验方案
师：水能看得见，也能摸得着。空气是看不见的，怎样才能看到它的这种体积变化呢？
生：首先，应把空气装起来。
师：用什么装？
生：装在瓶子里或塑料袋里。
生：……。
师：B．这样装起来行吗？（师拿一个无盖的烧瓶）
生：不行，看不到体积的变化。
师：体积膨胀了，它就从瓶口往外跑。（课件展示课本33页烧瓶图）只要想办法观察到瓶内的空气在往外跑，我们就知道瓶里的空气膨胀了。
师：我们能想出一些观察的办法来吗?
师：我这儿有一些实验材料供大家参考。小组内讨论讨论利用这些材料能想到观察的办法吗？
学生利用提供的（零散的）材料讨论。
师：来，说说你们的想法。
学生汇报。
（最好有多种方案，用气球，用肥皂水，用液柱等）
生：……。
师：根据你们的想法设计你们的方案。选择你们的方案并填在表格上。2.充分交流实验方案，确定方法。
让学生汇报方法，老师指导，确定方法。
【注：学生自己设计、动手体验，感受科学探究活动的快乐是教学设计的宗旨。教师的引导很重要，我们要看到原本看不到的空气的体积变化是需要其它物体的，可以用充分的时间让学生自主设计各种可能想到的实验方法，所以教师要充分准备一些实验材料如气球、液柱、红墨水......】
三、学生分组实验
四、交流汇报
师：通过实验，你们发现了什么？
生：……
师：通过实验我们发现，空气受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。（板书：空气的热胀冷缩。受热→膨胀；受冷→缩小）
五、对比水和空气的热胀冷缩
师：水和空气都有热胀冷缩的本领，这两者的本领谁大呢？
（1）用两个同样的试管当堂试验，让学生观察比较：一个装水，一个装空气，同时各用一只手的手心温度烘热。
（2）得出结论：空气热胀冷缩的本领比水强得多。
六、微观解释
1．师：温度变了，水和空气的体积都会发生变化，这是怎么回事？
2．师：我们来做一个模拟空气“微粒”运动的游戏。请一部分同学扮作“空气微粒”，按个安静站在中间，另一部分同学则手拉手绕着“微粒”围成一圈，作为气球。现请“空气微粒”们手舞足蹈或做剧烈运动。拉手的同学哪次围成的圈大？
生：第二次的。
3.课件出示空气在常温、温度升高、受冷时的状态。并解释：
常见的物体都是由微粒组成的，而微粒总在哪里不断的运动着。而微粒的热胀冷缩和运动有关：当物体吸热升温以后，微粒加快了运动，微粒之间的距离增大，物体就膨胀了；当物体受冷后，微粒的运动减慢，微粒之间的距离就缩小，物体就收缩了。）
4．交流：从游戏中我们明白了什么？
老师引导着板书：当物体受热温度升高时微粒运动怎样？（生：加快。板书：运动↑），微粒之间的距离会怎样？（生：增大。板书：增大↑）当物体受冷温度降低时微粒运动怎样？（生：减慢。板书：运动↓）微粒之间的距离会怎样？（生：缩小。板书：缩小↓）　
七、课后拓展
1.孔明灯为什么能升空？
2.为什么夏天的自行车车胎不能把气打得太足？