2.4 水结冰了
一、【教材分析】:
本节课是单元第4课,对应课标学习内容“1.2空气与水是重要物质”的第7点“说出水、冰在状态和体积等方面的区别,知道它们虽然状态不同,但都是同一种物质”、第8点“观察并描述水结冰的现象;了解一般状况下,水结冰时的温度,知道温度是影响水结冰的重要因素”和“2.1物质的三态变化”的第2点“描述冷却时常见物质发生的状态变化——水结冰”和“4.1能的形式、转移与转化”的第3点“知道物体一般具有热胀冷缩的性质,知道水结冰时体积会膨胀”。通过前面的学习,学生已认识水的基本性质(无色、无味、液态等)。本课在此基础上,引导学生通过实验观察水结冰的过程,探究水结冰的条件,比较水和冰的异同,建立“物质状态会随条件变化”的初步认识。
本课内容分为四个部分,聚焦版块,通过“初冬鸭子游湖”和“深冬鸭子站冰面”的情境对比,直观呈现水与冰的状态差异,自然引发“湖水是怎样结冰的?”的核心探究问题,激活学生生活经验。探索版块,设计“讨论结冰现象看法”、“实验观察水结冰过程”两个递进活动。先引导学生基于生活经验猜想结冰条件,再通过实验让学生在实践中感知温度变化与状态变化的关联和两种状态的特征、异同。研讨版块,通过分析实验数据和对比观察,总结水结冰的温度条件、过程特征及水与冰的异同,将感性经验上升为理性认知。拓展版块,结合“温度计液柱变化”“乒乓球复原”等实例,初步感知“热胀冷缩”现象,建立物质变化与生活的联系。
二、【学情分析】:
三年级的学生对“冰”有丰富的生活经验(如冰块、冰棍、冬天结冰的湖面),但对“水如何变成冰”的条件和过程缺乏系统认知。他们的观察多停留在“冰是冷的、硬的”等表面特征和“温度低就会结冰、放进冰箱就会结冰”等浅层了解,对“温度变化”与“状态变化”的关联理解不足。
本课以实验探究为主要学习方式,需教师细致指导实验操作(如温度计使用、碎冰加盐)和观察记录方法。难以用准确的科学语言描述实验现象(如区分“温度下降”与“开始结冰”的时序关系),需教师提供表达支架(如“当温度降到……℃时,我看到……”)。
【材料准备】:
烧杯、碎冰、带刻度试管(可用普通试管+橡皮筋代替)、清水、温度计、食盐、秒表、抹布、多媒体课件。
【教学流程图】:

三、教学流程
(一)课堂导入
复习旧知:提问“给水加热,温度不断上升,水会怎样?”引导学生回忆水沸腾变成水蒸气的知识,明确水(液体)与水蒸气(气体)的状态变化。
对比提问:“如果水的温度不断下降,会发生什么变化呢?”展示初冬鸭子在湖面活动及湖面结冰的场景,提出问题“湖水是怎样结冰的呢?”引发学生思考,导入本节课主题。
(二)知识探究
探索1:说一说对结冰现象的看法及冰的特征
引导学生结合生活经验,说一说对结冰现象的认识,描述冰的特征(如透明、凉、硬、体积比水大等)。
展示冰的图片或实物,让学生直观感受冰的特点。
探索2:观察并记录水结冰过程中的各种变化
介绍实验材料:装有清水的试管、冰杯、温度计、盐。
明确实验任务:利用材料让试管中的水温度越来越低,观察并记录水结冰过程中的温度变化和现象。
讲解实验步骤:
在试管里倒入少量的水(约四分之一),在水面处做好标记。
把试管放进装有碎冰的烧杯里。
往碎冰里加一些盐(提示:碎冰加盐可让周围温度降得更低,加快结冰速度)。
用温度计测量试管里水的温度变化(注意:温度计不要碰到试管壁,插入位置保持不变)。
当试管中的水开始结冰时,记录温度;水完全结冰后,在试管上标记冰柱的高度。
强调注意事项:使用温度计时要小心,防止损坏;往碎冰里加盐时动作要轻,避免盐洒出;将装有水的试管一直放在碎冰中。
学生分组实验,填写记录单(记录不同时间的温度和出现的现象)。
引导学生得出结论:水在0摄氏度时结冰了;水结冰后体积发生了变化(变大)。
探索3:观察并比较水和冰的相同点与不同点
引导学生结合实验和生活经验,从状态、流动性、形状、颜色、气味、透明度、体积等方面对比水和冰。
总结:
相同点:无色、无味、透明、有固定体积。
不同点:水是液态、会流动、没有固定形状;冰是固态、不会流动、有固定形状。
(三)研讨总结
研讨1:“水在什么温度条件下会结冰?结冰的湖水估计是多少摄氏度?”
学生结合实验数据交流讨论,教师总结:水温降到0℃时开始结冰,结冰的过程中(冰水混合状态),温度会一直保持在0℃,直到水全部结冰后,温度开始下降。结冰的湖水温度估计在0℃或0℃以下。
研讨2:“水结冰的过程中有哪些变化?”
学生分组讨论后分享,教师梳理:
温度变化:冰的温度为0℃或0℃以下,低于水的温度。
体积变化:水结冰后体积变大。
形状变化:冰是固体,有固定形状。
其他变化:冰会浮在水面上。
(四)拓展提升
拓展1:热胀冷缩现象
介绍:把温度计的玻璃泡包在手心里,红色液柱上升;放入冷水中,液柱下降,这是“热胀冷缩”现象。
引导学生列举生活中的热胀冷缩现象,如瘪了的乒乓球放到热水里会复原。
拓展2:智铸冰城
简要介绍“智铸冰城”的内容,播放相关视频(若有),激发学生对科学应用的兴趣。
四、板书设计
2.4 水结冰了
水结冰的条件:温度降到0℃
水结冰过程中的变化
温度:0℃开始结冰,冰水混合时保持0℃,完全结冰后温度下降
体积:变大
形态:液态→固态
形状:无固定形状→有固定形状
五、教学反思
课堂导入通过新旧知识对比,能有效引发学生对水结冰现象的思考,结合生活场景增强了学生的探究兴趣。实验环节是本节课的核心,学生参与积极性高。通过亲手操作和记录,学生直观感受到了水结冰的过程及变化,但部分学生在持续观察和准确记录温度方面存在不足,需在今后实验中加强训练。研讨总结环节,学生能结合实验现象和数据进行分析,对水结冰的条件和变化有了较清晰的认识。但对于“冰水混合时温度保持0℃”这一知识点,部分学生理解不够透彻,可通过更直观的演示实验辅助理解。拓展提升环节的“热胀冷缩”现象和“智铸冰城”,拓宽了学生的视野,但受时间限制,学生交流不够深入,可作为课后探究任务布置。
整体来看,本节课较好地达成了教学目标,学生的科学探究能力和思维能力得到了一定培养,但在实验细节指导和抽象知识讲解方面仍需改进。