李芳 魏勉勵

摘要《溫度計的秘密》是三年級下冊第三單元“冷與熱”的第一課。本課圍繞“溫度計為什么能測量溫度”這一主要問題設計了三個環(huán)節(jié)，引導學生大膽猜測，自主設計實驗，并對實驗現象進行分析、對比。讓學生了解歸納、概括等思維方法，再創(chuàng)問題情境，進一步加深學生對所學知識的鞏固和理解，也促進了學生分析、推理、綜合等科學思維的發(fā)展。

關鍵詞 溫度計 教學分析 科學思維

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.024

Teaching Clip and Analysis of "the Secret of Thermometer"

LI Fang， WEI Mianli

（Shandong Rencheng District Liying Central Primary School， Jining， Shandong 272000）

Abstract： "The secret of thermometer" is the first lesson of unit 3 "cold and heat" in Volume 2 of grade 3. This course has designed three links around the main problem of "why can a thermometer measure tempera？ ture"， guiding students to make bold guesses， design experiments independently， and analyze and compare experi？ mental phenomena. Let students understand the thinking methods such as induction and generalization， create problem situations， further deepen students’ consolidation and understanding of the learned knowledge， and pro？ mote the development of students’ scientific thinking such as analysis， reasoning and synthesis.

Keywords： thermometer； teaching analysis； scientific thinking

教學分析

《溫度計的秘密》是三年級下冊第三單元“冷與熱”的第一課。本課圍繞“溫度計為什么能測量溫度”這一主要問題設計了三個環(huán)節(jié)：一是觀察溫度計，引導學生在觀察到溫度計內的液面會隨著溫度的變化而發(fā)生高度的變化這一現象后，大膽猜測這一現象與溫度間的關系；二是引導學生利用建模型的方法自主設計實驗，并對實驗現象進行分析、對比，總結出水有熱脹冷縮的性質；三是讓學生繼續(xù)利用實驗的方法驗證其他液體也具有熱脹冷縮的性質，從而歸納得出“一般情況下，液體具有熱脹冷縮的性質”這一結論，知道液體溫度計就是根據液體熱脹冷縮的性質制成的。

探究溫度計液面變化與溫度的關系

師：昨天老師和大家一起用溫度計測量了水溫，讓我們來回顧一下昨天的實驗過程。請同學們仔細觀察，當把溫度計分別放入熱水和冷水中，溫度計的液面有什么變化？（播放視頻，學生觀看）

生：當把溫度計放入熱水中時，液面上升；放入冷水中時，液面下降。

師：我們知道溫度計里面裝的是液體，當把溫度計放入熱水中，這個液體的液面上升了，說明液體的什么變了？

生：體積變大了。

師：你覺得液體的體積是在什么條件下變大的？

生：受熱時體積變大。

師：把溫度計放入冷水中，液體的液面下降了，說明液體的什么又變了？

生：體積變小了。

師：液體的體積又是在什么條件下變小的？

生：受冷時。

設計意圖：運用復習回顧的方法讓學生觀察溫度計里面的液體并思考：當把溫度計分別放入熱水和冷水中，溫度計的液面有什么變化？讓學生將注意力放在溫度計的液面受熱時會上升、遇冷時會下降的變化上，進一步引導學生思考液面變化與體積變化之間的關系，激發(fā)學生主動思考、探究。

探究水具有熱脹冷縮的性質

師：同學們認為溫度計里的液體受熱時體積變大，受冷時體積變小，但這僅僅是我們的猜想，要想知道我們猜得對不對，接下來該怎么辦？

生：做實驗。

師：對！既然我們要研究溫度計，首先就要來了解一下它的構造：溫度計的底部是玻璃泡，連著玻璃泡上方的這一段是玻璃管，玻璃泡和玻璃管內裝有紅色的液體。但溫度計是密封的，不能打開，不便于我們研究，所以老師給大家準備了一些簡易的材料，分別是：燒瓶、一根插在橡膠塞內的玻璃管、一杯水。為了便于觀察，老師把水染成了紅色。下面請同學們結合溫度計的構造圖想一想，能不能利用這些材料制作一個溫度計模型？

生：（上臺演示制作方法）先往燒瓶里面倒?jié)M紅色的水，再用中間插有玻璃管的橡膠塞塞緊瓶口。

師：你能說說溫度計模型的各部分分別相當于溫度計的哪些部分嗎？

生：燒瓶相當于溫度計的玻璃泡，溫度計模型里紅色的水相當于溫度計里的液體，玻璃管相當于溫度計的玻璃管。

（學生分組制作溫度計模型。）

師：為了便于研究溫度計，我們結合溫度計的構造圖，利用這些材料制作出了溫度計模型，這個過程在科學上叫作建模型。通過建模型，我們能夠發(fā)現藏在溫度計里的秘密。

設計意圖：教師為學生呈現清晰的溫度計的結構圖，并標出它的關鍵組成部分，幫助學生在頭腦中形成一個溫度計的模型，從而使他們能夠在此基礎上建模型并設計模擬實驗，使探究活動順利進行。

師：溫度計模型做好了，老師還給大家準備了冷水和熱水，想一想怎樣設計實驗來驗證水受熱時體積變大、受冷時體積變小呢？

生：把溫度計模型放入熱水中，再放入冷水中。

師：如果把溫度計模型放入熱水中，你覺得可能會出現什么現象？

生：液面會上升。

師：如果液面真的上升了，說明什么？

生：說明溫度計模型里水的體積變大了。

師：如果液面沒有上升呢，說明什么？

生：說明水的體積沒有變化。

師：怎樣才能明顯地看出液面是否上升呢？

生：用眼看。

師：如果液面上升明顯，用眼睛可以看出來。如果液面上升不明顯，還能夠用眼睛看出來嗎？

生：不能夠。

師：有沒有更加科學的方法？老師這里有一支記號筆，它能不能幫到大家？

生：用記號筆標記。先在液面的初始位置做標記，等液面上升平穩(wěn)之后再做一次標記。

師：把溫度計模型放入熱水中之后，立刻拿出來行不行？

生：不行，要等液面上升平穩(wěn)后再拿出來。

師：把溫度計模型從熱水中拿出來之后，再放入冷水中，可能又會出現什么現象？

生：液面會下降。

師：如果液面真的下降了，說明什么？

生：說明溫度計模型里水的體積變小了。

師：如果液面沒有下降呢？說明什么？

生：說明水的體積沒有變化。

師：實驗之前老師還要提醒大家一要分工合作，仔細觀察；二要講究衛(wèi)生，注意安全。

（學生分組實驗，教師巡視指導。）

設計意圖：圍繞“驗證水是否受熱時體積變大，受冷時體積變小”這一明確的目標，教師精心設計具有啟發(fā)性的、能引起學生思考的問題引領他們持續(xù)地、漸進地思考，讓學生在充分的討論交流中逐步設計出科學合理的實驗方案，避免了程式化、表面化的探究，讓學生真正做到了“做中學”和“學中思”。

師：現在來匯報一下，通過剛才的實驗，你們發(fā)現了什么？又能得出什么實驗結論？

生：把溫度計模型放入熱水中，液面上升了；放入冷水中，液面下降了。

師：這是觀察到的現象，你們得出的結論是什么？

生：液面上升，說明水的體積變大；液面下降，說明水的體積變小。

師：把溫度計模型放入熱水中，液面上升了，水的體積變大了。你們還記不記得，我們在課前交流時是怎樣讓水的體積變大或變小的？

生：往里加水，水的體積變大。

師，在這個實驗中，水的體積也變大了，你們是不是也往里面加水了？

生：沒有。

師：沒有往里加水，說明水量不變，但水的體積卻變大了，這種現象，在科學上叫作體積膨脹。

師：現在你們知道液面為什么會上升了嗎？

生：水受熱時體積膨脹，所以液面會上升。

師：把溫度計模型放入冷水中，液面下降了，水的體積變小了。你們往外倒水了嗎？

生：沒有。

師：沒有往外倒水，說明水量也沒變，但水的體積卻變小了，這種現象在科學上叫作體積收縮。水受冷時體積收縮，所以液面會下降。通過探究，我們知道了水受熱時體積膨脹，受冷時體積收縮，簡單地說就是——水具有熱脹冷縮的性質。

設計意圖：通過讓學生回憶課前交流時使液體體積變化的情境，建立起液面變化與體積變化的關系，然后再呈現溫度計模型受溫度的影響而產生的液面的升降，從而使學生在新舊知識之間形成了一種認知沖突：課前交流活動中水的體積變化是由水量的變化引起的，而本次實驗中，水量沒變，體積卻變了，這種變化恰恰是受到了溫度的影響。這時，學生就需要在教師的引導下調整原有的知識結構，重建概念，形成新的認知結構。

探究其他液體具有熱脹冷縮的性質

師：通過探究，我們發(fā)現水具有熱脹冷縮的性質。你知道水是屬于哪種形態(tài)的物體嗎？

生：液體。

師：除了水以外，你還知道哪些物體是液體？

（學生充分發(fā)言，略。）

師：其他的液體是否也具有熱脹冷縮的性質呢？今天，老師還給大家準備了幾種常見的液體，分別是：煤油、醋、果汁、酒精、牛奶。請同學們繼續(xù)用實驗的方法驗證這些液體有沒有熱脹冷縮的性質。

（學生分組實驗，教師巡視指導。）

生：煤油、醋、果汁、酒精、牛奶都具有熱脹冷縮的性質。

師：現在你們又能得出什么實驗結論？

生：液體都具有熱脹冷縮的性質。

師：對，一般情況下，液體都具有熱脹冷縮的性質。我們通過研究水、酒精、煤油等多種液體得出液體具有熱脹冷縮的性質，像這樣由多個例證得出結論的過程就是歸納。歸納是學習科學常用的一種探究方法。

設計意圖：讓學生了解歸納、概括等思維方法，這對于發(fā)展學生的學習能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力具有非常重要的意義，這也是科學課的科學探究總目標之一。

師：現在老師有個問題想考考大家，（出示課件）把同一個溫度計模型放入兩杯不同溫度的水中，你們能判斷出哪杯水更熱嗎？

生：第一個杯里的水更熱。

師：說說理由。

生：因為第一個杯里的液面更高。液面更高，說明水的體積膨脹得更大。

師：現在你們知道溫度計為什么可以測量溫度了嗎？

生：它是根據液體熱脹冷縮的性質測量溫度的。

師：對，通過本節(jié)課的學習，我們發(fā)現了藏在溫度計里的秘密，溫度計就是根據液體的熱脹冷縮性質設計的。

設計意圖：再創(chuàng)問題情境，激發(fā)學生積極思考，進一步加深學生對所學知識的鞏固和理解，也促進了學生分析、推理、綜合等科學思維的發(fā)展。