教學設計
溫度計的秘密
一、猜謎語，導入新課
1、教師出示謎語：墻上一條河，刮風不起波。天熱它就漲，天冷它就落。讓學生猜猜是什么，由此引出溫度計。
2、找同學介紹溫度計的構造、種類及使用方法，引出今天我們還要進一步來探究一下溫度計的秘密（板書）。
3、師：你想不想再來觀察一下溫度計呢？每個小組老師都準備了溫度計，就讓我們仔細觀察看看，動手操作實踐，看有什么新的發現？還有什么想研究的問題？
4、學生交流問題，教師提問：溫度計為什么能測量溫度？它的液柱為什么會上升和下降呢？誰來猜猜這是為什么呢？
【設計意圖：由學生比較喜歡的猜謎語引出溫度計，自然而又新穎，然后讓學生進一步觀察
溫度計的基礎上，提出本節課所要研究的問題：溫度計為什么能測量溫度？并引導學生進行積極的猜想、質疑，激發學生的求知欲望。】
2、探究溫度計的秘密
實驗探究一：將溫度計分別放入熱水和冷水中，觀察溫度計液柱的變化
師：現在老師在每個小組的桌子上放了一杯熱水、一杯冷水、一支實驗溫度計。小組合作把溫度計分別放入熱水和冷水中觀察，發現液柱有何變化。組內分工合作，注意記錄實驗現象。明確實驗的注意事項。（同學回答，老師補充 ）
師：現在開始實驗
（四分鐘后，同學們匯報實驗現象）
師:哪個小組說一下，你們都發現了什么？
生：我們小組發現，當溫度計放在熱水中，液柱迅速上升，當溫度計放在冷水中，液柱迅速下降。
生：我們小組也發現了這一現象。
師：同學們觀察的都非常仔細，那大家猜想一下為什么液柱會上升或下降？是液體增加或減少了嗎?
生：我猜是因為跟溫度有關。
生：是因為液體體積變化的原因。受熱時液體體積變大，液柱上升，受冷時液體體積變小，液柱下降。
實驗探究二：做個模擬溫度計
師：我們的想法對不對呢？猜想未必是事實，我們要想得到科學的結論，必須要動手做實驗，那要揭開溫度計的秘密沒有溫度計可不行，讓我們先來做個溫度計吧。
課件出示并介紹實驗所需的各種材料：錐形瓶、插有吸管的橡膠塞、水槽，還有幾種不同
的液體（飲料、醬油、紅墨水）。讓組長檢查實驗器材是否完備。
師：同學們結合我們在前面介紹的溫度計的構造：玻璃管、玻璃泡、刻度，小組討論一下，如何利用這些材料來做一個模擬溫度計呢？
學生交流溫度計的做法并介紹每一部分相當于溫度計的哪一部分。
師：那么模擬溫度計做好之后，我們應該怎樣去驗證我們的猜想呢？下面就請同學們設計實驗來驗證你們的猜想。
（學生小組討論實驗方案，老師作補充，歸納總結）
課件出示實驗步驟。
1.檢查實驗器材。
2.把水、醬油、飲料分別倒到燒瓶內盛滿，滴一滴紅墨水或藍墨水將水染色。
3.塞上插有塑料管的橡膠瓶塞并塞緊（以保證密封性），使玻璃管中有一段水柱。
4.然后，將小瓶先放入熱水里，后放入冷水里，觀察到的水柱變化。待液柱靜止后，做好標記，并做好實驗記錄。
【設計意圖：學生陳述實驗方法，老師幫助改進，是實驗探究的重要組成部分。雖然實驗部分是科學課的核心部分，但是設計實驗也是探究活動不可缺少的一個環節，這個環節可以開拓學生的思維，鍛煉學生的設計能力和動手能力。】
課件出示需要注意的問題。
1.小組要分工合作。
2.組裝模擬溫度計時，橡膠塞要塞緊錐形瓶。
3.仔細觀察水柱有什么變化？用不同顏色的彩筆作出記號。
4.記錄員及時把觀察到的現象記錄在記錄單上。
5.注意安全：玻璃器材要輕拿輕放，熱水不要燙傷（老師協助倒熱水）。
【設計意圖：讓學生明確實驗應注意的問題是必要的，在實驗之前只有明確實驗的注意事項，才有可能做好探究，減少意外的發生。】
學生開始分組實驗，填寫實驗記錄表。
液體名稱 | 受熱時水柱的變化 | 受冷時水柱的變化 |
紅墨水 | | |
醬油 | | |
飲料 | | |
| | |
匯報實驗現象，交流實驗結果。
小結：（出示課件）小瓶里的液體沒有變多或變少，而是由于溫度改變時，液體本身發生了變化，使液體在小瓶里占的空間（地方）發生了變化，實際上就是指體積發生了變化。當液體遇熱的時候,它的體積膨脹了，所以液柱上升了，遇冷的時候它的體積縮小的，所以液柱下降了。（板書）這就是我們常說的液體的熱脹冷縮。（板書）
師：現在我們知道了溫度計的秘密了吧
生：液體溫度計就是根據液體熱脹冷縮的性質制成的。
【設計意圖：本環節是核心環節，設計的目的是通過做一個模擬的溫度計的活動，讓學生感知、體驗溫度計的構造。通過探究多種液體的液柱變化現象，使學生明確液體熱脹冷縮的性質，并理解溫度計的工作原理。在活動過程中，給學生充分的探究空間，有利于培養學生的創新思維能力。】
三、生活應用
師：科學就在我們身邊，請同學們想一下，日常生活當中，哪些現象反映了液體具有熱脹冷縮的性質？
（學生討論）
生：去超市買的飲料、礦泉水，發現這些瓶子里的液體都不裝滿？
生：我發現用壺燒水時，還沒燒開，水就會溢出來。
........
師：同學們都說的很好，你們都用心觀察生活了，科學就在我們身邊。
【設計意圖：提示學生科學來源于生活，又服務于生活，我們應有一雙會發現的眼睛，從生活中發現科學，又要試著把科學知識運用到生活中去，用來改善、方便我們的生活，培養學生熱愛科學、關注科學的良好習慣。】
四、知識拓展
老師這兒還有一個問題：在寒冷的冬天，經常會遇到自來水管凍裂的現象，這是怎么回事呢？
請閱讀資料卡
課件出示：水的反常膨脹
自然界中有少數物質脾氣古怪，它們不是熱脹冷縮，而是熱縮冷脹，也叫反常膨脹。水在4℃時體積最小；在4℃以下隨溫度降低，其體積不斷增大。
【設計意圖：在問題中開始科學探究，又在問題中延續科學探究，使學生感受到科學探究
永無止境：只要保持好奇心，結合多種手段，主動探究，就會有更多的收獲。】
5、課堂小結
1、小練習 考考你
2、談談這節課的收獲
板書設計：
溫度計的秘密
受熱—上升—體積膨脹 液體
受冷—下降—體積收縮
一般情況下，液體具有熱脹冷縮的性質。
學情分析
教師的教學始于對學生的認知，本課的授課對象是四年級的學生，他們對一切事物都具有好奇心，有較強的求知欲，通過一年多的科學探究活動，學生對對觀察、實驗、搜集整理信息等已有了一定的基礎，并且他們已經掌握了溫度計的相關知識，這就為本課探究做好了充分的認知準備。
本節是實驗課，通過學生動手操作可以提高學生自主、合作、探究的能力，充分體現學生的主體性。
效果分析
本單元是關于物體熱脹冷縮的內容，對于四年級的學生來說理解上有一點難度。因為他們對于體積、膨脹這些概念不理解。所以，在第一課《溫度計的秘密》這一課的教學中一定注意讓學生試著去理解。
本課教學先從學生以前學習的溫度計入手，從復習溫度計的構造入手，讓學生在熟悉了溫度計組成的基礎上，回想溫度計的使用方法，提出問題：溫度計的工作原理是什么？進而讓學生自制溫度計，使學生的活動有了指向性。通過自制溫度計，將錐形瓶里裝滿紅色的水，在密封口插入一根玻璃管，放入熱水中，發現液柱上升了；在放入冷水中（或放在桌面靜止）發現液柱下降。通過實驗討論交流，在交流的環節，讓學生知道水的質量（重量）沒有變化，只是體積發生了變化，從而說出受熱時體積變大，遇冷時體積縮小，然后得出結論：水具有熱脹冷縮的性質。接著探究其它液體是否具有熱脹冷縮的性質。
探究了各種液體后，聯系溫度計。從而得出溫度計工作的原理：熱脹冷縮。這節課的教學重點就解決了。然后讓學生了解水的反常膨脹的特性，拓展學生的知識，解釋生活中的一些現象。在這兒可以舉例解釋為什么我們買到的飲料等液體裝不滿？還有燒熱水時容易溢出來。利用所學解釋現象。液體的熱脹冷縮明白了，下節課學習氣體、固體的熱脹冷縮性質也就簡單了。
在學生動手實踐中我發現，這樣的設計能使學生對周圍事物的溫度產生濃厚的興趣，能真切的體會使用溫度計認識事物特征的價值，在發現問題和解決問題的過程中形成了善于思考、勇于探索的品質，達到了良好的教學效果。
教材分析
《溫度計的秘密》是科學四年級下冊第一單元熱脹冷縮的第一課，是一節實驗課。溫度計是學生生活中常見的測量儀器，在此前的教學和探究中已多次使用,為幫助學生更好的認識溫度計的工作原理，教材設置了此課，意在以溫度計內液體熱脹冷縮的現象為引子，借助對各種液體的探究，讓學生認識液體在一般情況下都具有熱脹冷縮的性質。并且培養學生利用簡單器材設計實驗、進行探究的能力。
