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#科学实验探究#水沸腾现象的观察装置
小吴老师 小吴老师 2020-08-11 22:03:40
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简单

   一、教学设计


(一) 探究课题

本实验项目来自《小学科学课程标准》中的新教科版三年上册第一单元第二课《水沸腾了》。

本节课学生主要做好探究水的沸腾实验,观察水的沸腾过程,能从探究实验中获得并记录水沸腾的相关现象与证据,与已有的认知形成冲撞、整合,获得深刻的身心体验。

 聚焦板块:通过观察图片现象,结合提示的问题,明确这节课需要在加热的前提下观察杯子里水会出现什么现象。 

探索板块:共分为2个部分。

 第一部分是预测,即说一说或画一画对这个问题的看法,暴露学生已有的认知。 

 第二部分是在已有认知的基础上,通过给烧杯里的水加热,观察水在加热过程中出现的现象、记录加热温度数据,教材中的提示要点给予了详细的参考。由于该过程涉及到实验器材的组装和酒精灯的使用,教师需要提供必要的演示,并注意提醒学生注意安全,谨防烫伤。

 研讨板块:组织整理实验记录,进行讨论分析,利用提示性问题,让学生对水沸腾过程的变化有全面的认识,并能够有序、有条理的汇报;明确水的沸点在正常压强下是100℃,在沸腾过程中一直保持100℃。知道水变成水蒸气后,体积会大大增加。亲历探究活动,进一步培养学生科学的观察的方法和良好的观察习惯。


(二)科学原理

水在自然状态下有三种存在状态,观察并描述一般情况下当温度升高 到100摄氏度或降低到0摄氏度时,水会沸腾或结冰。


(三)学习目标

1.持续观察加热的水的状态变化以及水温的变化情况,认识水的沸腾现象。

2.培养学生对水沸腾现象发生条件#过程#原因等方面的探究兴趣;能以事实为依据,用科学词汇、图示符号、 统计图表等方式记录和整理信息,并能对记录和整理的信息进行分析(能分工协作。


(四)教学过程设计

过程设计引导学生观察现象、提出问题、做出假设、实验操作、数据收集、验证假设并得出结论;设计过程要充分体现批判和逻辑思维,PBL以及STEAM教学理念。

【聚焦】揭示课题(预设2分钟)

 1.课件出示图片 提问:你烧过水吗? 提问:如果我们不停地给水加热,会出现什么现象? 

 2.揭示课题:水沸腾了(板书)

【探索】给水杯里的水加热(预设20分钟) 

(一)预测活动 (如果我们不停地给水加热,会出现什么现象?)说一说或画一画对这个问题的看法。记录在书本的记录框里。 

(预设:(1)说:水里看见气泡,水面上看见白色的气体等;(2)用画图的形式。) 

(二)给烧杯里的水加热 [材料准备] 

1.给水加热的实验,我们的需要安装什么样的装置呢?  

2.ppt展示实验装置,认识实验器材名称及作用。

 3.结合微课或其他视频了解酒精灯的使用。 

酒精灯使用参考视频(可用其他微课、网络视频):https://tv.sohu.com/v/dXMvMjQyMjAyNjk5LzgxODQ2MzE5LnNodG1s.html?fromvsogou=1 

4.结合ppt,学生了解测量水温的方法。(教师补充介绍用传感器监测水温的方法)

5.实验安全提示。

 6.分组组装实验装置,开展实验,在活动手册上记录实验现象和数据。(屏幕出示电子计时器或分组提供计时器。) 

【研讨】实验发现(预设18分钟) 

1.提问水在加热的过程中发生了哪些变化? 水在加热的过程中温度不断上升,沸腾后温度不再上升。水在加热的过程中,我们看见杯底有气泡产生,气泡上升并且不断变大,到水面时气泡破了,水面看见热气产生。 

2.提问:水在达到什么温度时沸腾? 正常压强下是100℃。(同时让学生明确温度计的100℃就是以水沸腾时的温度为基础规定的。) 提问:水在沸腾过程中我们看见了什么现象? 水在沸腾过程中我们看见温度保持不变。 

3.演示实验:水变成水蒸气的体积变化 

【小结】水变成水蒸气后体积会变大。


二、实操验证


 (一)准备工作

1.器材:水、酒精

2.工具:计时器、三脚架、石棉网、酒精灯和点火器

3.软硬件平台等:mind+和Siot平台

4.物联网材料:

材料清单 材料清单
1x
防水温度传感器套件
1x
掌控板 IO扩展板 IO电机驱动扩展板套餐
1x
充电宝
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(二)实践过程 

步骤1 步骤1
线路连接
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步骤2 步骤2
掌控板编程
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步骤3 步骤3
组装实验器材,观察收集实验数据。
projectImage
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 (三)教学解析 

在soIT平台收集到的水温变化数据,通过平台的图表,我们可以很直观的看到,刚开始水温上升的很快,后来水温上升的很慢,几乎没有变化。

相对于传统的实验,学生不需要每隔几分钟测量一次水温,可以收集到水加热时整个过程的温度数据,减少了测量的次数,也就降低了被水烫伤的风险。

同时,可以直接看到数据转换的图表信息,直接分析水加热过程中水温的变化;也可以导出数据后,做更进一步的数据分析。

projectImage
附件 附件

《》水沸腾了》观察实验的延时摄影视频如下:

Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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