STEM活动教案：水结冰了.pdf

水结冰了 1 教学目标 1、知道温度低于 0 摄氏度时，水会凝固成冰。2、知道温度高于 0 摄氏度时，冰会融化成水。探究问题 水在什么条件下能够凝固成冰？冰在什么条件下能够融化成水？学习成果评价 概念与探究能力 层次 1：不知道水在什么条件下能够凝固成冰。层次 2：知道水在低于 0时能够凝固成冰，但无法进行实验证明自己的观点。层次 3：知道水在低于 0时能够凝固成冰，并能进行实验证明自己的观点。教学背景 北方的学生冬天里都见过河水、湖水或池塘的水结冰，南方的学生也知道将水放到冰箱的冷冻室里会结冰，因此学生对水结冰的现象非常熟悉。但他们对水结冰的条件可能没有认真思考过。本节课就要从学生的前概念出发，引导学生探究水凝固成冰以及冰融化成水的条件。教学准备 材料：温度计、试管、烧杯、食盐、碎冰、搅拌棒、水盆、热水 准备：1、根据小组数量预先准备实验材料，具体材料依据每组不同的预测和实验进行发放。2、教师事先制取一些冰，并且敲碎。教学过程 集中话题 1、出示一块冰，提问：这是什么？这是由什么变成的？2、告诉学生水变成冰的过程称为凝固：水在什么条件下能够凝固成冰呢？是高于零摄氏度？零摄氏度？还是低于零摄氏度呢？探索与调查 1、组织学生进行讨论，将他们的预测记录在小组记录单上。2、全班交流汇报，教师在集体记录单上记录下他们的想法。说说你们组的预测，为什么这么想？有不同的想法吗？怎样验证你们的预测是否正确呢？我们如何制造刚才所预测的那些温度条件？3、给学生展示如何利用现有材料制造不同温度的环境 想一想，有了这些环境后，制冰还需要哪些材料？4、组织学生领取材料进行实验，教师巡视并加以引导。测量目前你们制冰的环境温度是多少？记录下来。在这个温度下，仔细观察水结冰了吗？5、实验结束后，组织全班汇报实验结果。你们的实验结果是怎样的？水在什么条件下能够凝固成冰？6、提出新的问题，让学生将他们的预测记录在小组记录单上。那冰融化成水的条件又是什么？是高于零摄氏度？零摄氏度？还是低于零摄氏度呢？7、组织全班交流汇报，记录下学生的预测。我们怎样来验证我们的预测？组织学生将刚刚实验中制出的冰，放到所预测的温度环境中，观察并记录实验现象。组织全班汇报实验结果。你们的实验结果是怎样的？冰在什么条件下会融化为水呢？回顾与解释 1、组织学生进行总结。水变成冰和冰变成水的过程我们称它为什么？它们之间的转化需要什么条件呢？2、给学生提出新的问题课后思考。你认为在水结冰的过程中，水的温度是如何变化的？教学建议 1、教师在提问水结冰的条件时，学生大多会持有两种观点，一种是到了 0就会结冰；一种是要到 0以下才会结冰（可能也有少数学生认为 0以上也会结冰）。而制造所预测的这几种温度环境，对学生来说是比较困难的，因为他们没有这方面的知识储备。因此教师需要展示如何制造这几种环境：0以上的环境比较好制造，只需要准备一些冰水即可。0以下的环境可以利用碎冰加盐搅拌的方法，能够达到-10左右。0的环境最难制造，虽说冰水混合物的温度是 0，但是由于外界室温的干扰，单纯用水和冰很难制造出 0的冰水混合物。教师可以用一个水盆装满碎冰，上面加盐并搅拌，使水盆里的温度到达 0以下；再将一个装有水的烧杯放入水盆中，烧杯里的水会渐渐结冰；而水结冰的过程中温度会保持 0不变，因此烧杯里水的温度会一直维持在 0（如图）。2、学生制冰时，试管里的水量不能太多，否则结冰会很慢。3、验证冰在什么条件下能够融化的实验，环境和上面几个类似。可能有的学生会认为只有在温度很高的时候冰才会融化，教师可以给他提供热水。此外，这个实验中的冰可以是学生之前自己制作的，但得将试管中剩余的水倒出，以免现象混淆。之前实验中没有能制成冰的小组，教师可为他们提供一些碎冰。4、这节课的制冰和化冰过程（用冰水的小组）都需要一定的时间，教师要给予学生充分的实验时间。可以适当将课时延长至 2 课时。