湘科版（2024）三年级下册（2024）6 结冰与熔化教案

这是一份湘科版（2024）三年级下册（2024）6 结冰与熔化教案，共8页。
本节课的授课对象为小学三年级下册学生，此前学生已学习湘科版新教材第一单元《水在变化》中“水的三态”“物质在水中溶解”等基础内容，对水的液态形式有清晰认知，也在生活中见过水结冰（如冬天的冰块、冰箱冷冻室的冰水）和冰熔化（如冰块放在室温下变成水）的现象，具备一定的生活经验储备。三年级学生具象思维占主导，好奇心强、乐于动手操作，但抽象逻辑思维较弱，对“结冰与熔化的条件”“变化过程中的热量变化”等抽象知识理解存在难度。同时，学生已初步掌握简单的观察、记录方法，能配合完成分组实验，但在实验操作的规范性、现象分析的严谨性上仍需教师引导。
核心素养教学目标
科学观念：通过实验探究，知道水在0℃时会结冰，冰在0℃以上时会熔化，明确结冰需要放出热量、熔化需要吸收热量，了解水的液态与固态之间可以相互转化，建立“水的三态变化”的初步认知。
科学思维：能结合生活经验提出关于水结冰、冰熔化的猜想，学会设计简单的探究实验，能观察、记录实验现象，分析实验数据，归纳得出结冰与熔化的条件，初步形成“观察—分析—归纳”的科学思维模式。
探究实践：能分组完成水结冰、冰熔化的探究实验，规范操作实验器材（如温度计、烧杯、保温盒等），准确记录实验现象和温度变化，主动与组员合作交流，提升动手操作和合作探究能力。
态度责任：对水的三态变化现象抱有好奇心，乐于动手实验、大胆表达观点，养成实事求是、严谨认真的实验态度，体会科学与生活的密切联系，激发探索自然现象的兴趣。
教学重难点
教学重点：探究水结冰和冰熔化的条件，观察水结冰、冰熔化的过程，知道水与冰可以相互转化，掌握结冰与熔化的核心特点。
教学难点：理解水结冰时需要放出热量、冰熔化时需要吸收热量的抽象过程，能结合实验现象分析热量变化与状态变化的关系，初步建立“热量变化影响物质状态”的认知。
教学过程
情境导入，提出问题
情境呈现：教师出示生活场景图（PPT展示：冬天湖面结冰、小朋友玩冰雕、冰箱里的冰水变成冰块、夏天冰块放在杯子里变成水），同时拿出实物：一杯液态水、一块冰块、一个透明烧杯、一支温度计。
师问生答，唤醒经验：
师：同学们，请看这张图片，冬天湖面为什么会结冰？我们冰箱里的水放久了，为什么会变成硬邦邦的冰块？
生1：因为冬天很冷，水就变成冰了！
生2：冰箱冷冻室温度很低，水放进去就结冰了。
师：大家观察得真仔细！那老师手里的这块冰块，如果放在室温下，会发生什么变化？
生：冰块会慢慢变成水！
师：没错，冰块放在室温下会慢慢融化成水。那大家有没有想过，水到底在什么条件下会变成冰？冰又在什么条件下会变成水呢？这个变化过程中，又有什么特点呢？
提出问题：师：今天我们就一起来探究水的两种变化——《结冰与熔化》（板书课题），解开大家心中的疑问。
设计意图：从学生熟悉的生活场景和实物入手，通过师问生答唤醒学生的生活经验，激发学生的探究兴趣，自然引出本节课的核心探究问题，贴合新教材“从生活走向科学、从经验走向探究”的理念，同时为后续实验探究奠定情感和认知基础。
猜想假设，梳理思路
梳理猜想：师：结合刚才的讨论和生活经验，大家大胆猜一猜，水要变成冰，需要什么条件？冰要变成水，又需要什么条件？请把你的想法告诉小组里的同学，小组内互相交流，然后派代表分享。
小组交流：学生以4人小组为单位，交流自己的猜想，教师巡视指导，提醒学生大胆表达、认真倾听，引导学生结合生活实例说明自己的猜想依据。
全班分享，梳理猜想：
师：哪个小组愿意分享你们的猜想？
组1：我们认为水变成冰需要很冷的温度，因为冬天温度低，水就结冰了，夏天温度高，水就不会结冰。
组2：我们觉得冰变成水需要温度高一点，比如把冰块放在太阳下，很快就融化了，放在阴凉处就融化得慢。
组3：我们猜想，水结冰可能需要达到一定的温度，不是随便冷就可以的；冰熔化也需要达到一定的温度。
梳理板书：师：大家的猜想都很有道理，还能结合生活实例说明依据，非常棒！我们把这些猜想整理一下（板书：猜想：水结冰→ 温度低；冰熔化→ 温度高）。
明确思路：师：这些猜想是不是都正确呢？水结冰到底需要多少度？冰熔化又需要多少度？这个变化过程中，温度会发生什么变化？我们需要通过什么方法来验证这些猜想？
生：做实验！
师：非常好！科学探究需要用实验来验证猜想。今天我们就通过两组探究实验，分别探究“水结冰的条件”和“冰熔化的条件”，在实验中我们要认真观察、准确记录温度变化和现象，才能得出正确的结论。同时，我们还要用到温度计，大家回忆一下，温度计的正确使用方法是什么？
生：温度计的玻璃泡要完全浸入水中，不能碰到烧杯壁和烧杯底，读数时视线要与液柱的上表面相平。
师：说得非常准确！一会儿实验时，大家一定要按照正确的方法使用温度计，确保实验数据的准确。
设计意图：引导学生结合生活经验提出合理猜想，培养学生的观察能力和表达能力；通过梳理猜想，明确实验探究的核心方向，同时回顾温度计的使用方法，为后续实验操作做好铺垫，落实“科学思维”和“探究实践”核心素养。
实验探究，验证猜想
本环节分为两组探究实验，分别探究水结冰和冰熔化的条件，每组实验均遵循“明确问题—设计实验—动手操作—观察记录—分析现象—得出结论”的流程，教师引导学生自主设计、合作操作，重点讲解教材实验内容，贴合课堂实际教学场景，突出“做中学”的新教材理念。
实验准备（每组）：烧杯2个、温度计2支、保温盒1个、冰块、清水、食盐、计时器、实验记录单（如下表）、毛巾。
实验一：探究水结冰的条件
明确问题：师：结合我们的猜想，本次实验的核心问题是——水在什么条件下会结冰？结冰过程中，温度会发生什么变化？
生：探究水结冰的温度条件，观察结冰时的温度变化。
讲解教材实验要求：结合湘科版新教材课文内容，教师详细讲解实验设计思路和步骤，强调实验要点：① 向烧杯中加入适量清水（约20毫升），用温度计测量并记录清水的初始温度；② 将烧杯放入保温盒中，在烧杯周围放入冰块，再在冰块上撒适量食盐（引导学生思考：撒食盐的作用——教材中提示，食盐能降低冰的熔点，让冰更快熔化，吸收更多热量，使保温盒内的温度降到0℃以下）；③ 将温度计固定在烧杯中，确保玻璃泡完全浸入水中，不碰到烧杯壁和烧杯底；④ 每隔1分钟观察一次温度计的示数，记录温度变化，同时观察烧杯中水的状态变化，直到水完全变成冰。
师问生答，强调注意事项：
师：为什么要在冰块上撒食盐？不撒食盐可以吗？
生1：撒了食盐，冰会融化得更快。
生2：教材里说，撒食盐能让温度变得更低，这样水才能结冰。
师：大家说得非常对！食盐能降低冰的熔化温度，让冰在0℃以下就能熔化，熔化过程中会吸收周围的热量，从而使保温盒内的温度降到0℃以下，满足水结冰的温度条件。如果不撒食盐，冰熔化的温度是0℃，保温盒内的温度只能达到0℃左右，水很难结冰。另外，实验过程中要保持保温盒盖关闭，减少热量进入；观察温度时，视线要与温度计液柱上表面相平，记录要准确。
填写实验步骤：师：请大家结合老师讲解的内容，把实验一的步骤填写在实验记录单上，小组内互相检查，确保步骤完整、准确。
动手操作：学生分组实验，教师巡视指导，重点关注：
温度计使用是否规范；
食盐是否均匀撒在冰块上；
观察是否认真，记录是否及时、准确；
④ 实验过程中是否保持保温盒关闭。巡视过程中，教师可针对个别小组的问题进行单独指导，比如帮助学生固定温度计，提醒学生及时记录数据。
观察记录：学生根据实验现象，逐分钟记录温度计的示数和水的状态变化（如：初始状态是液态水，温度25℃；1分钟后，温度15℃，水无明显变化；3分钟后，温度5℃，水开始变浑浊；5分钟后，温度0℃，水表面出现薄冰；8分钟后，温度0℃，水完全变成冰），填写在实验记录单上。教师选取2-3组的记录单进行展示，引导学生对比分析。
分析现象，得出结论：
师：请大家观察自己的实验记录单，水在结冰过程中，温度是如何变化的？当水开始结冰时，温度是多少度？完全结冰后，温度又有什么变化？
生1：水的温度一开始慢慢下降，降到0℃的时候，就开始结冰了。
生2：水在结冰的过程中，温度一直保持在0℃，直到完全变成冰之后，温度才继续下降。
师：大家观察得非常细致！结合教材内容，我们可以发现：水在温度下降到0℃时，就会开始结冰；在结冰的过程中，温度保持不变，始终是0℃；水完全变成冰后，温度会继续下降。那我们可以得出什么结论？
生：水结冰的条件是温度下降到0℃，并且需要放出热量。
师：非常正确！（板书：结论1：水结冰——温度降到0℃、放出热量→ 液态水→ 固态冰）大家想一想，水结冰时放出的热量去哪里了？
生：被周围的冰块吸收了，让冰块融化。
师：说得很好！水结冰时会放出热量，这些热量被冰块吸收，促进冰块熔化，这就是为什么撒了食盐的冰块能更快熔化的原因，也体现了热量的传递。
设计意图：结合教材实验内容，引导学生自主明确实验目的、步骤和注意事项，规范操作实验器材，培养学生的动手操作能力和严谨的实验态度；通过观察、记录、分析实验现象，让学生直观感受水结冰的过程和温度变化，落实“科学观念”和“探究实践”核心素养，突破教学重点。
实验二：探究冰熔化的条件（结合湘科版教材课文内容讲解）
明确问题：师：刚才我们探究了水结冰的条件，现在我们来探究第二个核心问题——冰在什么条件下会熔化？熔化过程中，温度会发生什么变化？
生：探究冰熔化的温度条件，观察冰熔化时的温度变化。
讲解教材实验要求：结合湘科版新教材课文内容，教师讲解实验设计思路和步骤，强调实验要点：① 向烧杯中放入适量冰块（约20克），用温度计测量并记录冰块的初始温度；② 将烧杯放在室温下（无需加热，贴合教材“自然熔化”的实验要求），确保烧杯放置平稳；③ 将温度计固定在冰块中，确保玻璃泡完全浸入冰块，不碰到烧杯壁和烧杯底；④ 每隔1分钟观察一次温度计的示数，记录温度变化，同时观察冰块的状态变化，直到冰块完全熔化成水。
师问生答，强调注意事项：
师：冰熔化时，我们为什么不需要加热，只放在室温下就可以？
生1：因为室温比冰的温度高，冰会吸收空气中的热量。
生2：教材里说，冰熔化需要吸收热量，室温下的空气能给冰提供热量。
师：非常好！冰熔化需要吸收热量，室温下的空气温度高于冰的温度，冰会从空气中吸收热量，从而慢慢熔化。实验过程中，要注意温度计的玻璃泡要始终在冰块中，随着冰块熔化，及时调整温度计的位置；观察时要认真，记录每一分钟的温度和状态变化，不要遗漏。
填写实验步骤：师：请大家结合老师讲解的内容，把实验二的步骤填写在实验记录单上，小组内互相检查，确保步骤完整、准确。
动手操作：学生分组实验，教师巡视指导，重点关注：① 温度计的位置是否合适，是否随着冰块熔化及时调整；② 观察是否认真，记录是否及时、准确；③ 冰块熔化过程中是否有异常现象。巡视过程中，教师可引导学生观察：冰块熔化时，会先变成小水滴，然后慢慢汇聚成液态水。
观察记录：学生根据实验现象，逐分钟记录温度计的示数和冰的状态变化（如：初始状态是固态冰，温度-5℃；1分钟后，温度-3℃，冰块无明显变化；3分钟后，温度0℃，冰块开始融化，出现小水滴；5分钟后，温度0℃，冰块大部分变成水；8分钟后，温度0℃，冰块完全变成水；9分钟后，温度1℃，水的温度开始上升），填写在实验记录单上。教师选取2-3组的记录单进行展示，引导学生对比分析。
分析现象，得出结论：
师：请大家观察自己的实验记录单，冰在熔化过程中，温度是如何变化的？当冰开始熔化时，温度是多少度？完全熔化后，温度又有什么变化？
生1：冰的温度一开始慢慢上升，升到0℃的时候，就开始熔化了。
生2：冰在熔化的过程中，温度一直保持在0℃，直到完全变成水之后，温度才继续上升。
师：大家总结得非常准确！结合教材内容，我们可以发现：冰在温度上升到0℃时，就会开始熔化；在熔化的过程中，温度保持不变，始终是0℃；冰完全熔化成水后，温度会继续上升。那我们可以得出什么结论？
生：冰熔化的条件是温度上升到0℃，并且需要吸收热量。
师：非常棒！（板书：结论2：冰熔化——温度升到0℃、吸收热量→ 固态冰→ 液态水）大家想一想，冰熔化时吸收的热量来自哪里？
生：来自空气中的热量，因为室温比冰的温度高。
师：说得非常对！冰熔化时需要吸收热量，这些热量来自周围的空气，这就是为什么冰块放在室温下能慢慢熔化的原因，也再次体现了热量的传递。
设计意图：在已有实验经验的基础上，引导学生自主设计冰熔化的探究实验，进一步巩固实验操作技能和观察、记录方法；通过分析实验现象，让学生理解冰熔化的条件和温度变化特点，突破“热量变化”这一教学难点，落实“科学思维”和“科学观念”核心素养，贴合新教材“注重探究过程”的要求。
梳理总结，深化认知
梳理实验结论：师：刚才我们完成了两组探究实验，谁能把我们得出的结论总结一下？水和冰之间是如何相互转化的？
生：水在0℃时，放出热量会变成冰；冰在0℃时，吸收热量会变成水。
师：总结得非常全面！我们一起来回顾一下（结合板书）：水的液态和固态可以相互转化，这个过程叫做“水的凝固与熔化”——水凝固（结冰）需要温度降到0℃、放出热量；冰熔化需要温度升到0℃、吸收热量，0℃是水结冰和冰熔化的分界温度，我们把这个温度叫做“冰点”，也是冰的“熔点”。
结合教材，深化理解：师：请大家打开课本，看看教材中对水结冰和冰熔化的实验描述、结论和我们的实验结果是不是一样？教材中还提到，水结冰时，体积会变大（比如冬天水管冻裂，就是因为水结冰体积变大撑裂的）；冰熔化时，体积会变小，回到原来水的体积。大家可以课后观察一下，冬天放在室外的矿泉水瓶，如果里面的水结冰了，瓶子会鼓起来，这就是水结冰体积变大的原因。
师问生答，巩固认知：
师：如果我们想让水更快地结冰，应该怎么做？
生1：把水放在温度更低的地方，比如冰箱冷冻室。
生2：在水的周围放冰块，再撒上食盐，让温度变得更低。
师：非常好！那如果我们想让冰更快地熔化，又应该怎么做？
生1：把冰放在温度高的地方，比如太阳下。
生2：给冰加热，让它吸收更多的热量。
师：大家都掌握得非常好！结合我们今天学到的知识，我们知道，改变温度、改变热量的传递，就能控制水的结冰和冰的熔化。
梳理变化规律：师：我们一起来梳理一下水和冰的相互转化规律（结合简单图示，让学生直观理解）：液态水 →（温度降到0℃、放出热量）→ 固态冰；固态冰 →（温度升到0℃、吸收热量）→ 液态水。这个过程中，热量的传递是关键，放出热量就会凝固，吸收热量就会熔化。
设计意图：通过梳理实验结论，结合教材内容，让学生形成系统的知识认知，明确水与冰相互转化的规律和条件；通过生活化的问题提问，让学生学以致用，巩固所学知识，体会科学与生活的密切联系，同时深化对“热量变化影响物质状态”的理解，突破教学难点。
小结
本节课我们围绕“结冰与熔化”这一核心问题，结合湘科版新教材内容，经历了“提出问题—猜想假设—实验验证—得出结论”的完整科学探究过程。通过两组探究实验，我们明确了水结冰和冰熔化的条件：水在温度降到0℃、放出热量时会变成冰，冰在温度升到0℃、吸收热量时会变成水，0℃是水结冰和冰熔化的分界温度。在实验中，我们规范使用了温度计，学会了观察、记录实验现象和温度变化，提升了动手操作和合作探究能力，也体会了科学探究的严谨性和趣味性。同时，我们也知道了水的液态与固态可以相互转化，这种变化在生活中十分常见，与我们的生活息息相关。希望同学们今后能多观察生活中的水的三态变化现象，主动运用所学知识解释这些现象，保持对科学探究的好奇心和热情，继续探索自然的奥秘。
实验名称
实验材料
实验步骤
温度变化记录
实验现象
实验结论
实验一：水结冰的探究
烧杯、清水、温度计、保温盒、冰块、食盐
实验二：冰熔化的探究
烧杯、冰块、温度计、计时器