教学设计
温度计的秘密
一、猜谜语，导入新课
1、教师出示谜语：墙上一条河，刮风不起波。天热它就涨，天冷它就落。让学生猜猜是什么，由此引出温度计。
2、找同学介绍温度计的构造、种类及使用方法，引出今天我们还要进一步来探究一下温度计的秘密（板书）。
3、师：你想不想再来观察一下温度计呢？每个小组老师都准备了温度计，就让我们仔细观察看看，动手操作实践，看有什么新的发现？还有什么想研究的问题？
4、学生交流问题，教师提问：温度计为什么能测量温度？它的液柱为什么会上升和下降呢？谁来猜猜这是为什么呢？
【设计意图：由学生比较喜欢的猜谜语引出温度计，自然而又新颖，然后让学生进一步观察
温度计的基础上，提出本节课所要研究的问题：温度计为什么能测量温度？并引导学生进行积极的猜想、质疑，激发学生的求知欲望。】
2、探究温度计的秘密
实验探究一：将温度计分别放入热水和冷水中，观察温度计液柱的变化
师：现在老师在每个小组的桌子上放了一杯热水、一杯冷水、一支实验温度计。小组合作把温度计分别放入热水和冷水中观察，发现液柱有何变化。组内分工合作，注意记录实验现象。明确实验的注意事项。（同学回答，老师补充 ）
师：现在开始实验
（四分钟后，同学们汇报实验现象）
师:哪个小组说一下，你们都发现了什么？
生：我们小组发现，当温度计放在热水中，液柱迅速上升，当温度计放在冷水中，液柱迅速下降。
生：我们小组也发现了这一现象。
师：同学们观察的都非常仔细，那大家猜想一下为什么液柱会上升或下降？是液体增加或减少了吗?
生：我猜是因为跟温度有关。
生：是因为液体体积变化的原因。受热时液体体积变大，液柱上升，受冷时液体体积变小，液柱下降。
实验探究二：做个模拟温度计
师：我们的想法对不对呢？猜想未必是事实，我们要想得到科学的结论，必须要动手做实验，那要揭开温度计的秘密没有温度计可不行，让我们先来做个温度计吧。
课件出示并介绍实验所需的各种材料：锥形瓶、插有吸管的橡胶塞、水槽，还有几种不同
的液体（饮料、酱油、红墨水）。让组长检查实验器材是否完备。
师：同学们结合我们在前面介绍的温度计的构造：玻璃管、玻璃泡、刻度，小组讨论一下，如何利用这些材料来做一个模拟温度计呢？
学生交流温度计的做法并介绍每一部分相当于温度计的哪一部分。
师：那么模拟温度计做好之后，我们应该怎样去验证我们的猜想呢？下面就请同学们设计实验来验证你们的猜想。
（学生小组讨论实验方案，老师作补充，归纳总结）
课件出示实验步骤。
1.检查实验器材。
2.把水、酱油、饮料分别倒到烧瓶内盛满，滴一滴红墨水或蓝墨水将水染色。
3.塞上插有塑料管的橡胶瓶塞并塞紧（以保证密封性），使玻璃管中有一段水柱。
4.然后，将小瓶先放入热水里，后放入冷水里，观察到的水柱变化。待液柱静止后，做好标记，并做好实验记录。
【设计意图：学生陈述实验方法，老师帮助改进，是实验探究的重要组成部分。虽然实验部分是科学课的核心部分，但是设计实验也是探究活动不可缺少的一个环节，这个环节可以开拓学生的思维，锻炼学生的设计能力和动手能力。】
课件出示需要注意的问题。
1.小组要分工合作。
2.组装模拟温度计时，橡胶塞要塞紧锥形瓶。
3.仔细观察水柱有什么变化？用不同颜色的彩笔作出记号。
4.记录员及时把观察到的现象记录在记录单上。
5.注意安全：玻璃器材要轻拿轻放，热水不要烫伤（老师协助倒热水）。
【设计意图：让学生明确实验应注意的问题是必要的，在实验之前只有明确实验的注意事项，才有可能做好探究，减少意外的发生。】
学生开始分组实验，填写实验记录表。
液体名称 | 受热时水柱的变化 | 受冷时水柱的变化 |
红墨水 | | |
酱油 | | |
饮料 | | |
| | |
汇报实验现象，交流实验结果。
小结：（出示课件）小瓶里的液体没有变多或变少，而是由于温度改变时，液体本身发生了变化，使液体在小瓶里占的空间（地方）发生了变化，实际上就是指体积发生了变化。当液体遇热的时候,它的体积膨胀了，所以液柱上升了，遇冷的时候它的体积缩小的，所以液柱下降了。（板书）这就是我们常说的液体的热胀冷缩。（板书）
师：现在我们知道了温度计的秘密了吧
生：液体温度计就是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
【设计意图：本环节是核心环节，设计的目的是通过做一个模拟的温度计的活动，让学生感知、体验温度计的构造。通过探究多种液体的液柱变化现象，使学生明确液体热胀冷缩的性质，并理解温度计的工作原理。在活动过程中，给学生充分的探究空间，有利于培养学生的创新思维能力。】
三、生活应用
师：科学就在我们身边，请同学们想一下，日常生活当中，哪些现象反映了液体具有热胀冷缩的性质？
（学生讨论）
生：去超市买的饮料、矿泉水，发现这些瓶子里的液体都不装满？
生：我发现用壶烧水时，还没烧开，水就会溢出来。
........
师：同学们都说的很好，你们都用心观察生活了，科学就在我们身边。
【设计意图：提示学生科学来源于生活，又服务于生活，我们应有一双会发现的眼睛，从生活中发现科学，又要试着把科学知识运用到生活中去，用来改善、方便我们的生活，培养学生热爱科学、关注科学的良好习惯。】
四、知识拓展
老师这儿还有一个问题：在寒冷的冬天，经常会遇到自来水管冻裂的现象，这是怎么回事呢？
请阅读资料卡
课件出示：水的反常膨胀
自然界中有少数物质脾气古怪，它们不是热胀冷缩，而是热缩冷胀，也叫反常膨胀。水在4℃时体积最小；在4℃以下随温度降低，其体积不断增大。
【设计意图：在问题中开始科学探究，又在问题中延续科学探究，使学生感受到科学探究
永无止境：只要保持好奇心，结合多种手段，主动探究，就会有更多的收获。】
5、课堂小结
1、小练习 考考你
2、谈谈这节课的收获
板书设计：
温度计的秘密
受热—上升—体积膨胀 液体
受冷—下降—体积收缩
一般情况下，液体具有热胀冷缩的性质。
学情分析
教师的教学始于对学生的认知，本课的授课对象是四年级的学生，他们对一切事物都具有好奇心，有较强的求知欲，通过一年多的科学探究活动，学生对对观察、实验、搜集整理信息等已有了一定的基础，并且他们已经掌握了温度计的相关知识，这就为本课探究做好了充分的认知准备。
本节是实验课，通过学生动手操作可以提高学生自主、合作、探究的能力，充分体现学生的主体性。
效果分析
本单元是关于物体热胀冷缩的内容，对于四年级的学生来说理解上有一点难度。因为他们对于体积、膨胀这些概念不理解。所以，在第一课《温度计的秘密》这一课的教学中一定注意让学生试着去理解。
本课教学先从学生以前学习的温度计入手，从复习温度计的构造入手，让学生在熟悉了温度计组成的基础上，回想温度计的使用方法，提出问题：温度计的工作原理是什么？进而让学生自制温度计，使学生的活动有了指向性。通过自制温度计，将锥形瓶里装满红色的水，在密封口插入一根玻璃管，放入热水中，发现液柱上升了；在放入冷水中（或放在桌面静止）发现液柱下降。通过实验讨论交流，在交流的环节，让学生知道水的质量（重量）没有变化，只是体积发生了变化，从而说出受热时体积变大，遇冷时体积缩小，然后得出结论：水具有热胀冷缩的性质。接着探究其它液体是否具有热胀冷缩的性质。
探究了各种液体后，联系温度计。从而得出温度计工作的原理：热胀冷缩。这节课的教学重点就解决了。然后让学生了解水的反常膨胀的特性，拓展学生的知识，解释生活中的一些现象。在这儿可以举例解释为什么我们买到的饮料等液体装不满？还有烧热水时容易溢出来。利用所学解释现象。液体的热胀冷缩明白了，下节课学习气体、固体的热胀冷缩性质也就简单了。
在学生动手实践中我发现，这样的设计能使学生对周围事物的温度产生浓厚的兴趣，能真切的体会使用温度计认识事物特征的价值，在发现问题和解决问题的过程中形成了善于思考、勇于探索的品质，达到了良好的教学效果。
教材分析
《温度计的秘密》是科学四年级下册第一单元热胀冷缩的第一课，是一节实验课。温度计是学生生活中常见的测量仪器，在此前的教学和探究中已多次使用,为帮助学生更好的认识温度计的工作原理，教材设置了此课，意在以温度计内液体热胀冷缩的现象为引子，借助对各种液体的探究，让学生认识液体在一般情况下都具有热胀冷缩的性质。并且培养学生利用简单器材设计实验、进行探究的能力。
