教學過程描述
一、情境匯入，引出課題
1．播放動畫，引發思考
教師播放動畫：烈日炎炎，一男生起著腳踏車在馬路上行駛，忽然聽到“嘭”的一聲，回頭一看，車胎爆了。出示問題：“這是怎麼回事兒呢？”
（學生思考，猜測腳踏車胎爆裂的原因，師板書課題——腳踏車胎為什麼爆裂）
課前同學們都預習了課本，你有什麼問題嗎？
（生自由發言，師板書學生比較集中的問題：腳踏車胎爆裂的真正原因是什麼？氣體受熱或遇冷會產生什麼樣的變化？固體受熱或遇冷會怎麼樣變化？噴泉實驗是怎麼做的？……）
2．教師總結，揭示課題
師總結：老師發現同學們都很善於思考。愛因斯坦曾經說過：“學習知識要善於思考,思考,再思考。我就是靠這個方法成為科學家的。”看來同學們離科學家越來越近了。這節課，就讓我們一起探究同學們提出的問題吧！
【學生透過課前預習，對本課的內容已有所瞭解，讓學生直接把問題提出來，明確本節課的內容。而透過學生提的問題，可以看出學生課前的預習效果，適當的調節各個環節的教學策略，有效的提高課堂效率。】
二、探究氣體熱脹冷縮的性質
1．小組設計實驗方案
剛才好幾位同學都提到了腳踏車胎爆裂是因為氣體能熱脹冷縮，這只是大家的猜想或從資料書上查閱到的資訊。科學是要講究證據的，你能不能設計一個實驗，來證明一下你們的猜想呢？
（各小組交流設計方案）
【這個實驗要學生自己設計，有點難度。但是學生課前預習過課本，透過課本上圖片的提示，再來設計實驗就容易得多了。在學生想不到方法的時候，教師可讓學生仔細觀察課本圖片，對學生進行適當的引導。】
2．全班交流各種實驗方案
哪個小組想把你們的設計方案與大家共同分享一下？
（小組交流實驗方案）
【氣體熱脹冷縮的實驗方法有很多，課本上只是提示了一種。有的學生在課前預習的時候已經透過網路、查閱書籍等方法瞭解了其他的實驗方法。因此教師要對學生的各種方法給予及時的評價，尤其是與課本提示方法之外的方法，保護好學生的興趣與探究慾望。】
看來同學們的課前查閱了很多資料，找到了這麼多好的方法。有些方法老師也不是很瞭解，你們真是老師的驕傲啊！善於查詢資料，發現問題，這也是作為一名科學家應該具備的，恭喜你們，又朝科學家的方向邁進了一步。（師豎起拇指對學生給予肯定）
3．各小組進行實驗驗證
下面各小組根據你們的實驗方案，來領取你們需要的實驗器材。
（各組組長上臺領取實驗器材）
【為了保證學生實驗的順利進行，教師在上課前要對學生的課前預習情況進行了解，如果只准備課本上的器材，其他方案的同學實驗可能不能順利的進行。】
在同學們實驗前，請同學們注意幾點問題：
（課件出示溫馨提示）
A小組內分工合作，按照實驗步驟，完成實驗。
B把你們的發現填寫在課本上。
C實驗器材要輕拿輕放，倒熱水時要注意安全。
D實驗結束後，整理好實驗器材。
（學生分組實驗，教師巡迴指導）
【這些實驗看似簡單，但是操作起來並不是很簡單，如果組內分工不會，學生在做實驗時，發生的狀況可能會比較多，因此教師在實驗前要對學生的進行必要的提示，學生實驗時要進行巡迴指導，以防燙傷等意外事故發生。】
透過實驗，你們有什麼發現？實驗是否達到了你希望的結果？
（不同方案的小組交流實驗現象和實驗結論）
師總結：透過剛才的實驗，我們能得出結論，氣體熱脹冷縮的性質。這時候我們就可以理直氣壯地說腳踏車胎爆裂是因為車胎內氣體膨脹引起的。所以夏天我們在腳踏車打氣的時候，不要打得太滿。汽車輪胎夏天一般都建議充氮氣，因為氮氣化學效能穩定，不容易膨脹，能大大降低爆胎的風險。
三、探究固體熱脹冷縮的性質
1．提出問題
透過剛才的實驗，我們發現氣體跟液體一樣，也具有熱脹冷縮的性質，那固體是否也具有熱脹冷縮的性質呢？
（生根據自己的生活經驗猜測。固體熱脹冷縮現象並不明顯，所以很多學生會猜測固體沒有熱脹冷縮的性質）
2．學生根據教師提供器材，設計方案驗證
老師這兒有一套實驗器材，是專門驗證固體熱脹冷縮性質的器材。
（師展示主要器材：銅球、塑膠球、一個銅球和塑膠球剛好穿過的鐵圈）
【學生根據課本上圖片的提示及前面對氣體熱脹冷縮性質的探究，能比較容易的說出需要的其他器材和實驗設計方案。】
哪個小組來說一說你們的設計方案。
（小組代表交流）
同學們說得不錯。我們可以對銅球和塑膠球加熱，再看看他們是否能穿過鐵圈，如果不能穿過，就能說明固體有熱脹的性質，再把兩個小球放入冷水中進行冷卻，如果兩個小球能穿過鐵圈，說明他們有冷縮的性質。
3．學生分組實驗
在做這個實驗的時候，我們應該注意什麼問題呢？
（生自由發言）
師總結：在做這個實驗的時候我們要注意酒精燈的使用方法，熄滅酒精燈的時候，直接用酒精燈的燈帽蓋上即可。再用酒精燈加熱時，我們要使用酒精燈的外焰對物體加熱，對塑膠小球的加熱時要防止燙傷。另外記得把你的發現填寫到課本上。下面請各小組派代表領取實驗器材，進行實驗驗證。
【考慮到四年級實驗設計能力還不夠，所以教科書上給出了部分實驗過程的提示，幫助學生設計實驗。教師應教會學生充分利用課本提示的資訊進行實驗設計和實驗操作，不斷提高學生的實驗設計能力和操作能力。】
（學生進行實驗驗證，師巡迴指導學生實驗操作）
透過實驗，你有什麼發現？
（學生交流）
師總結：透過實驗我們發現，銅球和塑膠球在加熱後不能穿過鐵圈了。說明銅和塑膠都有熱脹冷縮的性質。
4．自己設計實驗，驗證其他固體的熱脹冷縮性質
透過剛才幾個實驗的設計和操作，老師發現很多同學已經可以稱得上是一位小小的科學家了。那是不是所有的固體都具有熱脹冷縮的性質呢？像木塊、橡膠等其他固體是否也具有熱脹冷縮的性質呢？老師相信各位小科學家們，一定能透過設計出好的實驗方案。
（各組選擇1—2種固體，設計實驗驗證它們熱脹冷縮的性質）
【透過前面兩個實驗的設計操作，學生已經掌握了一定的方法，因此這個實驗可以放手讓學生自己去設計實驗並進行驗證。這個環節是本節課學生探究興趣的高潮點，學生想到的方法可能很多，但是並不一名切實可行，所以這時候教師要到各個小組觀察，對學生的設計進行指導，小組之間也可以派代表進行組間的交流。本教課這幾個實驗下來，相信學生的實驗設計能力和實驗操作能力會有很大提高。】
同學們真不愧是一位位小小科學家，想到了這麼多方法。哪個小組能把你們的設計方案和發現與大家分享一下？
（小組交流方案和實驗現象、結論）
透過前面的學習，我們知道液體、氣體具有熱脹冷縮的性質，現在我們知道固體也具有熱脹冷縮的性質，如果讓你用一句話來概括，你認為應該怎樣說呢?
師總結：一般情況下，物體（液體、氣體、固體）具有熱脹冷縮的性質。不同材料的物體，熱脹冷縮的程度不同，在相同情況下，氣體受熱膨脹的體積最多，液體較多，固體最少。
四、熱脹冷縮在生活中的應用
物體的熱脹冷縮現象無處不在，在我們的日常生活中也有很多應用，只要你仔細看、用心想，大膽做就能解開他們的奧妙。
教學過程描述
一、情境匯入，引出課題
1．播放動畫，引發思考
教師播放動畫：烈日炎炎，一男生起著腳踏車在馬路上行駛，忽然聽到“嘭”的一聲，回頭一看，車胎爆了。出示問題：“這是怎麼回事兒呢？”
（學生思考，猜測腳踏車胎爆裂的原因，師板書課題——腳踏車胎為什麼爆裂）
課前同學們都預習了課本，你有什麼問題嗎？
（生自由發言，師板書學生比較集中的問題：腳踏車胎爆裂的真正原因是什麼？氣體受熱或遇冷會產生什麼樣的變化？固體受熱或遇冷會怎麼樣變化？噴泉實驗是怎麼做的？……）
2．教師總結，揭示課題
師總結：老師發現同學們都很善於思考。愛因斯坦曾經說過：“學習知識要善於思考,思考,再思考。我就是靠這個方法成為科學家的。”看來同學們離科學家越來越近了。這節課，就讓我們一起探究同學們提出的問題吧！
【學生透過課前預習，對本課的內容已有所瞭解，讓學生直接把問題提出來，明確本節課的內容。而透過學生提的問題，可以看出學生課前的預習效果，適當的調節各個環節的教學策略，有效的提高課堂效率。】
二、探究氣體熱脹冷縮的性質
1．小組設計實驗方案
剛才好幾位同學都提到了腳踏車胎爆裂是因為氣體能熱脹冷縮，這只是大家的猜想或從資料書上查閱到的資訊。科學是要講究證據的，你能不能設計一個實驗，來證明一下你們的猜想呢？
（各小組交流設計方案）
【這個實驗要學生自己設計，有點難度。但是學生課前預習過課本，透過課本上圖片的提示，再來設計實驗就容易得多了。在學生想不到方法的時候，教師可讓學生仔細觀察課本圖片，對學生進行適當的引導。】
2．全班交流各種實驗方案
哪個小組想把你們的設計方案與大家共同分享一下？
（小組交流實驗方案）
【氣體熱脹冷縮的實驗方法有很多，課本上只是提示了一種。有的學生在課前預習的時候已經透過網路、查閱書籍等方法瞭解了其他的實驗方法。因此教師要對學生的各種方法給予及時的評價，尤其是與課本提示方法之外的方法，保護好學生的興趣與探究慾望。】
看來同學們的課前查閱了很多資料，找到了這麼多好的方法。有些方法老師也不是很瞭解，你們真是老師的驕傲啊！善於查詢資料，發現問題，這也是作為一名科學家應該具備的，恭喜你們，又朝科學家的方向邁進了一步。（師豎起拇指對學生給予肯定）
3．各小組進行實驗驗證
下面各小組根據你們的實驗方案，來領取你們需要的實驗器材。
（各組組長上臺領取實驗器材）
【為了保證學生實驗的順利進行，教師在上課前要對學生的課前預習情況進行了解，如果只准備課本上的器材，其他方案的同學實驗可能不能順利的進行。】
在同學們實驗前，請同學們注意幾點問題：
（課件出示溫馨提示）
A小組內分工合作，按照實驗步驟，完成實驗。
B把你們的發現填寫在課本上。
C實驗器材要輕拿輕放，倒熱水時要注意安全。
D實驗結束後，整理好實驗器材。
（學生分組實驗，教師巡迴指導）
【這些實驗看似簡單，但是操作起來並不是很簡單，如果組內分工不會，學生在做實驗時，發生的狀況可能會比較多，因此教師在實驗前要對學生的進行必要的提示，學生實驗時要進行巡迴指導，以防燙傷等意外事故發生。】
透過實驗，你們有什麼發現？實驗是否達到了你希望的結果？
（不同方案的小組交流實驗現象和實驗結論）
師總結：透過剛才的實驗，我們能得出結論，氣體熱脹冷縮的性質。這時候我們就可以理直氣壯地說腳踏車胎爆裂是因為車胎內氣體膨脹引起的。所以夏天我們在腳踏車打氣的時候，不要打得太滿。汽車輪胎夏天一般都建議充氮氣，因為氮氣化學效能穩定，不容易膨脹，能大大降低爆胎的風險。
三、探究固體熱脹冷縮的性質
1．提出問題
透過剛才的實驗，我們發現氣體跟液體一樣，也具有熱脹冷縮的性質，那固體是否也具有熱脹冷縮的性質呢？
（生根據自己的生活經驗猜測。固體熱脹冷縮現象並不明顯，所以很多學生會猜測固體沒有熱脹冷縮的性質）
2．學生根據教師提供器材，設計方案驗證
老師這兒有一套實驗器材，是專門驗證固體熱脹冷縮性質的器材。
（師展示主要器材：銅球、塑膠球、一個銅球和塑膠球剛好穿過的鐵圈）
【學生根據課本上圖片的提示及前面對氣體熱脹冷縮性質的探究，能比較容易的說出需要的其他器材和實驗設計方案。】
哪個小組來說一說你們的設計方案。
（小組代表交流）
同學們說得不錯。我們可以對銅球和塑膠球加熱，再看看他們是否能穿過鐵圈，如果不能穿過，就能說明固體有熱脹的性質，再把兩個小球放入冷水中進行冷卻，如果兩個小球能穿過鐵圈，說明他們有冷縮的性質。
3．學生分組實驗
在做這個實驗的時候，我們應該注意什麼問題呢？
（生自由發言）
師總結：在做這個實驗的時候我們要注意酒精燈的使用方法，熄滅酒精燈的時候，直接用酒精燈的燈帽蓋上即可。再用酒精燈加熱時，我們要使用酒精燈的外焰對物體加熱，對塑膠小球的加熱時要防止燙傷。另外記得把你的發現填寫到課本上。下面請各小組派代表領取實驗器材，進行實驗驗證。
【考慮到四年級實驗設計能力還不夠，所以教科書上給出了部分實驗過程的提示，幫助學生設計實驗。教師應教會學生充分利用課本提示的資訊進行實驗設計和實驗操作，不斷提高學生的實驗設計能力和操作能力。】
（學生進行實驗驗證，師巡迴指導學生實驗操作）
透過實驗，你有什麼發現？
（學生交流）
師總結：透過實驗我們發現，銅球和塑膠球在加熱後不能穿過鐵圈了。說明銅和塑膠都有熱脹冷縮的性質。
4．自己設計實驗，驗證其他固體的熱脹冷縮性質
透過剛才幾個實驗的設計和操作，老師發現很多同學已經可以稱得上是一位小小的科學家了。那是不是所有的固體都具有熱脹冷縮的性質呢？像木塊、橡膠等其他固體是否也具有熱脹冷縮的性質呢？老師相信各位小科學家們，一定能透過設計出好的實驗方案。
（各組選擇1—2種固體，設計實驗驗證它們熱脹冷縮的性質）
【透過前面兩個實驗的設計操作，學生已經掌握了一定的方法，因此這個實驗可以放手讓學生自己去設計實驗並進行驗證。這個環節是本節課學生探究興趣的高潮點，學生想到的方法可能很多，但是並不一名切實可行，所以這時候教師要到各個小組觀察，對學生的設計進行指導，小組之間也可以派代表進行組間的交流。本教課這幾個實驗下來，相信學生的實驗設計能力和實驗操作能力會有很大提高。】
同學們真不愧是一位位小小科學家，想到了這麼多方法。哪個小組能把你們的設計方案和發現與大家分享一下？
（小組交流方案和實驗現象、結論）
透過前面的學習，我們知道液體、氣體具有熱脹冷縮的性質，現在我們知道固體也具有熱脹冷縮的性質，如果讓你用一句話來概括，你認為應該怎樣說呢?
（生自由發言）
師總結：一般情況下，物體（液體、氣體、固體）具有熱脹冷縮的性質。不同材料的物體，熱脹冷縮的程度不同，在相同情況下，氣體受熱膨脹的體積最多，液體較多，固體最少。
四、熱脹冷縮在生活中的應用
物體的熱脹冷縮現象無處不在，在我們的日常生活中也有很多應用，只要你仔細看、用心想，大膽做就能解開他們的奧妙。