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热胀冷缩的科学原理范文1
〖教学目标〗
1、过程与方法
会做加热糖的实验，观察糖的形态变化；
会做加热铁垫圈的实验，能利用器具观察到铁垫圈的体积变化；
会做水和空气的热胀冷缩实验。
2、知识与技能
知道物体受热后会改变形状、体积；
知道固体、液体、气体基本都具有热胀冷缩性质；
知道人们可以通过加热和冷却物体做许多事；
知道温度表的工作原理，了解温度计的发展史。
3、情感、态度与价值观
体会科学变化的丰富多彩；
意识到每一项科技发明都是科学家反复试验和不断改进的结果；
意识到科学会给人们的生活带来很多好处。
〖教学重难点〗
1、重点：认识到冷热变化会导致物体产生变化。
2、难点：发现液体具有热胀冷缩的性质。
〖教学准备〗
砂糖、易拉罐底、蜡烛、火柴、玻璃片、固体体胀演示器、烧瓶、橡胶塞、玻璃管、气球、水槽、冷热水。
〖课时安排〗 2课时
第1课时
〖教学过程〗
一、 话题“聚集”
讨论：加热和冷却会对物体产生哪些影响？你为什么这样想？理由是什么？
二、认识加热和冷却对物体形态的影响 创设情景：一块糖，加热后会有什么变化，冷却呢？
提出实验的要求：
① 先将蜡烛点着。
② 将装有糖的锅放在蜡烛上。在觉得可以作画的时候画出你们小组心中的画。
③ 注意分工合作，不要烫到手。
教师巡视学生做实验，并给以适当的指导和帮助。
组织学生将自己的作品在实物投影仪下展示，并请各小组说出是在糖什么状态下开始作画的。
提问：有哪些物体加热和冷却后会产生相似的变化。请每人写在活动记录本上，并猜想描述出这个物体在加热和冷却后整个状态的变化，并回家做实验加以验证。
第2课时
〖教学过程〗
一、认识加热和冷却对固体体积的影响 提问：一些看不出变化的物体比如小铁圈，在受热以后会发生变化吗？
看书上21页实验进行讨论。
师演示固体体胀演示器。
小结：固体都有热胀冷缩的性质。
引导学生利用证据来证明自己的观点。
二、认识液体和气体的热胀冷缩现象
提问：水和空气在加热和冷却后会有铁垫圈这样类似的变化吗？
指导学生设计液体和气体的热胀冷缩实验（可以仔细看书上的方法）。
师生讨论方法:
1）借助什么可以观察到液体或气体体积的变化？
2）发生什么样的变化能够证明液体或气体的体积发生了变化？
3）实验中可能要注意什么？（气密性）
学生选择实验材料进行尝试。
小结：物体都有热胀冷缩性质。 解释温度计的工作原理。
三、了解加热和冷却在人们生活中的应用。
学生讨论和多媒体课件相结合。
〖板书设计〗
3、加热和冷却
形态 体积
热胀冷缩的科学原理范文2
“啊！终于看完了！”我合上这本书后还意犹未尽。在这本书中，我知道了许多我以前所不知道的知识。巧开瓶盖就是其中一个。
我们都知道在通常情况下，瓶盖需要在专用工具才能打开。在不借助任何工具，也不难把瓶子弄破是情况下，把盖得非常牢固的瓶盖不费吹灰之力地打开似乎有点困难。但只有你按照下面的方法做便能轻而易举。先把瓶盖部分放入烫水中半分钟，然后用手向上掀开瓶盖，不费吹灰之力瓶子就打开了。物体遇热膨胀，瓶体、瓶盖也是如此。但玻璃传热慢，膨胀系术也小，二金属传热快，膨胀系数大，所以，加热后金属瓶盖就松了。
热胀冷缩现象是日常生活中经常遇到的现象。无论是气体、液体还是固体，在一般情况下，受热的时候都会发生膨胀，变冷的时候也都会收缩。
物质热胀冷缩的原理，被人们广泛应用在日常生活和生产中。乒乓球踩瘪了，浸入开水里烫一下，球内空气受热膨胀，压力变大就会重新鼓起来。烧开水时，壶里的水不能装的太满，防止水受热膨胀溢出来。铺设铁轨时，铁轨之间留下一定的空隙，使铁轨在夏天受热时有膨胀的余地。夏季安装高压线电线时，电线不能拉得太紧，让电线有伸缩的余地，否则天一冷电线收缩，就会绷断造成事故。如此等等，在工程技术和机械制造上都要利用或者考虑到固体的热胀冷缩现象。
一般物体都热胀冷缩，但也有例外。在北方寒冷的冬夜，如果你把放在院子里的水缸灌满水，水缸很可能被厚厚地胀破。这个现象表明，水遇冷结冰时体积不但没有收缩，反而膨胀。
热胀冷缩的科学原理范文3
什么样的课是一堂好课？这可能是摆在我们每个老师面前的一个大问题，对于一堂，可能10个老师听课，有10种看法，看了这个案例，我感触很深，在听课的老师，包括罗吉老师本人看来，是一堂失败的课，原因正如罗吉老师说的那样：“教学目标没有达到，这是一节失败的课”。
在这堂课中，罗老师该做的实验也都做了，但学生的思维不跟着她走，让她教学过程中有些心慌，其实她忽略了一个重要的问题，经验与实验冲突、罗吉老师已经四十多岁，对于液体有热胀冷缩的现象这个概念，也那个年代在求学时，老师强行灌输的，老师无法站在学生的立场上去思考问题，这些概念在老师的心中已经根深缔固了，不但是40多岁的，课改前的罗老师，就抱括我们这些30多岁的年轻教师，在我们学习这个概念的时候，那有实验可做，所谓的结论都老师强行灌输的，在心中已经根深缔固了，无法站在学生，特别是小学生的立场上去恩考问题，这应该是导致这堂课失败的主要原因。
但同时这是一堂好课，丝毫没有为上课为上课，虽然教学目的没有达到，但我们看到了一堂最为真实的课，让我们感受了小学生的思想，观察事物和思考问题的思维，这在很多课堂中很难见到的。
在这堂课中，学生的思维没有跟着老师设计的思路走，他们有自己的见解，他们有自己的生活经验，他们将自己的生活经验与观察到的事物联系起来，用他们仅有的，也许是错误的经验去解决问题，正如博士所说的："难在与日常经验不相符。比如：你说，水受冷，体积会变小。可孩子们觉得一杯热水冷了，并没有浅下去一点。又比如：炒菜前，菜油也加热到高温，可并没有见体积增大。人都是更相信自己的感觉，儿童尤其如此。"
上好一堂课，不但要有丰富的理论知识，而且重有丰富的实践知识，上了一堂课，需要不断的完善，这一堂课，罗老师下次再上这堂课的时候，也许就不会出现那些异外的情况了。善于听取别人的意见，也是改进自己教学水平的一种有效方法，同一堂课，不同的人有不同的上法，但无论你怎样上，都离不开学生这个主体，在课改中，教师的身份已经改变，不再是知识的传授者，而只是一个知识的引导者，更多的是作为一个个体参与到学生的学习中去，为学生释疑解惑。
一堂好课，既要有学生的主动学习，又要达到一定的教学目的，这就需要我们教师不断的加强自己的学习，要课前作好充分的准备，充分考虑在课堂中可能会发生的意外情况，要有良好的课堂驾驭能力，认真听取来自课堂的声音，这是一堂好课最起码的要求。
读一堂失败的好课领悟（讨论一堂“失败”的好课）
教学案例是典型的课堂教学实际情景的记录，是在教学实践活动中总结出来的实际情境的描述，在所描述的实际情境中，包括有一个或多个疑难问题，或者是引人入胜的，或者是发人深省的；同时也包含有解决这些问题的方法和技巧，包括有对情景的介绍和描述，也包括作者一定的理性思考和对该实例的反思。
案例集中反映了教师在教学活动中遇到的问题、矛盾、困惑、以及由此产生的想法、思路、对策等，以及同行、专家对这些问题和想法开展的交流讨论。
例：一堂“失败”的好课
这是实验区一堂尚未正式进入课改的小学自然课。上课的罗老师有教学经验。听课人中有2位专家，4位教研员、当地教育部门领导和一些外校教师。
主要教学片断
一、水受热体积增大，学生没说出老师所要的话
“水，天天喝，天天用，可一些性质我们仍没注意到。不信，请看下面的实验。"罗老师用装满红色水连着玻璃管的烧瓶做实验。“把烧瓶放在热水里会出现什么现象？”教师问。"烧瓶变热！""里面的水也将变热！"学生答。“那我们试一试。”老师说。一试，试出了“怪事”。学生们兴奋地嚷：“水会顺着玻璃管往上跑！”“这说明了什么？”老师问。"水增加了。"学生答。“是不是你们加进了水？”学生张嘴答不出。“给你们5分钟，小组讨论一下。”
5分钟以后，教师问："明白了吗？""明白了。是烧瓶里的热空气把水挤上了。""烧瓶里明明装满了水，怎么会有空气？"教师急了，声音变高。"水上升，说明水的体积增大了。"教师直接说出了答案。接着又启发学生说出，水的体积增大，是因为受热。
二、水受冷体积缩小，学生又没说出老师所要的话
接下来，各小组按老师的吩咐，把烧瓶从热水中取出，放入冷水。学生们立刻发现：玻璃管里的红水下降了。老师以为，有了刚才的学习，学生一定会说：“水受冷，体积变小，水面就下降了。”可学生偏不这样说。“水下降，是因为烧瓶变大了。”学生说。，“烧瓶可不是气球哟，想变大就变大，想变小就变小?”老师的话把学生逗乐了，可还是说不出原因。“其实是因为受冷，水的体积缩小，所以水面下降了。”老师再次给出了答案。
三、学生不会举一反三
各组学生又用酒精做了实验。为了便于观察，酒精也染成红色，然后师生总结出“水有热胀冷缩的性质。酒精有热胀冷缩的性质，水和酒精都是液体，因此液体有热胀冷缩的性质。”为了验证这一理论，教师举起一瓶煤油问：“它有热胀冷缩的性质吗？”"没有！"学生们毫不含糊地回答，老师一惊"难道它不是液体吗？""是液体，但不是红色的液体，所以没有热胀冷缩的性质。"在老师的建议下，各组又用煤油做了实验。："你们刚才的想法对吗？"老师问。全班叫道："错了，液体的颜色不影响热胀冷缩。"
四、没有使学生明白：所有液体都具有热胀冷缩的性质
这堂课，经过一波三折，似乎快要成功了。老师布置了一道课堂作业，看看大家掌握得如何。这是一道是非判断题：“酱油、菜油都有热胀冷缩的性质，对不对？”全班学生异口同声地叫道："错！"老师愣住了，片刻后方问道："难道酱油和菜油不是液体？""是液体，但酱油和菜油是可以吃的。""酱油有色素。"“菜油烧不着。”……学生们纷纷发表自己的看法。下课时间到了。老师苦笑着说：，"实际上，是会的。""啊！"学生情不自禁地叫出了声。
五、点评与交流
接下来是评课。罗老师先发言，“这堂课的目的就是要教会热胀冷缩，但没有教会。后面的测试题，全班没有一个学生答对！教学目标没有达到，这是一节失败的课！"课上成这个样，我没有预料到。"一直在听的教授问道："什么你没有预料到？""实验做了；讨论和总结都进行了。按理学生应能掌握了，可……"罗吉老师直叹气。"可能是我们的学生基础差。"本校一个老师说。”“不，是孩子们的思维和我们成年人不一样。在我们眼中，液体就是液体了。可小孩不这样想，认为有红色的液体、可吃的液体、可燃烧的液体……只有某些特殊的液体，才有热胀冷缩。这怪我，如果多用几种液体做实验，就不会闹出‘酱油可以吃，不会热胀冷缩’的笑话了。”罗老师说。教授摇手笑着说：“那倒难说。假设除了醋以外，常见的各种液体学生都做实验了，然后问醋会不会热胀冷缩，你猜会怎样？”罗吉老师微笑不答。"不会，因为醋是酸的，和其它液体不一样。"教授模仿着学生的腔调说，引得在座的人笑了起来。"怎么会这么难呢？"罗吉老师困惑不解。博士解释道：“难在与日常经验不相符。比如：你说，水受冷，体积会变小。可孩子们觉得一杯热水冷了，并没有浅下去一点。”
教授拿起一个烧瓶问一位老师：“受热，这里面的水会怎样？”“热胀冷缩，水面当然上升。”老师答。教授又问“热胀是什么意思？”老师答：“就是水的体积增大。”“没加水怎么体积会增大？”“水松了一点儿。”“那为什么受冷体积会缩小？”“水紧了一点儿。”教授兴奋地叫道："听到了吗，水松了一点，水紧了一点，这是什么意思？"博士解释说："装同样多的水分子，装松一点，体积就大；装紧一点，体积就小。"
是什么导致这堂课失败？原因之一就是小学三年级的学生没有，也不可能有分子的概念。清楚这点，罗吉老师心理轻松了一些。只听她问道："备课时，我怎么没有想到这层困难呢？""实话说，我也是刚才与大家讨论时才想到的。"教授说。
读一堂失败的好课领悟（由《一堂＂失败＂的好课》思考）
《人民教育》（）刊登了《一堂"失败"的好课》。罗老师的意思，他认为失败在于，最后仍然没有使学生掌握：所有液体都具有热胀冷缩的性质。然而这绝不是罗老师的失败。我认为罗老师的失败在于：结尾设计。进一步说，在于他对错误的结尾设计，没做任何补救措施。且自己茫然的表情又会给学生造成困惑。具体谈谈我的看法。
临下课老师说："今天[我们]学习了液体的热胀冷缩[原理]。下面做道题，看看掌握得如何------这是一道是非判断题，题目为：酱油、菜油都有热胀冷缩的性质。对还是错"。
全班同学的回答均不合老师的意图____都说"错"。老师（愣片刻）后来还是把结论塞给学生："这是你们的猜测，实际上，是会的"。
这属于一个归纳推理的问题，让学生从一些液体热胀冷缩（归纳）出：酱油、菜油也有热胀冷缩的性质。首先归纳推理并不能给人类确定无疑的知识（休谟对此有很好的说明，水在摄氏4度时体积最小）。学生的回答正是人类这一心理的反映。退一步说，无论是归纳推理、还是演绎推都存在于人类心理的结构深处，就是说它几乎是人类本能，无需强求。它们也都建立在学生对现象充分感知的基础上。就是说，要有足定量现象，又要给学生感悟时间。所以教师不要急于把学生的感性认识上升为理性认识。
再者，学生回答的对与错应该说无关紧要，这仅呈现了学生的认知状况。它正是老师的教学或引发学生思考的逻辑起点。问题的关键在于老师如何对待学生的回答。我认为教师此时似乎不应该直接把结论说出来，而应该引导学生的好奇心，让他们继续探究并寻找答案，从而自主地构建知识。教师可以开导：同学们在课后或者回到家里，解决这个问题------。学生回到家里或者问长辈、或者自己想方设法做一做试验（这两种方法均可，都是学习），这样必然会有学生得到结论。他回到学校必然要发表自己的见解。这样使个人的经验与同学们共享，事实上也共同借鉴解决问题的方法。说到底这一堂课反映的是观念问题。传统的认识里，课堂教学最终要传递给学生准确无疑的知识概念。我认为课堂教学如果能真正做到调动学生的思维是更为主要的。如果学生真正思维了，而思维天然地具有指向结果的趋势，学生绝不会停留在思维阶段（由结果探寻原因是人类的天性，朱光潜），他必定要寻根问底。而在不充分的思维基础上，结论的价值要大打折扣的。
重过程、轻结论才能使课堂教学走向开放。如果教师让学生在课后解决"酱油、菜油会不会热胀冷缩"。就会使学生把书本知识的学习同生活经验同观察思考联系起来。把课内与课外、生活与学习、知识与经验整合起来。这正是新课程的价值取向所在。教师的回答使一堂开放的课又走向封闭。再其次，教师说"这是你们的猜测，实际上，是会的"。教师这样的断语给学生一个暗示，就是否定猜测的必要性。粗略地说猜测与直觉与假设在心理机制上相近，都是在证据、理由不充分时对问题的判断方式。这正是人类不可缺少的认识未知世界手段。因为进一步的证明（否证）都要以对问题的猜测（直觉、假设）为前提。没有猜测等人类去证明什么。从培养学生创新精神的角度看，猜测就更具有价值。
读一堂失败的好课领悟（一堂“失败”的好课给我的反思）
我同意这是一堂“失败”的好课，我认为它的成功取决于够真实，失败在于对学生的分析不够透彻，因而没有很好的完成教学任务。三年级的孩子毕竟年龄还小，对自然学科的认识还不够全面，因此，我们不应刻意追求让三年级的学生对“体积”这一概念理解透彻，对他们而言能学会发现问题，并因此产生去探究问题的兴趣应该就可以了。
我没有教过自然课，可能想得不够全面。如果这节课由我来设计，我是这样想的：1、先用实物来导入课题，取一支温度计让学生来说说对它的认识，从生活中去理解。2、通过做实验再发问：水有变化吗？（原来水可以变多、升高呀！）3、除了水可以变多，生活中常见的酱油、醋是否也会变多呢？学生分组完成实验。4、我们做实验的物体都属于什么？（液体）为什么它们能变大变小呢？（热胀冷缩）并引入生活中可以见到的现象，如热气球、罐头等加深学生对热胀冷缩的理解。5、你们知道是谁发现的热胀冷缩吗？他是生活中的有心人，发现了这么有趣的现象。科学就在我们身边，让我们也在生活中也做个善于观察、勤于思考的孩子，去探索大自然的秘密吧！
我认为一堂好课，首先要做到真实，其次需有趣味性，再次需达到教学目的，当然，老师的教态也很重要。记得我听过本校教师上过一节《十里长街送总理》感触颇深，通过授课教师沉痛地朗读及视频放映送别画面，使我们很快进入到那种自然的悲痛中。从这里感觉可以到教师的教态起着至关重要的作用。而我在听另一堂《口语交际》课时也受益匪浅，教师在课堂教学中穿插了轻松简短的游戏使整堂课气氛变得活跃极了，从而较好地完成了教学任务。通过老师幽默的语言，可以使学生自然放松心情，变被动为主动去参与到学习中去，那种效果不正是我们所期望的吗？所谓的“好课”不过是我们自己心中的一杆秤，我认为能在轻松的教学环境中主动去探究知识就是比较成功的。
读一堂失败的好课领悟（读《一堂“失败”的好课》有感）
引用罗吉老师自己的话来说：“这堂课的目的就是要教会热胀冷缩，但没有教会。后面的测试题，全班没有一个学生答对，没有一个！教学目标没有达到，这是一节失败的课！”假如我们仅仅以传统的是否教会学生一个知识点为衡量标准，它可以说是一堂失败的课。但值得我们深思的是，有许多看似成功的课，环环相扣、滴水不漏，学生的思路与教师、课本没有丝毫偏差，课堂相当和谐，没有一丁点不同的声音，那是因为我们替学生预先铺设好了思维轨道，甚至“课上要问的问题以及标准答案，早已记在学生的课本上”，也正是这种近似强加的“轨道”使得学习过程看起来很到位，学生一门心思揣摩老师问话背后的意思，答出老师需要的答案，顺理成章促成了一节“成功”的课。
相较而言，我们更应该感谢罗吉老师送上的这样一堂真实的、值得反思的课。在新课程的推进中，她迈出了第一步，正如罗老师所说：“……学生说，老师听，这方是新课堂。学生说对说错是一回事；敢不敢让学生说又是另一回事。教学要走出新路，必须要有勇气。”她敢于给学生机会说心里的话，让学生自由表达自己的理解，否则，我们根本无法听到学生说出那么多让我们吃惊的解释，那些符合他们思维方式及已有的经验和认识的言论！那么我们可以认为这绝不是一堂上给别人看的课，而是学生和老师全身心投入，教师在引导的同时不忘留给学生充分的思维空间，学生也以积极地思考并反馈他们真实的想法。这不正是我们倡导打破传统“灌入式”教学方法，引导学生大胆质疑，自主探究所需要的么？
回过头来说说，这堂课的失败之处源于备课时没有充分分析到学生的知识前概念，忽略了对学生认知规律的把握，没有考虑到学生的思维水平，教师只从自己角度出发，按照自己的想法和思路设计教学安排，理想化地认为学生会在其引导下一步步完成自己的设计。然而，只有10岁左右的三年级学生现有的经验无法帮助他们顺利理解对成年人看来很简单的知识。另外教师的提问方式和技巧有欠缺，如课一开始她向学生提出“研究水的一些性质”这一说法，其实如果改为“研究液体的性质并以水为例”，可以帮助学生树立“水的某些性质可能是液体所共有的”的意识，而为教学后段总结“液体都具有热胀冷缩的性质”作好铺垫；对于在观察的水和酒精中加入红素便于观察的这一说明应该在活动开始前就向学生解释清楚，以免对学生造成“红色液体才有热胀冷缩性质”的误导。
热胀冷缩的科学原理范文4
记得那是一个星期六的下午，我这个“假小子”正在和我的朋友们在我家楼下公园打乒乓球。就在我们打得开心的时候，一个小妹妹跑了过来，不小心踩在圆鼓鼓的乒乓球上，乒乓球立刻凹了下去。
“这可怎么办，我们就知道了一个乒乓球啊！”“要不，咱们再凑些钱买一个吧，不然就没得玩了。”就在朋友们凑好了钱准备再买一个球时，我突然想起了“热胀冷缩”的原理，于是对他们说：“不用了，我有办法让它再鼓起来。”朋友们都用异样的眼光看着我。“你们等等，我马上就回来。”
我跑回家，拿了一壶热水，又跑到公园里打乒乓球的桌台。她们都说：“你拿热水有什么用？”“等会你们就知道了。”我将乒乓球凹下去的那块地方朝上，然后不停地往上面浇热水。过了一会，凹下去的那一块地方居然又鼓了起来。朋友们都看得目瞪口呆，我对她们说：“这其实是‘热胀冷缩’的道理，因为乒乓球是个球体，很难散热。于是乒乓球里的气压一碰到热水，就把凹下去的那块给顶了起来。”朋友们这才明白了，我们又开始打乒乓球。
热胀冷缩的科学原理范文5
一、打破忽视实验的旧习
实验是物理教学的灵魂，可是“应试教育”习气累累，惰性重重，对实验课过于忽视，实验教学管理怠解、创新鲜见。和同行交谈，都感叹物理难教。难在何处？——多数学生对物理学习兴趣低落。为什么兴趣欠缺？——教师忽视物理实验。拿什么手段提起学生的物理学习兴趣？——重视物理实验。实验是物理学习之基础，是对课堂教学的辅助、补充，是物理教学的重要组成部分。学生动手动脑的好习惯都赖此养成，实验技能由此提高，创造潜力借此显现，分析问题和解决问题的能力得以提升。
二、重视困难，认真排除
大多数学校由于忽视物理实验，所以在实验设备方面就吝于投资，导致实验设备落后，资源匮乏，即使现有的实验仪器，也由于对实验的忽视而忽略对其管理，有些学校居然没有实验管理员，仪器频有丢失与损毁，造成实验仪器益发短缺。有的学校，其图书馆、电字阅览室几乎封闭，学生很难接触，成为虚设，学生难以利用。
在调查问卷中，关于实验设备少的问题，有68%的学生选择了物理实验用演示实验代替，在利弊的选择方面，在启发猜想、锻炼思维的选择框打钩，学习效果可想而知。
三、物理教学联系经历，深入探讨
教师联系亲身经历或实例进行启示，会使学生印象深刻，比如笔者举例说，2008年8月1日，城际列车开运，时速达到三百五十公里，标志着我国已经进入了高铁时代，我国由此成为法国之后，世界上第四个有能力制造时速350公里高速铁路移动装备的国家。“忽如一夜春风来”，高速铁路技术发展迅速，前景喜人，高效率高功率是大势所趋，随着社会的不断发展和进步，快节奏的生活使我们对各种交通工具的速度有了更高的要求，1997年4月1日至今，火车的第六次大提速，中国铁路开启“追风时代”，学生听得入神，下课了仍然意犹未尽。
四、生活中的物理现象比比皆是，以此引出物理知识
生活是万花筒，也是一部巨大无比的物理书。很多学生喜食五香茶鸡蛋，趁热食之其味犹美，但热蛋难以剥皮，怎么办？学了物理，简单！做一个热蛋泡冷水实验，剥皮极易。
1.原理。物质热胀冷缩，密度小的东西比密度大的东西更易伸缩、传热快者比传热慢者更易伸缩，烫蛋入冷水，蛋壳温度骤降、收缩，蛋白起初温度变化不大，因而受到挤压，随着蛋白温度降低而收缩，加上蛋壳收缩的趋缓，导致蛋白蛋壳分离。
2.感悟。选择材料时，考虑其热胀冷缩的特性进行搭配。比如房屋的设计，钢筋混凝土被广泛采用，因为二者热胀冷缩的性质相近，无论是烈日炎炎的夏季，还是天寒地冻的冬天，它们产生不了什么有害的作用力，十分安全可靠。
3.反其道而用之。铜片的热膨胀大于铁片，两者制成的双金属片，由于受热相同膨胀不一而发生弯曲，自动控制装置赖此制成；日光灯即是利用了此原理——“启动器”内置双金属片，随温度变化而屈伸，故能自动开启。
热胀冷缩的科学原理范文6
关键词：优化课堂 培养能力
由于我国基础教育改革的迅速深化，对课堂教学的要求越来越高。精心组织课堂，讲究教学策略，激发学生兴趣，诱导学生探究，启迪学生思维，培养学生创新能力，是搞好物理教学的关键。由此，优化课堂极为重要。
一、巧用实验激趣，培养创新能力。
物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验综合了实验原理、设计思想和方法、实验操作和观察、数据分析处理等多个方面的知识和能力。同时实验最能引起学生的注意力，激发他们的学习兴趣。教师最好设计一些探究性、开放性的实验，在教师的适度引导下，通过学生动手动脑，发现问题，解决问题。不但构建了知识，提高了实践能力，还培养了学生的创新能力。
1.为了学生有更多的动手机会，强化学生的感性认识，培养学生的实际操作能力和细致的观察能力，把部分教师演示实验和课外小实验改为学生课堂实验，增加学生自己动手的机会。把课本中一些原理和方法比较简单、仪器易取易读的演示实验改为堂上实验是比较有效的方法。例如，我在高中物理教学中，把“用弹簧秤研究作用力与反作用力的关系”（试验本第一册图5-9）、“平抛运动的竖直分运动是自由落体运动”（试验本第一册图6-13）、“观察摆动机械能守恒的实验”（试验本第一册图9-23）、“单摆简谐振动图象”（试验本第一册图11-4）等实验全部改为课堂学生小实验，让学生自己动手独立操作，通过认真观察和思考得出结论，实践证明，这样一方面使学生由被动手独立操作，通过认真观察和思考得出结论。实践证明，这样一方面使学生由被动学习变为主动探索，大大地调动学生学习的主动性和积极性；另一方面也直接培养了学生的实际操作能力，细致的观察分析能力，和自我解决问题的能力，比单纯由教师演示实验的效果好得多。
2．把部分验证性实验改为探索性实验，培养学生勇于探索、敢物实践和善于创新的精神，既探求科学的精神。验证性实验一般是在对研究对象有了一定认识之后，根据已知的理论，对一些现象过程的存在、原因或规律检验其是否正确而设计的实验，它在实验目的、方法、原理方面起到了示范性作用，但不利于创新精神和能力的培养。我在物理教学中尝试将验证性实验改为探索性实验，在实验思想上进行创新设计，让学生充分动脑、动手，发挥学生的学习主体作用，培养学生的创新性思维和意识。
如在高一物理“牛顿第二定律”一节教学中，我进行了如下创新设计：①把演示实验改为学生实验，定性研究小车的加速度与哪些因素有关，并引导学生用分析法总结出小车的加速度与小车质量和所受外力有关。②鼓励学生猜想加速度与质量、外力三者间的定量关系。③运用较精密的气垫导轨进行定量测定实验，利用倾斜导轨上的滑块重力的下滑分力代替砂桶的拉力，研究滑块质量不变时加速度与外力（改变导轨的倾斜度来改变外力）的关系，借助多媒体电脑软件自动计算出加速度和外力的数值，这些数据在大屏幕电视上显示出来；保持砂桶重力（近似认为是滑块受的外力）不变，改变在水平导轨上滑块的质量，研究加速度与质量的关系，同样利用电脑软件得出不同质量时应加速度的数值。并启发学生根据实验数据采用“比值法”或“作图法”直观得到“质量一定时，加速度与外力成正比；外力一定时，加速度与质量成反比”这一结论。④引导学生应用理论思维，推导出牛顿第二定律。⑤进一步引导学生应用“特殊”“一般”的科学思维方法得出牛顿第二定律的更一般表达式F合=ma，并由“一般”“特殊”导出F合=0时，物体处于平衡状态这一结论。这种以学生操作和思维活动为主的教学设计，增大了课堂容量，加强了实验的探索功能，从定性的研究到利用现代教学媒体进行比较精密的定量探索，突出了实验的设计思想，展现了知识和规律的发现形成过程，对学生大胆实验，主动探索物理规律起到了积极影响。
二、引导自行探究，培养创新能力
我们在实践中总结出了"设疑激趣、指导探究、启发思维、评价总结、应用迁移"的五环节课堂教学模式，在引导学生自行探究科学的活动过程中培养其创新能力方面作了一些初步尝试。
1. 设疑激趣，提出假说
布鲁纳说过："学习的最好刺激乃是兴趣。"因此，在教学中教师首先要创设情境，制造"悬念"，放手让学生观察、实验、思考，让具体的自然事物、有趣的自然现象紧紧吸引学生，激活学生思维，多而使他们产生强烈的探究欲望。
比如在《物体的热胀冷缩（二）》教学中，课伊始，我便对学生说："咱们用塑料瓶和硬币做一个游戏，"讲清游戏规则后，学生们怀着好奇心开始玩，不大功夫，只听学生惊喜地叫道："呀，硬币跳起来了！""还‘扑扑’地发出声音呢！""硬币为什么会跳起来呢？"我不失时机地问："你认为是怎么回事呢？"提出一个开放的发散思维的问题，学生的情绪一下子活跃起来，对这个问题作出了种种假设：可能是水槽中的热气将它顶起来了；可能是塑料瓶受热膨胀将硬币顶起来了；可能是瓶内的空气将它顶起来了；可能是硬币上的水变成水蒸气要往外跑，所以把硬币顶起来了……。发散思维是创造活动的起点，这一学习活动，既促进了学生积极思维，又能形成下面探究学习的动机。
2. 指导探究，丰富感知．
实践、探索的过程是创新的过程。要让学生去创新，就必须放手让他们自己实践，勇于探索。如何保证学生能够围绕中心问题进行实践、探索呢？在于教师提供有结构的材料。所谓有结构的材料，是指这些材料在使用时能揭示自然现象间的某种关系。
如《物体的热胀冷缩（二）》教学中，我给学生提供这些实验材料：烧瓶、带直（弯）玻璃管的胶塞，红墨水、肥皂水、滴管、毛巾、软塑料瓶、瓶盖、汽球、饮料盒、胶带、水槽、热水、冷水。让学生熟悉这些材料后，根据思考提纲自行设计实验方案。由于准备的这些材料紧紧围绕揭示"气体的热胀冷缩"这一主题，从课堂教学效果看，各个组都设计出了比较理想的方案：有的用汽球套在塑料瓶上，放入热水和冷水中实验；有的先把塑料瓶捏瘪，盖好盖，再放入热水和冷水中实验；有的用胶带把饮料盒的口封住，放入热水和冷水中实验；有的用烧瓶和带玻璃管的胶塞，用手捂和包冷毛巾实验；有的将红墨水用滴管滴入玻璃管放入热水中，，但红墨水流了出来……学生在足够的时间内充分地实践和 探索，获得丰富的、初级的、创新的感性体验，为进一步研究和深入认识打下基础。当然，学生的这些行为，对平常人来说是极其普通而简单的，可对小学生，自己找出来，不能不说是他们创造活动的结晶，"行虽微而旨趣远"，是学生创造精神的表现。
3. 启发思维，讨论探究
学生获得足够的感性材料后，教师要引导学生整理、加工事实，进行思维加工。
(1) 整理事实，以说促思
学生获得的感性事实是比较混乱的，缺乏条理性。教师引导学生通过语言把各自收集到的事实以及对事实的看法进行相互交流，活跃学生的思维，充分发挥他们的想象力、创造力。如在《物体的热胀冷缩（二）》教学中，有这样一个讨论片断：一个学生答："饮料盒 放入热水中，盒鼓起来了，放入冷水中，又瘪了。"另一个学生马上反驳到："我们组的饮料盒放入热水中鼓不起来。"这时，我插话到："你们两个组的实验条件中�热水中�相同，但出现了不同的现象，是不是盒子的原因呢？"接着引导两组同学对饮料盒 进行比较，结果发现鼓起的饮料盒口被密封了，没有鼓起的口开着，宣布完这一发现后，又有同学立刻说："没有封口的饮料盒里的空气从口上跑走了。"这样，通过对事实材料的引导、梳理，强化了学生的认知过程，并使创造实践活动取得创造性成果。
(2) 研究事实，发展思维
在学生整理事实时，教师见机提出问题，挑起矛盾，巧妙地促使学生发表不同意见，将讨论的中心置于学生之中，使学生结合自己和别人收集的信息，进行分析、判断、归纳、甚至争论，从而找出其中的规律。如在《弹性》一课教学中，学生对收集到的事实进行整理后，一个学生答："我发现皮筋、弹簧……橡皮泥有弹性，木块……没有弹性。"三个同学同时反驳："不对，橡皮泥没有弹性"我适时引导："说说你们的理由。"学生立刻说："橡皮泥虽然能捏扁、搓长，但松手后它还是扁的、长的，不能再变成原样。"……这样，学生在不同意见的发表与争论中，用自己的语言概括出科学结论，这符合从感性到理性，从具体到抽象的认识过程。同时，学生的创造性思维得到了充分的锻炼。
4. 评价总结，归纳达标
通过前三个环节的活动，学生得到了信息与思维的结果，教师对小组和个体的整个学习活动进行鼓励性评价，使学生体验成功的喜悦，将假说上升到结论、规律。如《物体的热胀冷缩（二）》中这样设计："刚才同学们和老师的实验都成功了，说明我们只要掌握了设计实验的要领，都能设计出成功的实验。通过这些成功的实验，我们发现了什么？"
5.应用迁移，释疑解难
用科学的过程也是进行创新教育的重要环节。因此，教学的最后一个环节，我有目的地引导学生将所学知识运用于实践中，以达到扩展所学知识，发展创造能力的目的。如《物体的热胀冷缩（二）》中这样设计：(1) 解释：（A）游戏中硬币跳舞现象。（B）为什么夏季自行车胎不能打太足的气？（C）铁轨这间为什么要留有空隙？（D）两根电线杆之间的电线，为什么冬季绷得比较紧，夏季比较松？ (2)处理：（A）踩瘪的乒乓球怎么能鼓起来？（B）怎样将塑料管迅速套在铁棒上？
总的来看，在探究式五环节教学中，通过教师的精心指导，学生自己发现问题，自己提出问题，自己解决问题，创新意识和创造能力得到了充分发展。
参考文献：
1．中国高等教育学会组：《中国教师手册》，首都师范大学出版社