导语：如何才能写好一篇热胀冷缩的科学原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2017.01.144
科学研究表明：物体受热时，物体的分子动能增强，分子变得活跃，所以表现为膨胀；物体受冷时，物体的分子动能减弱，分子受到抑制，所以表现为冷缩。由于受到物体内部分子的复杂性影响，这种热胀冷缩的性质也有例外。例如，水在4℃以上会热胀冷缩，而在4℃以下就会冷胀热缩，这是因为水中的氢键在4℃以下时会随着水温的下降而增多，所以水在4℃以下就会呈现出膨胀的状态。除了水，还有锑、铋、镓和青铜等物质，也会有这种不同于大多数物质的特性。
再继续研究下去，为什么物体温度发生变化时，物体分子的动能就要受到影响并发生相应的变化呢？于是，科学进一步发现，是原子内部的一种加速运动，促成了物体的这种热胀冷缩的性质。当原子受热后，原子核的自旋和外层电子的公转就会相应地受到温度的激发，就会引起原子内部的离心力和电场力的相应变化，于是核内的质子和中子以及核外的电子就会呈现出粒子运动的加速状态。这种状态体现在物质的表面，就是热胀冷缩这种自然现象。
科学研究的目的是为了实际生活中的应用，或者反过来说，实际生活中的多种实践活动也促进了科学研究的进步。
一、热胀冷缩在日常生活中的基本运用
例如，日常生活中剥鸡蛋这样一件小事，人们就应用了热胀冷缩的原理。鸡蛋刚刚煮好的时候，如果急于剥壳，蛋壳上就会粘连着很多蛋白。这个时候，如果把刚出锅的热鸡蛋放到冷水里浸一下，再剥蛋壳就容易得多了。
这里面的道理很简单，就是蛋壳和蛋白是由不同的物质组成的，不同的物质内部当然有不同的原子，不同原子受到温度激发后内部的加速运动也是不同的，所以热胀冷缩的速度和幅度也是不同的。一般情况下：密度大的物质伸缩性小，密度小的物质伸缩性大；传热慢的物质不易伸缩，传热快的物质容易伸缩。因为蛋壳与蛋白的伸缩步调不一致，就造成了蛋壳与蛋白的分离。
在生活中，这样利用热胀冷缩的现象很常见。如小学生用开水烫圆被挤凹的乒乓球，就是一个非常有趣的例子。
二、热胀冷缩在工业生产实践中的重要影响
在人们的生产生活实践中，热胀冷缩对工业影响最大。比如，铺设火车的轨道，在两截铁轨之间，要留出热胀冷缩的接缝。再如，如果一种产品是由两种材料混合生产而成，就要考虑这两种材料的热胀冷缩性质，一般情况下是越接近越好。
热膨胀系数是各种材料主要性能指标中的一个重要参数，如金属材料的热膨胀系数、混凝土的热膨胀系数等。在生产和施工中，都要充分考虑这一因素以保证产品和工程的质量。例如，在建筑行业中，混凝土的热膨胀系数直接关系着工程的质量。
三、热胀冷缩在现代高科技时代的发展前景
在现今的高科技时代，物体热胀冷缩这一性能，正在呈现出高科技的新态势。科学技术的高度发展，像微电子这样高科技和结合信息产业的核心技术，给自动化带来了跨时代的改变。一方面对材料的热膨胀性能提出了更高的要求，另一方面对热膨胀的利用也不断出现新的突破，并呈现出更加广阔的发展趋势。
（一）新的高科技材料为航空航天的发展提供了重要的保证
航空航天的发展，最先对工业材料发起了挑战，像卫星整流罩、太阳能电池阵基板这一类的高科技产品，必然对材料科学提出更高的要求。航空航天领域的材料，不但要求耐腐蚀、耐高温、耐辐射，而且要求密度小、刚性好、强度高、尺寸稳定。针对这些高科技的需要，先进复合材料得到了大幅度的发展。通过石墨纤维与树脂的复合，可以得到热膨胀系数几乎等于零的材料。可以说，这是人类对热胀冷缩这一物理性能的挑战，通过科学彻底改变了物体的性能。
（二）新的自动化装置将帮助人们解决更多的实际问题
微电子技术的高速发展，也促进了电器元件的开发和创新。比如，有些电器元件由两种热膨胀系数相差很大的材料构成，然后利用热胀冷缩的原理，通过热膨胀系数大的材料的弯曲变形，达到在某种条件下自动连接的目的。正是应用热胀冷缩这种性能，制成了多种自动化装置和仪表。日光灯的启动器就是根据这一原理制成的。启动器里有精巧的双金属片，它们能够随着温度的改变自动屈伸，开启日光灯。
（三）随着科学技术的不断发展物体的热膨胀性能将发挥更大的作用
可以设想一下，人类既然能够通过材料复合使材料的热膨胀系数基本上等于零，那么也就可以说，人类的科学手段已经能够掌握对热膨胀系数的控制。因此，展望未来，人类很有可能通过控制热膨胀系数，制造出更多自动化的装置和设备，人类社会的现代化大大地向前推进。
马克思说过：“科学就是实验的科学，科学就在于用理性的方法去整理感性的材料。”物理作为一门实用科学，它要求人们既忠于现实需要，又忠于科学规律。世界发展到今天，人类已经创造了很多惊人的奇迹，如克隆技术、网络技术、核能技术、航天技术等，科学正在以前所未有的速度向前发展。从亚里士多德创立自然科学，到牛顿在力学上的重大推进，再到现代物理学中量子力学的产生，都体现了物理学在人类生活的各个领域的重要作用。同样，热胀冷缩这一物体最基本的性能，也将在科学发展中不断被研究、开发和利用。
参考文献：
熟读背诵
教科版五年级科学下册第一单元《沉和浮》重要知识点
学生姓名
检查背诵的情况【
】
一、填空
1、同样大小的物体，我们可以改变它的（重量）来改变它在水里的沉与浮，如用塞子塞好的空瓶，会（浮）在水面上，往瓶里加些沙，增加瓶的（重量），它就会（沉）到水底了。
2、同样重量的物体，我们可以改变它的（体积）来改变它在水里的沉和浮。如一块铁放在水里会（下沉），把它压成铁片，再制成盒子，放在水里，它会（上浮）。
3、同样重量和大小的物体，放在清水里要下沉，放在盐水里要上浮，这说明用不同的（液体）也能改变物体的沉和浮。
4、物体在液体中是沉还是浮，与物体的（重量）和物体的（体积）有关，还和液体的（性质）有关。
5、浸在液体中的物体受到的浮力，其大小等于（排开的水量）。
6、马铃薯在清水中（下沉），在盐水中可能（上浮）。盐水比清水（重）。
7、当物体的重量一定时：比较大的物体容易（上浮），比较小的物体容易（下沉）。当物体的大小一定时：比较重的物体容易（下沉），比较轻的物体容易（上浮）。
8、改变物体在液体中沉浮的主要方法有：（改变重量）、（改变体积）、（改变液体的性质）和借助外力。
9、回形针在水中是沉的，将两枚回形针穿在一起，重量变（重），体积变（大），放水中是（沉的），沉浮状况（没有）改变。
10、我们把物体在水中排开水的体积叫（排开的水量）。
11、原来沉的物体，想办法增大它在水中（体积），这个物体就可能变成浮的。
12、一个量杯原有200毫升的水，把一个物体放入后，水面刻度为230毫升，那么这个物体排开的水量(30)毫升。
13、用手把泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对泡沫塑料块有一个（向上）的力，这个力我们称她为水的（浮力）。
14、当泡沫塑料块静止浮在水面时，它受到的（浮力）等于它受到的（重力），而且方向（相反）。
15、物体浸入水中的体积越大，物体（排开的水量）越大，受到的浮力越（大）。
16、物体在不同的液体中受到的浮力是（不一样的）。
17、比同体积的液体重，这个物体在这种液体中是（下沉）的；比同体积的液体轻，这个物体在这种液体中是（上浮）的。
二、判断题
1、（X）同一种材料构成的物体，在水中的沉浮和它的轻重、体积有关。
2、（X）在水中沉的物体可以在油中浮。
3、（X）潜水艇是靠改变自己的体积来改变沉浮的。
4、（X）某种液体烘干后有白色颗粒残留物，这种液体一定是盐水。
5、（√）变橡皮泥的形状可以改变橡皮泥在水中的沉浮。
6、（X）钩码在不同液体中受到的浮力是一样的。
7（X）如果一立方厘米的物体重一克，在水中是沉的。
8（X）马铃薯比同体积的清水重，所以在清水中是浮的。
9、（X）把大小不同的石块放入水中，受到的浮力相同。
10、（X）把体积相同的铁和银放入水中，受到的浮力是不相同的。
11、（X）.轻的一定浮，重的一定沉。
12、（√）人在游泳时会感到有一种向上托起的力，这个力叫浮力。
13、（X）只有盐水和糖水才能使马铃薯浮起来。
14、（X）物体在不同液体中受到的浮力相同。
15、（√）比同体积的液体重的物体，在液体中下沉。
16、（X）只要水中溶解了物质就能使马铃薯浮起来。
17、（√）历史上“曹冲称象”的故事是利用的浮力原理。
18、（√）物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。
19、（X）把橡皮擦切成八分之一放入水中，橡皮擦就会浮起来。
20、（X）物体受到的浮力和重力的大小相等、方向相同。
21、（X）液体里只要溶解了其他物质，就能让马铃薯起来。
22、（X）酒精灯烧干液滴后留下许多白色的物质，同学们猜测是食盐。为了进一步确认，我们可以尝一尝来判断是否食盐。
23、（√）体积相同的铁块和铜块，它们在水中受到的浮力大小相同。
三、选择
1、下列实心物体放入水中，能浮在水面上的是（
②
）【①铝球②干木球③铁球】
2、用钢铁制成的轮船能浮在水面上，这是改变了（
③
）【①它的重量②液体浓度③它的体积】
3、下面哪种物体放入水中会浮起来。（
）
【①小石头
②萝卜
③橡皮】
4、马铃薯放入（
）中会浮起来。
【①淡盐水②清水③浓糖水】
5、同体积的塑料块、清水、食用油比较，（②）最重。
【①塑料块②清水③食用油】
6、当物体在水中受到的浮力（①）重力时就下沉。
【①小于
②大于
③等于】
7、同样50克的方木块，（②）容易浮。
【①体积小的
②体积大的
③一样】
8、下列物体在水中上浮的是（①②⑤⑥⑧⑩），下沉的是（③④⑦⑨）。
【①香油②塑料瓶盖③硬币④蜂蜜⑤乒乓球⑥树叶⑦铁钉⑧木块⑨石块⑩泡沫板】
9、我们会想出一些办法让潜水艇在航行中沉浮自如与（A）有关。
【A改变轻重
B改变高低
C改变大小】
10、塑料在（C）中会沉。
【A清水
B盐水
C食用油】
11、同体积下列物体，最重的是（C）。
【A马铃薯
B清水
C浓盐水】
12、测得一物体在空气中重19牛，在水中弹簧秤的读数是13牛，这物体在水中是（A）。
【A下沉
B上浮
C停在水中任何深度的地方】
13、轮船浮在水面上，轮船受到的浮力（C）重力
【A大于
B小于
C等于】
14、浮着的物体被拉到水中，受到的浮力大小等于（B）
【A重力
B重力加拉力
C重力减拉力】
15、用同样多的橡皮泥做船，甲做的橡皮泥能承受22个垫圈，乙做的能多承受2个，排水量大小比较（B）
【A甲大B乙大C一样大】
16、潜水艇在水下时，在下沉过程中，受到浮力变化情况（B）
【A慢慢变大
B不变C逐渐变小】
四、连线题：请用线将事物和对应的改变物体在液体中沉浮的方法连接起来
淹不死人的湖
改变物体的大小
钢铁造的轮船
改变物体的重量
潜水艇
改变液体的密度
五、原理分析
钢铁在水中是沉的，为什么钢铁造的大轮船却能浮在水面上？
答：因为钢铁制造的船改变了原来钢铁的体积，船舱内部是空的，使排开的水量增大，即增大了水的浮力。浮力远远大于船自身的重量，所以钢铁造的大轮船却能浮在水面上。
六、简答题
1.一块橡皮泥放入水中是下沉的，你有什么办法让橡皮泥浮起来吗？（看谁的办法多）
答：①是把橡皮泥做成空心的形状，如船、碗、盘子等。②是把橡皮泥捆绑在一个能在水中上浮的大泡沫块上。
2.请利用所学的知识解释为什么“潜水艇既能在水面航行，又能在水下航行”。
答：（潜水艇）是在体积不变的情况下，通过改变重量来实现沉浮的。因为潜水艇有一个压载舱，打开进水管道，海水进入，重量增加，潜艇下沉；打开进气管道，利用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外，重量减轻，潜艇开始上浮。所以“潜水艇既能在水面航行，又能在水下航行”。
妥善保管
教科版五年级科学下册第二单元《热》重要知识点
一、填空题
1、让自己的身体热起来的方法有（多穿衣服）、（跑步）、（吃热的东西）、（晒太阳）等。
2、一般物体在受热时体积（膨胀），受冷时体积（缩小），我们把物体的这种变化叫做（热胀冷缩）。
3、热从一个物体传递给另一个物体，或者从物体的一部分传递到另一部分的传热方法叫做（热传递）。热总是从（较热）的一端向（较冷）的一端传递。
4、双手握住一个装有热水的杯子，手会慢慢地（热）起来；要是握住一块冰，手就变得越来越（冷）。
5、我们平时所说的热，实际上是一种（能量）。
6、（热）量可以从一个物体直接（传给）另一个物体。
7、衣服是（不会）产生热的。
8、水受热以后（体积）会增大，而（重量）不变。
9、同体积的热水重量比冷水重量（轻）。
10、我们可以用（加热）的方法将一杯冷水变成热水。
11、水受热时体积（膨胀），受冷时体积（缩小），我们把水的（体积）的这种变化叫做（热胀冷缩）。
12、酒厂没有把酒瓶装满，是怕酒因受热后（体积膨胀）而发生爆炸危险。
13、（温度）变化了，水和空气的（体积）都会发生变化。
14、常见的物体都是由（微粒）组成的，而微粒总在那里不断地（运动）着。物体的（热胀冷缩）和（微粒运动）有关。
15、钢铁造的桥在温度变化时会（热胀冷缩），因此，铁桥通常架在（滚轴）上。
16、物体的（材料不同），（导热性能）也不同。
17、像（金属）这样（导热性能好）的物体称为（热的良导体）；而像（塑料）、(木头）这样（导热性能差）的物体称为（热的不良导体）。
18、有些（固体）和（液体）在一定条件下是（热缩冷胀）的，例如（锑）和（铋）这两种金属就是(热缩冷胀)的。
19、同温度的水装在同体积的钢杯和塑料杯中，冷却最快的是（钢杯），冷却最慢的是（塑料杯）。
20、通过（直接接触），将热从一个物体传递给另一物体，或者从物体的一部分传递到另一部分的传热方法叫（热传导）。
1、（×）水在任何时候都是热胀冷缩的。
2、（×）液体和气体都会热胀冷缩，但是固体不会热胀冷缩。
3、（×）冬天多穿衣服后身体感觉暖和了，是因为衣服里有很多热。
4、（×）冷水变热后，体积会变大，重量也增加了。
5、（×）热水在冷水中上浮的原因是热水温度高。
6、（√）常见的物体都是由微粒组成的，而微粒总在那里不断地运动着。
7、（×）所有的物体都有热胀冷缩的性质。
8、（×）钢铁造的桥通常都架在滚轴上，滚轴的作用是让车开起来更稳一些。
9、（×）空气的热胀冷缩的本领比铁小。
10、（×）相同体积的热水和冷水相比较，它们的重量也相同。
11、（×）衣服能给我们带来热量，让我们感觉很温暖。
12、（×）体积相同的热水和冷水，重量也相同。
13、（×）液体都具有热胀冷缩的性质。
14、（×）厂家为了多赚一些钱，他们总是不愿把瓶中的饮料装满。
15、（×）空气是不会热胀冷缩的。
16、（×）水有热胀冷缩的性质，而铁没有热胀冷缩的性质。
17、（×）所有固体都是热胀冷缩的。
18、（×）石头和铁没有热胀冷缩的性质。
19、（×）金属条一端浸在热水中，露出水面的一端不会热起来。
20、（√）人们用铁做锅，是因为铁是热的良导体。
三、选择题
1、水在变热的过程中，（②）发生变化。
【①颜色
②体积
③重量】
2、在金属的大家庭里，有两种金属是热缩冷胀的，它们是（③）。
【①银和水银
②铁和铝
③锑和铋】
3、下列哪种现象是液体的冷胀原理造成的（①）。
【①水管冻裂
②沸水外溢
③河水结冰】
4、夏季（③）的温度最高。
【①教室里
②室外树阴下
③阳光下】
5、选出下列最容易传热的物体（②）。
【①玻璃
②铝合金
③陶瓷】
6、下列哪种现象是利用了气体的热胀冷缩原理（②）。
【①热气球升空
②瘪了的乒乓球烫鼓起来
③气温计液柱上升】
7冬天穿羽绒服比较暖和是因为（②）【①羽绒服能产生热量
②羽绒服能保温
③羽绒服能传递更多的热量】
8、把一小塑料袋冷水放入装有热水的杯子里，这一小袋冷水会（②）。
【①浮在水面上
②沉在水底
③停在水中的任何地方】
9、往杯里倒入热开水，等水冷却后，液面（②）。
【①会上升一点
②会下降一点
③不变】
10、下列物质中，（③）的热胀冷缩本领最弱。
【①空气
②水
铜球】
11、保温材料能起到保温作用是因为（②）。
【①这些材料能生热
②这些材料料是热的不良导体
③这些材料是热的良导体】
12、冬天，我国北方地区房子里的暖气片应安装在房间的（①）。
【①上方
②中间
下方】
13坐在炉子或取暖器旁边，脸上立刻感到热，说明热主要是以（③）的方式传播的。
【①热传导
②对流
③辐射】
14、给空烧瓶安一个带弯玻璃管的橡胶塞，在玻璃管中滴几滴红墨水，当用手捂住烧瓶时，管中的红墨水滴（①）。
【①向外移动
②向内移动
③不会移动】
15、相同体积的70摄氏度的热水和30摄氏度的热水相比较，（②）。
【①两者一样重
②70摄氏度的热水轻
③30摄氏度的热水轻】
16、实验证明，（B）的热胀冷缩现象最明显。
【①液体
②气体
③固体】
17、下列物体不会热胀冷缩的是（②）。
【①牛奶
②锑
③空气】
18、我们经过实验知道铜、铁、铝三种金属中传热速度最快的是（②）。
【①铝
②铜
③铁】
19、把水倒在大小相同的（②）里凉得快。
【①玻璃杯
②铁杯
③塑料杯】
20、将一瓶常温下的水放入一盆装满水的盆子里，我们发现瓶子里面的水液面明显下降。由此我们可以推断，这盆水应该是（②）
【①热水
②冰水
③常温下的水】
四、探究题
1、想办法让套在烧瓶口上扁着的气球鼓起来，看谁的办法多。
答：(1)、（双手捂住烧瓶）(2)、（把烧瓶全部放入热水中）(3)、（用酒精灯给烧瓶加热）
2、夏天，给自行车轮胎打气，为什么不能打得太足？
答（这是为了防止车胎内空气受热膨胀而引起轮胎爆破）
3、观察野外的电线，冬天和夏天有什么不同？为什么？如果在夏天架设电线应注意什么？
答：①观察到——冬天：（电线拉的紧些，这是受冷收缩变短的现象）；夏天：（电线拉的松些，这是受热膨胀变长的现象）。②应注意——（如果在夏天架设电线应注意两根电线杆之间的电线不能拉太紧，否则到了冬天电线遇冷收缩变短就会崩断电线）。
4、小明的乒乓球被小刚不小心踩瘪了，但没有漏气。小刚要赔一个新的给小明，小明说不用赔的，他有办法使乒乓球完好如初的。你有办法吗？请你想一个办法使乒乓球鼓起来，把你的想法和理由写下来。
答：方法——把踩瘪（没有裂口）的乒乓球，用镊子夹住浸人开水里烫一下，乒乓球就重新鼓起来了。理由——这是运用了气体的热胀冷缩原理。原来是乒乓球内的空气受热体积膨胀将瘪了的外壳重新鼓出来了。
水箱里的水为啥溢出来了？
去年冬天的一天，中午放学回家后，我听见二楼哗哗地响个不停，我立即跑上去一看，原来是我家暖气溢水箱里的水溢出来了，水箱里面还不停地往外冒着水蒸气。这可把我吓坏了，我马上跑到一楼，焦急地对爸爸说：“爸爸，爸爸，二楼水箱的水溢出来了。”爸爸听了赶忙跑上去，看见水箱里的水已经盛不下了，“突突突”的往外冒。着急地说：“糟了，我早上忘关暖气炉了。”说完，爸爸急忙跑下二楼，赶到锅炉房，只见炉火通红，暖气烧得曜飨臁0职趾芸彀崖庾。滞锩婕恿说懔顾9艘换岫淅锏乃怕叵氯チ恕
这就奇怪了！我问爸爸：“这是怎么回事，这怎么能让水箱里的水面降低了呢？”爸爸对我说：“这里面有科学道理。这个科学道理就是热胀冷缩的原理。水加热了以后体积就会膨胀，水冷了以后体积就会缩小。爸爸早上忘关暖气炉了，炉子不停地烧，暖气系统里面的水温就会升得很高，体积增加了，所以水箱里的水就盛不下了，溢了出来。把炉封住以后，暖气系统里面的水温降低了，水的体积减小了，水面就下降了，水就不会溢出来。”
过后，爸爸又拿来了温度计，说：“这里面红色的是液体。我用打火机烧温度计的最底部，这红色的液体就会慢慢地往上升。”说完，爸爸立刻示范给我看，爸爸用打火机烧了一下温度计的最底部，那红色的液体果然上升了。这就是利用热胀冷缩的原理制成的温度计。
听了爸爸的讲解，我觉得我又学到了一点小知识。生活中，有许许多多的物体都有热胀冷缩的特性。生活中，有许许多多奇妙的科学问题等着我们去探索。
蒋梓钰
一天，小明和小兵在打乒乓球。正当他们打得正高兴时，小明兴奋过头了，一不小心把乒乓球给压扁了。
他们很着急，就走过来走过去地想方法。突然，一个主意闪过小兵的脑子，他兴奋地说：“小明，走，去你家。”小明百思不得其解，只好回到了自己家。
到了小明家后，小兵在着急地找来找去。小明奇怪地问：“小兵，你在找什么呢？”小兵不理他，继续找。等小兵失望地坐在沙发上时，小明继续问：“小兵，你在找什么呢？”小兵才回过神来，说：“小明，你家有热水吗？”“有啊，还要什么？”“还要一个脸盆。”小明很快地拿来了热水瓶和脸盆，小兵把热水倒进了脸盆里，再把压扁的乒乓球放了进去。小明这时是丈二和尚摸不着头脑，实在是很奇怪，就问小兵：“小兵，你把乒乓球放进去干嘛？”小兵笑笑，没理他。
首先要优先考虑“做的经验”。在科学课堂教学中，根据教学内容和学生的年龄特点，教学设计中应优先考虑让学生去动手做，以获得“做的经验”。
例如，教学“比一比红茶与绿茶的区别时”，最好的方法就是拿一包红茶，再拿一包绿茶，先看一看两者叶片有什么区别(形状、颜色)，再分别泡出两杯茶来，仔细地看一看茶色，嗅一嗅气味，品一品口感有什么区别。这种直接的有目的的经验往往是最生动、最深刻的体验，因而记忆也是最持久的。
再如，教学“杠杆能省力”时，最好能把学生带到操场，把一根结实的铁棍悬挂在单杠上，做一下“一个小女生能举两个大男生的实验”，这比纸上谈兵强得多，也比其他媒体更能激发学生探索奥秘的欲望，从而较好地达成教学目标。如果没有具体经验的支撑，一味地死记硬背理论法则，教育将会事倍功半，直至走向失败。
其次要运用多种媒体，让“图式经验”成为“做的经验”和“符号经验”的桥梁。
在课堂教学中，对于那些学生因缺少知识经验而感到陌生或难于理解的课文内容，则应尽可能用电教媒体。媒体的选择应视教学要求而定，有的需要录音，有的需要投影，有的需要录像，有的还需要多媒体，这就要求教师在备课时根据教学内容和学生的已有知识经验来精心选择媒体，让学生获得“观察的经验”，这种图式经验，既容易转向抽象概念化，也容易转向具体实际化。
例如，有一位教师在讲《热胀冷缩》一课时，设计了一个多媒体课件，先以动画形式展示了文中的车胎爆裂、水沸外溢的实例，接着提出问题，然后让学生自己做实验，寻找答案。教师从中选出实验做得又快又好的学生到视频展示台上做液体热胀冷缩的实验，其余学生都能从银幕上清楚地看到液体受热液面上升、液体遇冷液面下降的情况，了解了液体热胀冷缩的性质。接着再看录像，了解气体、固体热胀冷缩的性质。并引导学生理解课文内容。最后用文字幻灯片总结全文，把感性知识升华到理『生知识。这课时充分发挥了媒体组合优势，使得媒体演示与教师的讲授、学生的实验有机结合，大大提高了教学效率。
又如在教学《简单电路》时，先让学生做实验，将导线、电池、小电灯、开关连接起来，成了一个简单电路。在学生理解了电路由什么器材构成后，用多媒体看实物连线图，再将实物图抽象化，用确定的电学图符号取代实物，画成电路图，并辅以动态的电流流动图，小灯发亮的原理一目了然。然后，要求学生看看多媒体的电路图，再进行实验组装，最后让学生按题目要求画出抽象的电路图。学生在做实验――看多媒体――再实验――画电路图这一过程中，学习兴趣浓厚，很快掌握了较抽象的电路图的画法，收到了水到渠成的效果。实践证明，这种“直接经验――图式经验――符号经验”的方法能帮助学生更快理解知识，形成概念。
关键词：动态教学融合好处与动手相结合
运用新课程的理念和现代化教育技术进行学科整合，应该能够摆脱以前那种“填充式”教学而效果又不好的尴尬局面，我就简单谈谈在教学工作的一些实际作用。
一、运用现代信息技术教育手段提供动态教学，提高物理课堂教学的效率
二、现代信息技术融合到物理课程教学中的好处
从信息学角度看多媒体教学的优点：多重感官刺激，传输信息量大、速度快，使用方便，应用范围广。交互性强。还有利于课堂教学组织方式的稳定性和教学方法的更新，解决传统教学手段所面临的一些困难，现代信息技术将过去传统的、静态的书本教材形式转变为由声音、文本、图像、动画等构成的动态教材，故在物理课堂教学中，可以把信息技术作为演示工具，这其实也就是大家以前常挂在口边的计算机辅助教学，适用于讲授式教学模式。传统的“粉笔加黑板”的物理教学手段，在处理物理上的一些动态图象时，所谓的“动点”只能用黑板上的一个静态的“定点”来表示，导致学生难以形成良好的运动观。
三、把现代信息技术与学生动手实验互相结合
新课程改革带给我们的不是非此即彼的二元选择，也不是“全盘否定”的“再新生”，而是在“扬弃”中继承和发展。面对新课改我们不能对计算机这一崭新的教学工具视而不见，也不能认为多媒体能够全面代替传统教具而把传统教具抛弃。传统教学用具与现代信息技术之间应是共存互补的关系。根据教学内容的不同，采取不同的整合策略，将现代信息技术与传统教具学具在课堂教学中达到完美结合。如在教学《热胀冷缩现象》时，可以用多媒体出示铁轨之间的空隙与热胀冷缩有关的动画，但是有一些是可以用实验器材动手操作的，如果只让学生看，不让他们去动手体验，可能几分钟后，学生就没有兴趣了。如：体温表量体温时与热胀冷缩有关，烧瓶内气体的热胀冷缩使玻璃弯管中红色的液柱移动这些都是很好证明热胀冷缩的实验，这些都需要学生亲自动手去操作，这时再配一些多媒体的演示，学生在动手后就能很透彻地了解所学习的内容。[2]
培养和提高学生动手能力能够使抽象的知识变得具体可感，帮助学生更好地理解物理科学知识。物理学研究的是力、热、电、光、磁、原子和原子核等各种客观现象及其背后的规律。由于很多现象并不都能很直接地反映出事物的本来面目，所以人们根据生活现象得出的结论，如果我们动手制作各种试验器材去创设情境，进行辨伪存真，实事求是的科学探究，那么事物的本来面目就可能会清晰的呈现在我们的面前，就可能得到合乎自然规律的认识。培养动手能力可以扩充我们的思维，启迪学生的创新意识，培养创新精神和创造力，在实践中培养观察问题、分析问题、解决问题的能力。如在教学并联电路中，先用多媒体给学生介绍并联电路，再让学生具体手动操作连接相应的电路，真正把多媒体与学生的动手操作融合起来，让学生在“做中学”。通过动手实践，他们很容易养成尊重事实、实事求是的科学观念，这对他们养成正确的世界观和方法论是不可缺少的。[3]
物理是一门实验科学，决不能离开实践，而指导学生动手应用物理知识解决生活实际问题无疑是一条有效的实践途径。信息技术的发展，为物理教学的改革与发展注入了新的生机和活力，对物理教学的开展确实具有很强的促进作用。
[1]、张景中信息技术与课程整合【M】北京大学出版社2010/07第5-7页
关键词：实验设计；动力；材料；课内课外
一、小学科学教学“轻实验设计”的现状
目前的科学实验教学中，教师往往过于注重学生的实验过程，过于注重对学生不正确操作的纠正，忽视学生对哪些问题比较好奇，忽视学生是想怎样研究问题，在实验设计方面出现“包办”现象。课堂上，学生缺乏实验设计的训练机会、缺乏实验方式的选择主动性；演示实验是老师们的个人精彩表演，分组实验是“照方抓药”或“按部就班”式地采集数据，完成老师布置的任务。下课后，学生们缺乏自我探究的动力与指导方法，不会甚至不想自行设计实验去继续探索。久而久之，学生对这种“捆住手脚”的实验活动要么失去兴趣，要么当作“娱乐”，对周边的科学现象也会失去发现与探索的好奇心，不利于提高科学素养。
二、把自己当学生去“备”课堂
三、耐心等待学生的思考
［1］朱洪亮．给学生一个思考的支点［J］．小学时代，2012（12）．
2、将冰块平铺于锅底，羊肉与冰块为2：3。
3、底层铺冰块，然后将葱段、番茄片、厚百叶、枸杞、茴香铺在冰块上，最后铺上羊肉即可。
4、开大火，煮5至10分钟即可，最后加盐调味。
一、改进实验方案，确保探究实效
案例：教科版五年级上册第二单元第5课《光与热》实验方案的改进。
镜子数0123
光的强弱
温度
针对这些情况，笔者对实验方案进行了改进，将镜子数改成0面、3面、6面、9面，并选择了一种灵敏的电子测温计方便学生读取温度，同时对记录表也相应地进行了修改：
镜子数0369
在课前，笔者要求学生多带几面镜子，并且建议他们给镜子做个支架或者选择可摆放无需手持的镜子。在实验时，笔者让学生把镜子放在凳子上先调好镜子的角度，让光斑重合后再进行温度的测量。实验方案改进后，实验效果明显多了，学生也不必那么辛苦地举着镜子了，整个探究过程自然、流畅，探究效果大大提高。
在小学科学探究活动中虽然应该重过程，但只有过程没有结果的探究会削弱学生探究的兴趣。因此，我们也应考虑到让学生在探究过程中既能感受“发现的惊喜”，又能拥有“成功的体验”。一个成功的实验可以减少许多烦琐的叙述，往往能起到“千言万语道不清，一做实验便分明”的奇效。但是，教材中有部分探究性实验在设计上存在着一些不足，探究时容易出现这样或那样的问题：有的实验不易收集数据，有的实验操作困难，致使探究活动的效果不尽如人意。对于此类实验，教师就有必要对其方案进行改进或创新，以使探究活动能有效进行。
二、改进实验材料，实现探究高效
案例：教科版五年级上册第二单元《光》中的《光是怎样传播的》《光的发射》《光的折射》等课的实验材料改进。
在“验证光的传播路线”探究活动中，教材中用光是否能通过小孔的实验进行了验证。这个实验对于小学生来说，还不够直观。怎么办？课前，笔者就进行了资料的查找和实验材料的改进。笔者将实验用的普通手电筒改成了“红外线手电筒”。此外，还将除教材以外的几种验证方法向学生进行了展示。如：在透明的水槽中装些拌有粉笔灰的水，再用红外线手电筒照射；在透明的水槽中用蚊香燃起一些烟雾后密封住，再用红外线手电筒照射；在弯管的一头用红外线照射，可看见光束只能在直管的一端留下红点等。用多种方式进行验证，学生在多种验证方式的启发下，想出了“在盒子的两端各开一个小孔，再用红外线手电筒照射的方法”进行验证等等，让人惊喜，然而更大的惊喜还在后面。
就在实验课后的第二天，有一位学生兴致勃勃的来找笔者展示他的验证方法。原来他用了一根比较厚实的有机玻璃条。在以上几种验证方法中，实验现象确实直观，但都是演示实验，在小组里开展不是很方便。而这位同学的发现恰恰给了笔者灵感，于是，笔者借助有机玻璃条设计了一种教具。使用这个教具，其实不仅可验证光的传播路线，还可观察光遇到不同镜面（平面镜、凹面镜、凸面镜、凸透镜）时产生的现象。
三、改进拓展实验，提升探究深度
案例：教科版五年级下册第一单元《沉和浮》复习梳理时对资料库中的“浮沉子”制作方法的改进。
在一次小学科学单元复习课的教学研讨中，有位教师对五下《沉和浮》单元进行了复习梳理。复习课的教学对于大家来说都是个难题，设计不好就会变成练习课。那么，该如何有效地让学生在复习课中不仅是进行知识重现，而且获得知识重构呢？这位教师动了一番脑筋，她将单元资料库中的拓展小制作“沉浮自如的浮沉子”进行了改进，并用改进后的“浮沉子”引入课题，学生的探究欲望瞬间就被激发了。
原本该单元资料库中的“浮沉子”是用“一个笔帽、一小块橡皮泥和一个矿泉水瓶”制作的。当我们用力挤压瓶子时，笔帽里的空气被压缩，一部分水进入笔帽，导致“浮沉子”排开水的体积变小，受到的浮力减小，它就下沉了；反之，当我们松开手，水的压力减小，笔帽里的空气体积增大，“浮沉子”排开水的体积随之增大，受到的浮力也增大，它就浮上来了。其实，这其中的科学原理对于学生来说理解起来并不容易。而且，由于笔帽不是透明的，笔帽里的空气被压缩或体积增大时都无法直观地看到，导致学生的探究兴趣大大减弱。
经这位教师改进后的“浮沉子”不用“笔帽”做，而用“滴管”来做。在滴管内吸入适量的水，使滴管放入水中刚好能浮在水面上，然后装入密封的塑料瓶中，用手轻轻挤压它就沉下去了，松手后它又浮上来了。因为滴管是透明的，当挤压大瓶子时，可以看到滴管中进入了一些水（水面在上升）；松开大瓶子时，可以看到滴管中的空气体积增大，非常直观。这样的改进使学生产生了制作和观察的兴趣，学生愿意进行更进一步的探究。
其实，不管是演示实验还是分组实验，实验目的都是引导学生在实验中探究，在探究中获得科学知识。在平时的教学中，学生的探究欲望直接影响着科学探究的深度。因此，如果教师能有意识地开发或改进一些拓展性实验，不但能激发学生的探究欲望，还能发挥学生的自主性，使其全身心地投入到探究活动中来，用自己的各种感官去感知实验时的各种现象和变化，使学生的学习从被动变为主动，真正使学生成为学习的主体，从而提高实验教学的有效性。
四、创新实验装置，促使探究高效
案例：教科版五年级下册第二单元《金属热胀冷缩吗》中的“观察钢条受热后会伸长吗”自制教具。
教科版五下《金属热胀冷缩吗》中有一个“观察钢条受热后会伸长吗”实验装置（如图1），通过酒精灯在钢条的一端进行加热，引导学生观察钢条另一端的大头针会发生什么情况（比如向外倾斜），从而得出“钢条受热后会伸长”的结论。教材上设计的这个实验原型在具体操作时，实验现象很不明显，且实验不容易取得成功，学生很难观察到钢条热胀冷缩的现象。
为了解决这一难题，笔者在这个实验装置上动了一番脑筋。最终利用“木板、音乐盒、指针、刻度盘、橡皮筋、螺丝钉、图钉、铜条、铝条、铁条”等材料自制了一个教具――“金属的热胀冷缩”声光显示器（如图2）。实验时，用两盏酒精灯分别对铜条、铝条、铁条进行加热。金属条受热后伸长，推动指针下端向右移动，运用杠杆原理，指针上端又使“音乐开关”向左移动，电路接通，音乐响起，指示灯亮起。待金属条受冷后变短，指针上的橡皮筋会使指针复位，即“音乐开关”向右移动，电路断开，音乐盒停止工作。
图1图2
这个实验装置制作成功后，已在教学中多次进行实验。实践证明，它不仅有助于教学目标的达成，而且由于它运用杠杆原理、橡皮筋弹性复位控制音乐盒的工作状态，借助“声、光”等形式从而使实验现象变得明显、生动、有趣，学生的探究热情能很好地被激发。值得一提的是，不仅多种金属条可在这个实验平台上进行实验，而且还可进行金属热胀冷缩速度快慢的检测。“一具多用”的特点更使教学时的探究范围得以拓展，有效地培养了学生的科学素养。
不漏小的杯子
随手拿一张纸，将它撕（sī）成比杯口略（lüè）大的尺寸，然后盖在装满了水的杯子上。一边用手轻压着纸，一边慢慢地将杯子倒过来，然后放开压着纸的手，杯里的水可是一滴都不会漏（lòu）哦！这是因为杯子里的空气压力小于杯子外的大气压力，以及水和纸之间形成的表面张力所造成的。
无字密信
我们经常会在电视里看到有人把一张白纸在火上烤（kǎo）一烤，然后纸上就会有字出现。其实，这种无字密信我们自己也可以制作。准备一瓶白醋（cù）和一个碟（dié）子，将醋倒入碟子中。用毛笔蘸（zhàn）醋在白纸上写字，然后把纸晾干。干后的白纸上看不出任何字迹。点燃蜡烛，小心地将纸在蜡烛上方烤一烤，褐（hè）色的字马上就清晰地出现了。不过一定要小心，千万别把纸条点着了哦！这是因为加热能使酸性物质加速碳（tàn）化，纸上附上了白蜡，加热时纸的纤维（xiānwéi）加速碳化，从而变成黄褐色，于是字迹很快就显露出来了。
手变暖了
抓一把雪摩（mó）擦双手，直到双手变冷，然后把手放在太阳底下晒一会儿。很快，我们的双手就又暖和起来了。这是因为皮肤吸收了大量太阳光的热量。热是可以从温度高的物体传给温度低的物体，或者从温度高的一端（duān）沿着物体传到温度低的一端的。这个实验里，它的秘密就是太阳的热量被传到了冰冷的手上。
自制热气球
用手将大型黑色垃圾袋口略为抓紧，然后将吹风机的风往内吹，让袋子膨胀（pénzhàn），并缩紧垃圾袋口。用胶（jiāo）带固定垃圾袋口，并牢（láo）牢绑（bǎn）好长线。拿到户外，当垃圾袋被阳光照到时，就开始慢慢上升了。这是因为黑色的垃圾袋很容易吸收太阳的热，使里面的空气因温度上升而膨胀，空气变轻，袋子受到空气浮（fú）力也跟着变大，自然就会往上升了。另外，进行这个游戏时，选择没有风的广场会比较理想。
开水“劈”石
大冬天的时候，如果往一块石头上倒开水，石头会产生轰（hōn）然裂（liè）开的现象。这是因为冬天的石头已经被彻（chè）底冻透了，这时突然浇上开水，由于热胀冷缩的缘（yuán）故，石头外部会迅速升温，外部膨胀的速度比内部更快，内外产生的不同张力就使石头裂开了。我们有时也会看到玻璃杯倒进热水后发生爆裂，也是这个原理。另外，热胀冷缩也可以被人们利用到有益的方面上来。比如，先用热水洗头，然后再用冷水洗头，可以促进脑部的血液循（xún）环。
湿不了的纸
准备一个盆和一个玻璃杯，把纸揉（róu）成一团塞进玻璃杯里。把玻璃杯开口朝下垂（chuí）直放进装满水的盆里。千万注意不要让杯子倾斜（qīnxié）。几分钟后把杯子从水里取出来，可以发现纸还是干的。这是因为杯子里除了报纸以外，还有空气占满了整个杯子的空间。所以杯子里的空气没有办法跑到杯子外面，杯子外面的水自然也就无法跑到杯子里面啦！