师：同学们好，欢迎来到今天的科学课堂。这节课我们学习五年级下册第二单元第三课的内容，其中提到了热胀冷缩。有位同学在早上热牛奶时发现了一个奇怪现象，咱们一起去看看。他把插着吸管的盒装牛奶放进热水里，过了一会儿，牛奶从吸管口溢出来了。这是怎么回事呢？谁能解释一下？
生：发生了热胀冷缩的现象。
师：热胀冷缩？牛奶会热胀冷缩吗？单凭这个现象还不能得出结论，我们需要通过实验来研究。首先，我们要了解什么是热胀冷缩。热胀冷缩就是物体温度升高时体积增大，温度降低时体积缩小。下面我们就用实验的方法来研究热胀冷缩的问题。为了实验方便，我们用水代替牛奶。那该怎么研究呢？如何设计实验？用哪些材料？又怎么让水受热和受冷呢？请同学们动脑筋思考，一起来分析分析。首先，我们需要一个盛装水的容器，装好水后，要让它分别受热和受冷，使水温上升和下降，同时观察水的体积是否发生变化。如果在水温升高或下降时，水的体积有增大或变小的现象，那就证明水有热胀冷缩的性质；如果体积没有变化，或者与之前的预测相反，那就否认了之前的设想。请同学们认真思考实验方案，可以动手画一画设计图。来看这位同学的实验设计图，他用气球装上自来水，先把气球放进热水里，然后再放进冷水里，观察气球的体积在热水和冷水里是否有增大或变小的现象。
这是另外一位同学的方案，把一定量的水放进烧杯里，划线表示水量的刻度。用酒精灯对烧杯加热，观察水位是否升高。熄灭酒精灯，把烧杯放进冰箱，让水慢慢冷却，再观察水位是否下降。
还有一位同学的方案是这样的，在试管里装满水，剪一小块气球皮，把试管口蒙住，并用橡皮筋扎紧，把试管插在热水杯里，使试管内的水变热。再把试管插在冷水杯里，使试管里的水变冷。观察气球皮是否凸起或凹下去，以此判断水的体积有没有变化。请大家评价一下这三个实验方案。
师：下面我们来分析一下这几个实验方案。第一个实验方案，利用气球有弹性的特点，让它随着水的体积变化而胀大或缩小，这个想法很好。但是，这个实验存在一些不好解决的问题。首先，如果气球里的水在温度变化后体积发生了变化，我们很难用科学的方法察觉体积改变的现象。其次，气球皮是不耐热材料，在温度较高的水里很容易损坏，难以保证实验顺利进行。
第二个方案中，利用烧杯作为盛装水的容器，由于烧杯是玻璃材质，不像气球那么容易变形，基本上可以忽略烧杯在温度变化时自身产生的形态变化。在水温升高或降低时，如果水的体积发生变化，水位也会随之升高或降低。
第三个方案的实验材料结合了气球皮有弹性和玻璃器皿不易变形的特点。但是，在日常生活中我们有这样的经验，倒在杯子里的热水冷却后，我们并没有感觉到体积有明显变化。再结合上节课的实验，我们也会发现，水即使有热胀冷缩的特点，体积变化也是微小的。如果水的温差不是特别大，气球皮的凹凸对比也不明显。所以，我们需要改进一下实验方案，让体积的改变更容易被发现。
为了能更容易观察到水体积发生的明显变化，我们可以用烧瓶这样瓶颈较小的容器来装水。还可以在容器的上部接上一个带橡胶塞的细玻璃管，注意里面不能混有空气，这样水的体积即使发生很小的变化，也会很明显地在细玻璃管上表现出来。为了让实验现象更容易观察，我们还可以在自来水里加上墨水。另外，在容器里的水受热或受冷之前，提前把水位高度做个标记，以便实验时进行比较。对比几个方案中的受热或受冷方式，利用热水和冷水给实验装置里的水升高和降低温度这个方法，材料简单，方便易行。下面我们就一起来完成这个实验。