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文檔簡介
第2單元《熱傳遞》單元概要分析
一、單元整體解讀與學(xué)情分析
自然界中熱傳遞無處不在,研究由溫差引起的熱傳遞現(xiàn)象是認(rèn)識自然界的
重要內(nèi)容。無論是在日常生活中還是在科技領(lǐng)域內(nèi),熱傳遞都有著廣泛的應(yīng)用。
人們冬天曬太陽取暖,夏天開空調(diào)降溫,研究食品冷藏保鮮技術(shù)等,都與熱傳
遞現(xiàn)象有關(guān)。當(dāng)我們了解熱傳遞的發(fā)生條件、熱傳遞的方式以及材料的導(dǎo)熱性
能后,就能根據(jù)實際需求,選擇是防止熱傳遞的發(fā)生,還是利用熱傳遞來方便
生活。
對于熱傳遞,學(xué)生有很多切身的感受,如盛有熱水的玻璃杯燙手,但這只
是生活經(jīng)驗,學(xué)生不知道熱傳遞有三種方式,以及三種傳熱方式的異同。為此,
本單元設(shè)計了大量實驗為學(xué)生提供直觀現(xiàn)象,幫助學(xué)生分析影響熱傳遞的主要
因素,概括熱傳遞的基本規(guī)律,埋解熱傳遞的實質(zhì)是熱從高溫物體向低溫物體
轉(zhuǎn)移的過程,進而能夠解釋生活中的熱傳遞現(xiàn)象。對于本單元主題,學(xué)生不僅
有生活經(jīng)驗,還有一定的認(rèn)知基礎(chǔ),在四年級學(xué)習(xí)了《冷和熱》,強調(diào)運用實驗
觀察的方法,掌握溫度的概念,知道溫度變化可以使物體產(chǎn)生體積和形態(tài)的變
化,并了解一般物體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)。因此,對于熱學(xué)知識,學(xué)生經(jīng)歷
了“進階”的學(xué)習(xí)過程。此外,通過本單元的學(xué)習(xí),能強化學(xué)生對“物質(zhì)是運
動的”這一核心概念的理解,在前期從宏觀層面學(xué)習(xí)機械運動的基礎(chǔ)上,借助
一些表象來了解微觀運動,為初中學(xué)習(xí)分子熱運動提供豐富的認(rèn)知基礎(chǔ)。
本單元主題與生活實際息息相關(guān),有大量的生活事例作為學(xué)習(xí)素材。這不
僅為學(xué)生在基于事實的基礎(chǔ)上分析熱傳遞現(xiàn)象、抽象熱傳遞特點、概括熱傳遞
規(guī)律提供了充分機會,還為培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和逆向思維提供了有效載體。
同時,運用熱傳遞知識編排多個制作活動,為學(xué)生知識遷移、設(shè)計思維、動手
能力的發(fā)展提供了契機。
二、單元目標(biāo)解讀與概念分析
(1)本單元通過一系列觀察、實驗、分析等活動,落實《課程標(biāo)準(zhǔn)》高年
段的課程目標(biāo)。
科學(xué)知識:初步了解常見的物質(zhì)的變化;知道不同能量之間的轉(zhuǎn)換。
科學(xué)探究:能基于所學(xué)的知識,制訂比較完整的探究計劃,初步具備實驗
設(shè)計的能力和控制變量的意識,并能設(shè)計單一變量的實驗方案。
科學(xué)態(tài)度:表現(xiàn)出對事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系進行科學(xué)探究的
興趣。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境:了解人類的好奇和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展
的動力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會發(fā)展。
(2)本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”和“技
術(shù)與工程領(lǐng)域”的高年段要求。
1.2材料具有一定的性能。觀察常用材料的漂浮能力、導(dǎo)熱性等性能,說
出它們的主要用途。
6.3.3熱可以在物體內(nèi)和物體間傳遞,通常熱從溫度高的物體傳向溫度低
的物體。說出生活中常見的熱傳遞的現(xiàn)象,知道熱通常從溫度高的物體傳向溫
度低的物體.舉例說明影響熱傳遞的主要因素,列舉它們在R常生活和生產(chǎn)中
的應(yīng)用。
6.6.2一種表現(xiàn)形式的能量可以轉(zhuǎn)換為另一種表現(xiàn)形式。調(diào)查和說明生活
中哪些器材、設(shè)備或現(xiàn)象中存在動能(機械能)、聲能、光能、熱能、電能、磁
能及其之間的轉(zhuǎn)換。
17.2技術(shù)包括人們利用和改造自然的方法、程序和產(chǎn)品。認(rèn)識生活中保溫、
防霉、防銹等技術(shù)的應(yīng)用。
三、單元構(gòu)成與邏輯分析
本單元由《熱傳導(dǎo)》《熱對流》《熱輻射》《物體的傳熱本領(lǐng)》四課組成。第
一課,通過實驗、觀察、測量,知道熱在同一物體內(nèi)和不同物體間的傳遞過程
和方向,認(rèn)識熱傳導(dǎo)。第二課,通過實驗、觀察,知道熱在液體和氣體中的傳
遞特點和方向,認(rèn)識熱對流。第三課,通過對常見生活現(xiàn)象的分析,知道熱還
可以直接向周圍發(fā)射,認(rèn)識熱輻射。第四課,通過實驗,了解不同材料傳熱的
快慢,知道影響熱傳遞的主要因素,并能對生活中保溫和散熱的做法進行解釋。
本單元四課屬于部分與整體的關(guān)系。其中,前三課分別認(rèn)識熱傳遞的三種
方式,這三課之間是并列關(guān)系;第四課是從整體上認(rèn)識影響熱傳遞的主要因素
以及三種傳熱方式在生產(chǎn)生活中的綜合應(yīng)用。
四、單元教學(xué)目標(biāo)
(1)知道熱傳遞的三種方式及其特點。
(2)能運用熱傳遞知識對生產(chǎn)生活中的傳熱現(xiàn)象進行說明和解釋。
(3)通過觀察和實驗,知道熱傳遞的過程和方向,能歸納概括熱傳遞的基
本規(guī)律。
(4)能運用圖畫等方法表達利用熱傳遞制作相關(guān)作品的設(shè)計思路,并在
實踐中完善想法,完成作品。
五、單元活動導(dǎo)圖
六、課時安排
序號課題課時
1熱傳導(dǎo)1
2熱對流1
3熱輻射1
三四年級時,學(xué)生已認(rèn)識熱空氣與冷空氣,學(xué)會測量氣溫,認(rèn)識熱對物質(zhì)的影響。
五年級學(xué)生對生活世界、自然世界中的熱傳遞現(xiàn)象,有一定的了解,有一定的認(rèn)
識,但對熱傳遞現(xiàn)象的產(chǎn)生原因尚不清楚,對“熱傳導(dǎo)”概念比較陌生。木課要
幫助學(xué)生建立“熱傳導(dǎo)”的概念,認(rèn)識熱傳導(dǎo),并運用熱傳導(dǎo)現(xiàn)象解決實際問題。
本課教學(xué)內(nèi)容分為三個部分:第一部分,問題導(dǎo)入,初步感受熱傳遞現(xiàn)象,
調(diào)動學(xué)生己有經(jīng)驗知道熱可以在接觸物體間傳遞。第二部分,實驗探究,科學(xué)認(rèn)
知熱傳導(dǎo),通過讓熱水變冷的任務(wù),研究熱在接觸物體間的傳遞,知道熱可以從
一個物體傳遞給另一個物體;通過探究熱在金屬中的傳遞方向,研究熱在物體內(nèi)
的傳遞,熱可以從物體的某一部分傳遞到另一部分,從而科學(xué)建構(gòu)“熱傳導(dǎo)”概
念。第三部分,聯(lián)系實際,分析生活中的熱傳導(dǎo)事例,交流現(xiàn)象中的傳熱過程,
感知固體、液體、氣體之間通過接觸都可以有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生,通過再次測量冷
熱水溫度,發(fā)現(xiàn)沒有溫差熱傳導(dǎo)現(xiàn)象就不會發(fā)生C
【學(xué)情分析】
通過二年級上冊《天空中的星體》單元、三年級上冊《熱空氣和冷空氣》、
四年級下冊《冷和熱》單元的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識了太陽光和熱,知道空氣
有冷熱差別,會用溫度比較冷熱,了解冷熱對物質(zhì)的影響。本課教學(xué)基于前期的
知識基礎(chǔ)和豐富的生活體驗,帶領(lǐng)學(xué)生回顧感受廣泛存在的熱傳遞現(xiàn)象,知道熱
總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體,熱在物體間和物體內(nèi)有能量傳遞,科學(xué)
建立熱傳導(dǎo)概念。五年級的學(xué)生已經(jīng)具備實驗設(shè)計和實施的能力,科學(xué)開展對比
實驗、借助物體觀察熱傳導(dǎo)現(xiàn)象是本課實驗教學(xué)中的重點和難點,本課實驗教學(xué)
培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、控制變量、規(guī)范操作、科學(xué)分析的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,
引導(dǎo)學(xué)生有依據(jù)地解決問題。
從學(xué)生的年齡結(jié)構(gòu)和心理特征來看,五年級的學(xué)生思維發(fā)展迅速、實證意識
強烈,分析問題、解決問題的能力明顯提高,樂丁與同伴分享合作,小組配合默
契度高。本課學(xué)習(xí),將進一步培養(yǎng)學(xué)生解決問題、交流分享的能力,掌握搜集證
據(jù)、借助物體觀察實驗等方法,進一步激發(fā)學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的興趣和熱
情。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過觀察熱在液體中的傳遞過程,知道熱能從一個物體傳到另一個物體。
2.通過研究熱在金屬中的傳遞方向,知道熱能從物體溫度高的地方傳向溫
度低的地方。建構(gòu)熱傳導(dǎo)的概念。
3.根據(jù)現(xiàn)象歸納熱傳導(dǎo)的概念,知道固體、液體、氣體之間通過接觸可以
有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。
4.能解釋生活中熱傳導(dǎo)的現(xiàn)象,分析傳熱過程。
【教學(xué)重點】
知道熱能從相互接觸的一個物體傳到另一個物體,能從一個物體溫度高的地
方傳向溫度低的地方。熱總是從溫度較高處傳向溫度較低處。
【教學(xué)難點】
能夠做借助其他物體觀察的熱傳導(dǎo)實驗。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師材料:課件和視頻C
學(xué)生材料:水槽、燒杯、溫度計、熱水、冷水、毛巾、蠟燭、火柴、金屬盤、
金屬棒、金屬片、試管夾。
【教學(xué)時間】
1課時
【教學(xué)過程設(shè)計】
一、問題導(dǎo)入,初步感受熱傳遞現(xiàn)象
1.談話:同學(xué)們,近段時間天氣炎熱,這樣的問題你遇到過嗎?(出示問
題情境:非常口渴時,水很燙不能馬上喝,怎么辦?)
2.提問:誰有好辦法解決?注意:不能往水杯中添加其他物體哦!
生:放空調(diào)或者電扇前面吹。
3.提問:這樣的方法水的溫度可以降低嗎?它的熱量傳哪里去了?還有更
快的降溫方法嗎?
生:把水杯放入冰箱,或者周圍放冰塊。
師追問:水的熱量傳哪里去了?熱水周圍的冰塊放多放少,水溫下降的速度
一樣嗎?
[設(shè)計意圖:創(chuàng)設(shè):可題情境,讓學(xué)生思考中感受熱可以在接觸的物體間傳遞,
從而引出學(xué)習(xí)任務(wù),探究熱在物體間和物體內(nèi)的傳遞。]
二、實驗探究,科學(xué)認(rèn)知熱傳導(dǎo)
(一)研究熱在接觸物體間的傳遞
1.出示任務(wù)、材料,設(shè)計實驗:剛才,同學(xué)們想到了多種方法讓熱水變冷,
很棒,為你們點贊!大家都認(rèn)為熱水降溫變冷的過程中,水的熱量傳遞出去了,
熱有沒有傳遞?傳給什么物體了?今天,我們就通過完成讓一杯熱水快速變冷的
任務(wù),自己來測一測、找一找答案。可以使用的材料有熱水一壺,冷水1000毫
升,水槽一個,燒杯一個,溫度計兩支,你們準(zhǔn)備怎么做?小組可以討論一下。
學(xué)生交流方法:把冷水倒入水槽,熱水倒入燒杯后放入水槽,過一會兒熱水
會變冷。(出示圖片:熱水杯放在冷水槽內(nèi))
2.提問:這個方法可以嗎?冷熱水倒過來放置行不行(出示圖片:冷水杯
放在熱水槽內(nèi))分別用溫度計測量水溫,就能知道熱水有沒有變冷了。那變冷多
少?哪一組水溫降得最快能知道嗎?
生:要先測量熱水、冷水原先的溫度,(出示圖片:分別測量熱水、冷水的
初始溫度)再測量熱水冷水接觸后的溫度,計算冷熱水溫度的變化。
3.提問:好,這樣可以進行公平的比較了嗎?你們準(zhǔn)備用多長時間測水溫?
生:各組測量冷熱水溫度變化的時間要相同。
師:要每隔一段時間記錄水溫的變化。隔多長時間記錄水溫變化比較好呢?
課堂時間短暫,我們可以每隔30秒鐘測量記錄一次,90秒鐘后來比比水溫的變
化。(出示實驗記錄單)
5.熱傳導(dǎo)
實驗:將盛有的燒杯放入盛有的水槽里,記錄發(fā)現(xiàn)。
實驗過程熱水冷水
測量水的起始溫度(單位:℃)
一秒鐘后水的溫度(單位:C)
一秒鐘后水的溫度(單位:C)
一秒鐘后水的溫度(單位:C)
水溫的變化溫度下降______℃溫度上升_____℃
我們的發(fā)現(xiàn)熱會從____________傳到_______________。
4.明確實驗注意點:實驗中,我們需要注意什么嗎?
生:小心別燙到。
師:安全意識很強,燒杯內(nèi)熱水不要倒太多,拿放熱水時握住燒杯上半部分,
不要燙到。
生:準(zhǔn)確計時和測溫,讀數(shù)要及時。
師:測量時,每支溫度計請同學(xué)負(fù)責(zé)連續(xù)觀測,溫度計液泡要完全浸沒在水
中,當(dāng)數(shù)據(jù)不再上升或下降時讀數(shù)。為了方便大家準(zhǔn)時讀數(shù),老師準(zhǔn)備了秒表,
請計時員提前5秒鐘提示準(zhǔn)備讀數(shù),溫度計全程不拿出水面,實驗結(jié)束也不要取
下。)
5.實驗友情提醒:同學(xué)們說得很對,實驗時除了需要注意安全,注意正確
使用溫度計,還要注意分工合作,測溫員、計時員、記錄員各司其職、密切配合。
準(zhǔn)備好了嗎?好,請各組領(lǐng)取材料,然后就開始。
出示實驗友情提醒:
(1)注意安全,小心別燙到。
(2)正確操作溫度計,準(zhǔn)時、準(zhǔn)確讀數(shù)。
(3)分工合作,持續(xù)觀察,及時記錄。
6.學(xué)生活動,教師巡視。
7.學(xué)生匯報,提問:實驗中,同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)呢?
生:熱水變冷,冷水變熱,熱水的熱量傳給燒杯,再傳給冷水,還傳給水槽、
桌子和周圍的空氣。熱會從熱水傳給冷水,(直接傳給冷水了嗎?只傳給冷水了
嗎?)從一個熱的物體傳給冷的物體,從溫度高的物體傳給溫度低的物體。
師:其中,哪一組冷得最快?相同時間里,不同的小組冷熱水溫度變化不同,
這可能和什么有關(guān)?
生:和冷熱水的多少不同有關(guān)。熱水一樣多的情況下,冷水越多,溫度下降
得越快。
8.教師小結(jié):實驗中我們發(fā)現(xiàn),熱水變冷,冷水變熱,在相互接觸的冷熱
不同的物體之間,熱可以傳遞。熱從一個物體傳遞給另一個物體,從溫度高的物
體傳到溫度低的物體。
[設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)以任務(wù)驅(qū)動,根據(jù)提供的材料完成“讓熱水快速變冷”
的任務(wù),學(xué)生自主設(shè)計,強調(diào)公平性,強化控制變量的意識,提高科學(xué)收集數(shù)據(jù)
和分析的能力,學(xué)生在親歷中感受熱水變冷過程中熱從熱水傳給燒杯,再傳給冷
水等物體的能量傳遞,科學(xué)認(rèn)識到熱在接觸物體間可以傳遞,可以從一個物體傳
給另一個物體,從溫度高的物體傳給溫度低的物體。]
(二)研窕熱在物體(金屬)內(nèi)的傳遞方向
1.提問:熱會在接觸物體間傳遞,往哪個方向傳?誰能用箭頭或符號畫出
熱在接觸物體間的傳遞呢?(學(xué)生根據(jù)PPT分析)同學(xué)們親眼看到這個傳熱過程
了嗎?我們僅是根據(jù)冷熱水溫度變化情況作出了自己的判斷。想不想親眼目睹傳
熱過程呢?好,下面我們就使用金屬材料?(金屬棒、金屬片)來研究熱在金屬中
是怎樣傳遞的?(出示問題:熱在金屬中是怎樣傳遞的?)要解決這個問題,同
學(xué)們準(zhǔn)備怎么做?(出示金屬棒、金屬片圖片)
生:給金屬提供熱量。
2.出示峙燭,談話:好,老師這兒有靖燭,火柴點燃后就能來加熱.你們
準(zhǔn)備在金屬的哪個部位加熱呢?(板貼金屬棒、金屬片簡圖)誰能用三角或者圓
圈標(biāo)出金屬上加熱的位置,并用箭頭畫出熱在金屬中的傳遞方向。
3.學(xué)生預(yù)測,標(biāo)出方向。
4.談話:熱在金屬中是這樣傳的嗎?我們來看看實驗視頻。(播放視頻)
5.提問:你們看出熱在金屬上是怎么傳的了嗎?(看不出來。)有辦法在金
屬棒、金屬片上清晰地觀察到傳熱方向嗎?僅僅觀察金屬是無法做到的,我們可
以借助一些受熱易熔化或者易凝固的物體涂在金屬上來輔助觀察,涂蠟燭油、凡
士林就是很好的方法,可以根據(jù)蠟燭油熔化的情況來判斷熱在金屬中的傳遞方
向。
6.提問:實驗怎么做?需要注意什么呢?
明確實驗步驟:(1)將蠟燭油均勻地涂在金屬棒、金屬片上。(2)用試管夾
夾住金屬的一端。(3)在預(yù)定位置加熱,觀察金屬上蠟燭油的變化。(4)把加熱
過的金屬放在金屬盒上。
活動時,要注意什么?涂蠟燭面要朝上,試管夾子夾夾牢,小心用火莫燙著,
金屬很燙勿碰到,擺放金屬盒上保安全。實驗結(jié)束,在金屬棒、金屬片簡圖上畫
出加熱位置和熱量傳遞的方向貼到黑板上,相同的情況各組貼在一起。清楚了
嗎?開始。
7.學(xué)生實驗,教師巡視。
8.學(xué)生匯報,教師小結(jié):通過實驗,我們發(fā)現(xiàn)熱可以從金屬的某一部分傳
遞到另一部分,熱從溫度較高處傳到溫度較低處??茖W(xué)上,把熱可以從物體的某
一部分傳遞到另一部分,也可以通過接觸,從一個物體傳遞給另一個物體,這種
傳熱方式叫做熱傳導(dǎo)。今天,我們就一起研究熱傳導(dǎo)(揭示課題)。熱傳導(dǎo)時,
熱總是從溫度較高處傳到溫度較低處。
[設(shè)計意圖:科學(xué)注重事實和證據(jù),如何讓學(xué)生親眼目睹傳熱過程,教材安
排”研究熱在金屬中的傳遞方向”的實驗,借助法凡士林、蠟燭油等受熱易熔化
物體來開展實驗,可以直接觀察到熱在金屬中的傳遞,從而科學(xué)判斷熱在物體內(nèi)
的傳熱方向,并在液體間傳熱實驗的基礎(chǔ)上,科學(xué)建構(gòu)熱傳導(dǎo)概念。]
三、聯(lián)系實際,分析生活中的熱傳導(dǎo)事例
I.談話:同學(xué)們.生活中隨處可見熱傳導(dǎo)現(xiàn)象,請你想一想、找一找哪里
存在熱傳導(dǎo),它們的傳熱過程是怎樣的。
2.出示圖片,提問:這些事例中有熱傳導(dǎo)嗎?熱是怎么傳遞的?(冷敷:
主要通過低溫作用于皮膚組織,身體上的熱量傳向冰袋,以減少出血、控制炎癥、
緩解腫脹、減輕疼痛,兩三天后,可以進行熱敷。熱敷:熱量從熱敷袋傳向身體
受傷部位,利于血液循環(huán)、消腫止痛。)
3.小結(jié)拓展:同學(xué)們,熱傳導(dǎo)的現(xiàn)象很普遍,固體、液體、甚至氣體之間
通過接觸都可以有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生。那熱傳導(dǎo)時刻都在進行嗎?請同學(xué)們再次測
量冷熱水溫度,冷熱水溫度分別是多少?再過一個小時,熱水杯內(nèi)的熱量會繼續(xù)
傳遞給冷水嗎?當(dāng)兩個物體之間溫度相同,沒有溫差時,熱傳導(dǎo)就停止了。很多
時候,我們運用熱傳導(dǎo)服務(wù)生活,有時也希望避免熱傳導(dǎo)現(xiàn)象出現(xiàn),比如設(shè)計師
發(fā)現(xiàn)水66℃時喝起來最舒服,你們能運用今天所學(xué)想辦法設(shè)計制作一個水溫
66℃的保溫杯嗎?或者設(shè)計一個夏天冷飲不容易化掉的保溫盒。請同學(xué)們發(fā)揮聰
明才智,想一想結(jié)構(gòu)材料、畫一畫設(shè)計草圖,做一做實物模型,測一測使用效果,
相信你們一定能解決科學(xué)問題,成為一名小小設(shè)計師的。加油!
[設(shè)計意圖:熱傳導(dǎo)現(xiàn)象隨處可見,選擇炒栗子、喝熱水、冷敷熱敷、吹風(fēng)
機吹頭發(fā)等事例,交流傳熱過程,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)固體、液體、氣體之間通過接觸都
可以有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生。但熱傳導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)生是有條件的,再次測量冷熱水溫度,
借助數(shù)據(jù)幫助學(xué)生明晰熱傳導(dǎo)的前提是物體有溫差,物體沒有溫差就不會產(chǎn)生熱
傳導(dǎo)。]
【板書設(shè)計】
5.熱傳導(dǎo)
熱溫度較高處語度較低處
5.熱傳導(dǎo)
【課標(biāo)落實】
I.本單元通過一系列觀察、實驗、分析等活動,落實《課程標(biāo)準(zhǔn)》高年段
的課程目標(biāo)。
科學(xué)知識:
初步了解常見的物質(zhì)的變化;知道不同能量之間的轉(zhuǎn)換。
科學(xué)探究:
能基于所學(xué)的知識,初步具備實驗設(shè)計的能力和控制變量的意識,并能設(shè)計
單一變量的熨驗方案。
科學(xué)態(tài)度:
體會設(shè)計實驗方案時科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié),體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,也能幫
助別人理解自己的想法。
科學(xué)、技術(shù)、社會魚環(huán)境:
了解人類的好奇和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影
響著社會發(fā)展。
2.本課學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”的高年段
要求。
1.2材料具有一定的性能。
6.3.3熱可以在物體內(nèi)和物體間傳遞,通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的
物體。
6.6.2一種表現(xiàn)形式的能量可以轉(zhuǎn)換為另一種表現(xiàn)形式。
17.2技術(shù)包括人們利用和改造自然的方法、程序和產(chǎn)品。
【教材分析】
《熱傳導(dǎo)》是蘇教版科學(xué)五年級上冊第2單元《熱傳遞》的第一課。通過二
年級上冊《天空中的星體》單元的學(xué)習(xí),學(xué)生對太陽光和熱已經(jīng)有了初步認(rèn)識。
三四年級時,學(xué)生己認(rèn)識熱空氣與冷空氣,學(xué)會測量氣溫,認(rèn)識熱對物質(zhì)的影響。
五年級學(xué)生對生活世界、自然世界中的熱傳遞現(xiàn)象,有一定的了解,有一定的認(rèn)
識,但對熱傳遞現(xiàn)象的產(chǎn)生原因尚不清楚,對“熱傳導(dǎo)”概念比較陌生。本課要
幫助學(xué)生建立“熱傳導(dǎo)”的概念,認(rèn)識熱傳導(dǎo),并運用熱傳導(dǎo)現(xiàn)象解決實際問題。
本課教學(xué)內(nèi)容分為三個部分:第一部分,問題導(dǎo)入,初步感受熱傳遞現(xiàn)象,
調(diào)動學(xué)生已有經(jīng)驗知道熱可以在接觸物體間傳遞。第二部分,實驗探究,科學(xué)認(rèn)
知熱傳導(dǎo),通過讓熱水變冷的任務(wù),研究熱在接觸物體間的傳遞,知道熱可以從
一個物體傳遞給另一個物體;通過探究熱在金屬中的傳遞方向,研究熱在物體內(nèi)
的傳遞,熱可以從物體的某一部分傳遞到另一部分,從而科學(xué)建構(gòu)“熱傳導(dǎo)”概
念。第三部分,聯(lián)系實際,分析生活中的熱傳導(dǎo)事例,交流現(xiàn)象中的傳熱過程,
感知固體、液體、氣體之間通過接觸都可以有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生,通過再次測量冷
熱水溫度,發(fā)現(xiàn)沒有溫差熱傳導(dǎo)現(xiàn)象就不會發(fā)生。
【學(xué)情分析】
通過二年級上冊《天空中的星體》單元、三年級上冊《熱空氣和冷空氣》、
四年級下冊《冷和熱》單元的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識了太陽光和熱,知道空氣
有冷熱差別,會用溫度比較冷熱,了解冷熱對物質(zhì)的影響。本課教學(xué)基于前期的
知識基礎(chǔ)和豐富的生活體驗,帶領(lǐng)學(xué)生回顧感受廣泛存在的熱傳遞現(xiàn)象,知道熱
總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體,熱在物體間和物體內(nèi)有能量傳遞,科學(xué)
建立熱傳導(dǎo)概念。五年級的學(xué)生口經(jīng)具備實驗設(shè)計和實施的能力,科學(xué)開展對比
實驗、借助物體觀察熱傳導(dǎo)現(xiàn)象是本課實驗教學(xué)中的重點和難點,本課實驗教學(xué)
培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、控制變量、規(guī)范操作、科學(xué)分析的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,
引導(dǎo)學(xué)生有依據(jù)地解決問題。
從學(xué)生的年齡結(jié)構(gòu)和心理特征來看,五年級的學(xué)生思維發(fā)展迅速、實證意識
強烈,分析問題、解決問題的能力明顯提高,樂于與同伴分享合作,小組配合默
契度高。本課學(xué)習(xí),將進一步培養(yǎng)學(xué)生解決問題、交流分享的能力,掌握搜集證
據(jù)、借助物體觀察實驗等方法,進一步激發(fā)學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的興趣和熱
情。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過觀察熱在液體中的傳遞過程,知道熱能從一個物體傳到另一個物體。
2.通過研究熱在金屬中的傳遞方向,知道熱能從物體溫度高的地方傳向溫
度低的地方。建構(gòu)熱傳導(dǎo)的概念。
3.根據(jù)現(xiàn)象歸納熱傳導(dǎo)的概念,知道固體、液體、氣體之間通過接觸可以
有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。
4.能解釋生活中熱傳導(dǎo)的現(xiàn)象,分析傳熱過程。
【教學(xué)重點】
知道熱能從相互接觸的一個物體傳到另一個物體,能從一個物體溫度高的地
方傳向溫度低的地方。熱總是從溫度較高處傳向溫度較低處。
【教學(xué)難點】
能夠做借助其他物體觀察的熱傳導(dǎo)實驗。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師材料:課件和視頻。
學(xué)生材料:水槽、燒杯、溫度計、熱水、冷水、毛巾、蠟燭、火柴、金屬盤、
金屬棒、金屬片、試管夾。
【教學(xué)時間】
1課時
【教學(xué)過程設(shè)計】
探究活
教師活動學(xué)生活動探究意圖
動
一、問1.談話:同學(xué)們,近段時1.想辦法,思考[設(shè)計意圖:
題導(dǎo)間天氣炎熱,這樣的問題你遇如何讓很燙的水盡快創(chuàng)設(shè)問題情
入,初到過嗎?(出示問題情境)能喝。境,讓學(xué)生思
步感受2.提問:非??诳蕰r,水考中感受熱
熱傳遞很燙不能馬上喝,怎么辦?誰可以在接觸
現(xiàn)象有好辦法解決?注意:不能往辦法一:放空調(diào)或的物體間傳
水杯中添加其他物體哦!者電扇前面吹。遞,從而引出
3.提問:這樣的方法水的學(xué)習(xí)任務(wù),探
溫度可以降低嗎?它的熱量傳究熱在物體
哪里去了?還有更快的降溫方辦法二:把水杯放間和物體內(nèi)
法嗎?入冰箱,或者周圍放冰的傳遞。]
師追問:水的熱量傳哪里塊。
去了?熱水周圍的冰塊放多放...
少,水溫下降的速度一樣嗎?
二、實(一)研究熱在接觸物體間的[設(shè)計意圖:
驗探傳遞本環(huán)節(jié)以任
究,科1.出示任務(wù)、材料,設(shè)計務(wù)驅(qū)動,根據(jù)
學(xué)認(rèn)知實驗:剛才,同學(xué)們想到了多提供的材料
熱傳導(dǎo)種方法讓熱水變冷,大家都認(rèn)完成“讓熱水
為熱水降溫變冷的過程中,水快速變冷”的
的熱量傳遞出去了,熱有沒有任務(wù),學(xué)生自
傳遞?傳給什么物體了?今主設(shè)計,強調(diào)
天,我們就通過完成讓一杯熱1.小組討論,利公平性,強化
水快速變冷的任務(wù),自己來測用現(xiàn)有材料,設(shè)計“讓控制變量的
一測、找一找答案(出示材料),一杯熱水快速變冷”的意識,提高科
你們準(zhǔn)備怎么做?小組可以討實驗。學(xué)收集數(shù)據(jù)
論一下。和分析的能
2.提問:這個方法可以力,學(xué)生在親
嗎?冷熱水倒過來放置行不行歷中感受熱
(出示圖片:冷水杯放在熱水2.交流實驗操作水變冷過程
槽內(nèi))分別用溫度計測量水溫,流程,預(yù)測熱水變冷情中熱從熱水
就能知道熱水有沒有變冷了。況:傳給燒杯,再
那變冷多少?哪一組水溫降得先測量熱水、冷水傳給冷水等
最快能知道嗎?原先的溫度,再測量熱物體的能量
3.提問:好,這樣可以進水冷水接觸后的溫度,傳遞,科學(xué)認(rèn)
行公平的比較了嗎?你們準(zhǔn)備計算冷熱水溫度的變識到熱在接
用多長時間測水溫?化。觸物體間可
師:要每隔一段時間記錄以傳遞,可以
水溫的變化。隔多長時間記錄3.明確測量時間:從一個物體
水溫變化比較好呢?課堂時間各組測量冷熱水溫度傳給另一個
短暫,我們可以每隔30秒鐘測變化的時間要相同。物體,從溫度
量記錄一次,90秒鐘后來比比高的物體傳
水溫的變化。(出示實驗記錄給溫度低的
單)4.交流實驗注意物體。]
4.提問:實驗中,我們需八占、、??
要注意什么嗎?不要燙到,準(zhǔn)確計
5.實驗友情提醒:同學(xué)們時和測溫,及時讀數(shù)和
說得很對,實驗時除了需要注記錄……
意安全,注意正確使用溫度計,
還要注意分工合作,測溫員、
計時員、記錄員各司其職、密
切配合。(出示實驗友情提醒)
6.談話:準(zhǔn)備好了嗎?好,5.學(xué)生活動,教
請各組領(lǐng)取材料?,然后就開始。師巡視。
7.實驗結(jié)束后提問:實驗
中,同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)呢?6.學(xué)生匯報發(fā)現(xiàn)。
熱會從熱水傳給冷水,從
一個熱的物體傳給冷的物體,
從溫度高的物體傳給溫度低的
物體。
8.提問:其中,哪一組冷
得最快?相同時間里,不同的
小組冷熱水溫度變化不同,這
可能和什么有關(guān)?
和冷熱水的多少不同有
關(guān)。熱水一樣多的情況下,冷
水越多,溫度下降得越快。
9.教師小結(jié):實驗中我們
發(fā)現(xiàn),熱水變冷,冷水變熱,
在相互接觸的冷熱不同的物體
之間,熱可以傳遞。熱從一個
物體傳遞給另一個物體,從溫
度高的物體傳到溫度低的物
體。
二、實(二)研究熱在物體(金屬)[設(shè)計意圖:
驗探內(nèi)的傳遞方向科學(xué)注重事
究,科1.提問:熱會在接觸物體實和證據(jù),如
學(xué)認(rèn)知間傳遞,往哪個方向傳?誰能何讓學(xué)生親
熱傳導(dǎo)用箭頭或符號畫出熱在接觸物1.根據(jù)實驗現(xiàn)象眼目睹傳熱
體間的傳遞呢?和PPT圖片分析熱量傳過程,教材安
同學(xué)們親眼看到這個傳熱遞的方向。排”研究熱在
過程了嗎?我們僅是根據(jù)冷熱金屬中的傳
水溫度變化情況作出了自己的遞方向”的實
判斷。想不想親眼目睹傳熱過臉,借助涂凡
程呢?下面我們就使用金屬材2.交流“熱在金士林、蠟燭油
料(金屬棒、金屬片)來研究屬中是怎樣傳遞的”實等受熱易熔
熱在金屬中是怎樣傳遞的?要驗方法?;矬w來開
解決這個問題,同學(xué)們準(zhǔn)備怎展實驗,可以
么做?(出示金屬棒、金屬片直接觀察到
圖片)熱在金屬中
2.出示蠟燭,談話:老師的傳遞,從而
這兒有蠟燭,火柴點燃后就能3.在金屬棒、金科學(xué)判斷熱
來加熱。你們準(zhǔn)備在金屬的哪屬片簡圖上標(biāo)出加熱在物體內(nèi)的
個部位加熱呢?(板貼金屬棒、位置,預(yù)測熱在金屬中傳熱方向,并
金屬片簡圖)誰能用三角或者的傳遞方向。在液體間傳
圓圈標(biāo)出金屬上加熱的位置,熱實驗的基
并用箭頭畫出熱在金屬中的傳礎(chǔ)上,科學(xué)建
遞方向。構(gòu)熱傳導(dǎo)概
3.談話:熱在金屬中是不4.觀看熱在金屬念。]
是這樣傳的呢?我們來看看實中傳遞方向的實驗視
驗視頻。(播放視頻)頻,進一步完善實驗設(shè)
4.提問:你們看出熱在金計。
屬上是怎么傳的了嗎?(看不
出來。)有辦法在金屬棒、金屬
片上清晰地觀察到傳熱方向
嗎?僅僅觀察金屬是無法做到
的,我們可以借助一些受熱易
熔化或者易凝固的物體涂在金
屬上來輔助觀察,涂蠟燭油、
凡士林就是很好的方法,可以
根據(jù)蠟燭油熔化的情況來判斷
熱在金屬中的傳遞方向。5.交流明確實驗
5.提問:實驗怎么做?需步驟和注意事項。
要注意什么呢?
明確實驗步驟:(1)將蠟
燭油均勻地涂在金屬棒、金屬
片上。(2)用試管夾夾住金屬
的一端。(3)在預(yù)定位置加熱,
觀察金屬上蠟燭油的變化。(4)
把加熱過的金屬放在金屬盒
上。
活動時,要注意什么?涂
蠟燭面要朝上,試管夾子夾夾
牢,小心用火莫燙著,金屬很
燙勿碰到,擺放金屬盒上保安
全。實驗結(jié)束,在金屬棒、金
屬片簡圖上畫出加熱位置和熱6.學(xué)生活動,教
量傳遞的方向貼到黑板上,相師巡視。
同的情況各組貼在一起。清楚
了嗎?開始。7.學(xué)生匯報發(fā)現(xiàn)。
6.學(xué)生實驗,教師巡視。
7.教師小結(jié):通過實驗,
我們發(fā)現(xiàn)熱可以從金屬的某一
部分傳遞到另一部分,熱從溫
度較高處傳到溫度較低處???/p>
學(xué)上,把熱可以從物體的某一
部分傳遞到另f分,也可以
通過接觸,從一個物體傳遞給
另一個物體,這種傳熱方式叫
做熱傳導(dǎo)。今天,我們就一起
研究熱傳導(dǎo)(揭示課題)。熱傳
導(dǎo)時,熱總是從溫度較高處傳
到溫度較低處。
三、聯(lián)1.談話:同學(xué)們,生活中1.交流生活中的[設(shè)計意圖:
系實隨處可見熱傳導(dǎo)現(xiàn)象,請你想熱傳導(dǎo)現(xiàn)象,分析傳熱熱傳導(dǎo)現(xiàn)象
際,分一想、找一找哪里存在熱傳導(dǎo),過程。隨處可見,選
析生活它們的傳熱過程是怎樣的。擇炒栗子、喝
中的熱2.出示圖片,提問:這些熱水、冷敷熱
傳導(dǎo)事事例中有熱傳導(dǎo)嗎?熱是怎么2.選擇圖片事例敷、吹風(fēng)機吹
例傳遞的?(冷敷:主要通過低說一說熱的傳遞過程。頭發(fā)等事例,
溫作用于皮膚組織,身體上的交流傳熱過
熱量傳向冰袋,以減少出血、程,學(xué)生會發(fā)
控制炎癥、緩解腫脹、減輕疼現(xiàn)固體、液
痛,兩三天后,可以進行熱敷。體、氣體之間
熱敷:熱量從熱敷袋傳向身體通過接觸都
受傷部位,利于血液循環(huán)、消可以有熱傳
腫止痛。)導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生。
3.小結(jié)拓展:同學(xué)們,熱但熱傳導(dǎo)現(xiàn)
傳導(dǎo)的現(xiàn)象很普遍,固體、液3.再次測量冷熱象的發(fā)生是
體、甚至氣體之間通過接觸都水溫度,匯報數(shù)據(jù),交有條件的,再
可以有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生。那熱流發(fā)現(xiàn),感受熱傳導(dǎo)產(chǎn)次測量冷熱
傳導(dǎo)時刻都在進行嗎?請同學(xué)生的條件,知道沒有溫水溫度,借助
們再次測量冷熱水溫度,冷熱差就不會產(chǎn)生熱傳導(dǎo)。數(shù)據(jù)幫助學(xué)
水溫度分別是多少?再過一個生明晰熱傳
小時,熱水杯內(nèi)的熱量會繼續(xù)導(dǎo)的前提是
傳遞給冷水嗎?當(dāng)兩個物體之物體有溫差,
間溫度相同,沒有溫差時,熱物體沒有溫
傳導(dǎo)就停止了。很多時候,我差就不會產(chǎn)
們運用熱傳導(dǎo)服務(wù)生活,有時生熱傳導(dǎo)。]
也希望避免熱傳導(dǎo)現(xiàn)象出現(xiàn),4.課后設(shè)計制作
比如設(shè)計師發(fā)現(xiàn)水66℃時喝起一個水溫66。的保溫
來最舒服,你們能運用今天所杯,或者設(shè)計一個夏天
學(xué)想辦法設(shè)計制作一個水溫冷飲不容易化掉的保
66℃的保溫杯嗎?或者設(shè)計一溫盒。
個夏天冷飲不容易化掉的保溫
盒。請同學(xué)們發(fā)揮聰明才智,
想一想結(jié)構(gòu)材料、畫一畫設(shè)計
草圖,做一做實物模型,測一
測使用效果,相信你們一定能
解決科學(xué)問題,成為一名小小
設(shè)計師的。加油!
【板書設(shè)計】
5.熱傳導(dǎo)
熱溫度較高處=度較低處
6.熱對流
【課標(biāo)落實】
1.本單元通過一系列觀察、實驗、分析等活動,落實《課程標(biāo)準(zhǔn)》高年段
的課程目標(biāo)。
科學(xué)知識:
初步了解常見的物質(zhì)的變化;知道不同能量之間的轉(zhuǎn)換。
科學(xué)探究:
能基于所學(xué)的知識,初步具備實驗設(shè)計的能力和控制變量的意識,并能設(shè)計
單一變量的實驗方案。
科學(xué)態(tài)度:
體會設(shè)計實驗方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié),體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,也能幫
助別人理解自己的想法。樂于嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學(xué)
探究,體會創(chuàng)新樂趣。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境:
了解人類的好奇和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影
響著社會發(fā)展。
2.本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”的高年
段要求。
1.2材料具有一定的性能。
6.3.3熱可以在物體內(nèi)和物體間傳遞,通常熱從溫度高的物體傳向溫度低
的物體。
6.6.2一種表現(xiàn)形式的能量可以轉(zhuǎn)換為另一種表現(xiàn)形式。
17.2技術(shù)包括人們利用和改造自然的方法、程序和產(chǎn)品。
【教材分析】
本課著重探究液體和氣體的熱傳遞方式一一對流。液體或氣體中較熱部分和
較冷部分之間通過循環(huán)流動使溫度趨于均勻的過程叫對流,即流體(氣體或液體)
通過自身各部分的宏觀流動實現(xiàn)熱量傳遞的過程。對流產(chǎn)生的原因在于物質(zhì)的熱
脹冷縮,流體受熱后體積變大,質(zhì)量不變,密度變小,在浮力作用下向上浮起,
溫度低的流體密度較大,向下流動。
本課教學(xué)內(nèi)容包括四個部分:第一部分是觀察把一小瓶訂色熱水放入冷水槽
中的現(xiàn)象,引發(fā)學(xué)生思考,聚焦對流現(xiàn)象。第二部分是探究熱在水中是怎樣傳遞
的。把木屑放入水中加熱,水升溫后觀察木屑在水中的運動方式,借助木屑的運
動方向推測液體的流動方向。這是一個能夠充分激發(fā)學(xué)生想象力的活動,使學(xué)生
認(rèn)識液體的熱傳遞方式主要是對流。第三部分是探究熱在空氣中是怎樣傳遞的。
在空氣中點燃一支線香,用玻璃罩倒扣住,觀察線香冒出的煙是怎樣流動的,從
.而認(rèn)識氣體熱傳遞的方式主要也是對流。第四部分是利用身邊材料制作簡易走馬
燈,解釋走馬燈能轉(zhuǎn)動的原因。這個環(huán)節(jié)既是對本課知識點的生活解釋和應(yīng)用,
也是一個工程技術(shù)能力的訓(xùn)練。
【學(xué)情分析】
自然界中熱傳遞無處不在,研究由溫差引起的熱傳遞現(xiàn)象是認(rèn)識自然界的重
要內(nèi)容。無論是在日常生活中還是在科技領(lǐng)域內(nèi),熱傳遞都有著廣泛的應(yīng)用。人
們冬天哂太陽取暖,夏天開空調(diào)降溫,研究食品冷藏保鮮技術(shù)等,都與熱傳遞現(xiàn)
象有關(guān)。當(dāng)我們了解熱傳遞的發(fā)生條件、熱傳遞的方式以及材料的傳熱性能后,
就能根據(jù)實際需求,選擇是防止熱傳遞的發(fā)生,還是利用熱傳遞方便生活。
對于熱傳遞學(xué)生有很多切身的感受,如盛有熱水的玻璃杯燙手,但這只是生
活經(jīng)驗,學(xué)生不知道熱傳遞有三種方式,以及三種傳熱方式的異同。為此,本單
元設(shè)計大量實驗為學(xué)生提供直觀現(xiàn)象,幫助學(xué)生分析影響熱傳遞的主要因素,概
括熱傳遞的基本規(guī)律,理解熱傳遞的實質(zhì)是能量從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移的過
程,進而解釋生活中的熱傳遞現(xiàn)象。對于本主題,學(xué)生不僅有生活經(jīng)驗,還有一
定的認(rèn)知基礎(chǔ),在四年級學(xué)習(xí)了《冷和熱》知I識,強調(diào)運用實驗觀察的方法,掌
握溫度的概念,知道溫度變化可以使物體產(chǎn)生體積和形態(tài)的變化,并了解一般物
體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)。因此,對于熱學(xué)知識,在小學(xué)階段學(xué)生經(jīng)歷了“進階”
的學(xué)習(xí)過程。此外,通過本單元的學(xué)習(xí)能強化學(xué)生對“物質(zhì)是運動的”這一核心
觀點的理解,在前期從宏觀層面學(xué)習(xí)機械運動的基礎(chǔ)上,借助一些表象來了解微
觀運動,為初中學(xué)習(xí)分子熱運動提供豐富的認(rèn)知基礎(chǔ)。
本主題與生活實際息息相關(guān),有大量的生活事例作為學(xué)習(xí)素材。這不僅為學(xué)
生在基于事實的基礎(chǔ)上分析傳熱現(xiàn)象、抽象傳熱特點、概括傳熱規(guī)律提供充分機
會,還為學(xué)生培養(yǎng)邏輯思維和逆向思維提供有效載體。同時,運用熱傳遞知識編
排多種制作活動,為學(xué)生知識遷移、設(shè)計思維、動手能力的發(fā)展提供契機C
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)知識:
1.知道液體、空氣熱傳遞的主要方式是熱末流。
2.認(rèn)識熱對流傳遞熱的特點。
科學(xué)探究:
1.能基于所學(xué)知次,從事物變化及相互關(guān)系提出可探究的科學(xué)問題.
2.能基于所學(xué)知次,通過觀察水受熱流動的現(xiàn)象,獲取信息,運用分析、
比較、推理的方法得出結(jié)論。
3.能大膽質(zhì)疑,從不同視角提出研究思路,并完成探究。
科學(xué)態(tài)度:
1.在進行合作時,愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見,形成集體
的觀點。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境:
1.認(rèn)識到科技的發(fā)展給人們的生產(chǎn)、生活帶來的便利。
【教學(xué)重點】
知道熱在氣體和液體中傳遞的主要方式是熱對.流。
【教學(xué)難點】
做熱在水中和空氣中傳遞的實驗,從而理解對?流現(xiàn)象。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師材料:課件和視頻。
學(xué)生材料:水槽、小廣口瓶、色素、酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、燒杯、木屑、
火柴、
塔香、玻璃罩、紙杯、蠟燭、棉線、牙簽、剪刀、雙面膠。
【教學(xué)時間】
1課時
【教學(xué)過程設(shè)計】
一、視頻引入,聚焦對流現(xiàn)象
1.同學(xué)們,通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道熱在固體中是以熱傳導(dǎo)的方式
傳遞熱量的?那么熱在液體中又是如何傳遞的呢?
老師這里有一小瓶紅色的熱水,如果將這一小瓶紅色熱水放到冷水里,會出
現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?我們來看一段視頻(播放視頻),注意仔細(xì)觀察。
2.你們觀察到了葉么?
生:紅色的熱水會上升,到達頂部會向四周擴散,和冷水混合,然后也會有
部分慢慢地降下來。
3.為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象(熱水上升,到達頂部又下降)?你覺得可能
和什么有關(guān)?
4.學(xué)生匯報:熱水比冷水輕;熱的傳遞.
5.到底你們的猜想對不對呢?要弄清為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,我們需要
先來研究一下熱在水中是如何傳遞的。
[設(shè)計意圖:創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,了解學(xué)生原有認(rèn)知,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。]
二、操作與探究
(一)研究熱在水中的傳遞
1.首先我們來探究熱在水中的傳遞。我們要設(shè)計怎樣的實驗來證明呢?請
同學(xué)們先來認(rèn)識下老師準(zhǔn)備的實驗器材:水、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴、
蒸發(fā)皿。你能根據(jù)老師提供的實驗器材設(shè)計實驗證明猜想嗎?請你們利小組同學(xué)
討論一下。
2.學(xué)生小組內(nèi)交流,匯報研究方案:用火柴點燃酒精燈\用完后的火柴棒
放在蒸發(fā)皿里。再用酒精燈給水加熱,觀察水受熱后的變化。
3.這個辦法很好。但你們想過沒有,水是沒有顏色、透明的液體,要想直
接觀察水受熱后的現(xiàn)象會不會很明顯呢?
生:不明顯。
師:要想清楚地看到水受熱后的現(xiàn)象,該怎么辦呢?
生:可以在水里放進一些物體,借助物體來觀察。
舉例說說,放些什么好呢?
生舉例:木屑、茶葉、粉筆末等。
為了同學(xué)們實驗方便,老師給大家準(zhǔn)備了一些木屑。我們可以通過觀察木屑
的運動來了解水的流動。
4.清楚這個實驗怎么操作了嗎?師生梳理實驗步驟:
(1)用酒精燈給水加熱。
(2)仔細(xì)觀察木屑在水中的運動軌跡。
(3)待觀察清楚后及時在記錄紙上畫出線路圖。
(4)觀察結(jié)束,及時蓋滅泗精燈。
5.你們認(rèn)為在實驗過程中應(yīng)該注意什么呢?
生:在熨驗過程中我們需要注意酒精燈的規(guī)范操作。同時也有注意安仝,小
心燙傷。
6.學(xué)生進行實驗活動,教師巡視指導(dǎo)。
7.匯報交流,說說木屑在水中是怎樣運動的?
生:水受熱以后,水中的物體都是上升以后下降,然后再上升再下降,這樣
不停的循環(huán)運動。
8.為什么加熱之君就出現(xiàn)了水中物體上升以后下降,然后再上升再下降,
這樣不停循環(huán)運動的現(xiàn)象呢?這種現(xiàn)象說明了什么呢?小組同學(xué)討論一下。
學(xué)生討論,師指導(dǎo)并參與討論。
生匯報熱水上升,冷水下降。
9.師小結(jié):加熱后,底部的水受熱上升,周圍和上面較冷的水下降,流過
來補充,被加熱后又上升……就這樣,冷水和熱水相對流動,科學(xué)上把這種傳遞
熱的方式稱為對流。(板書:對流)
10.用手指碰下杯子中的水,有什么感受?
生:水變熱了。
師:熱水上升就是水在傳遞熱,通過對流,燒杯里的水溫度就升高了。通過
以上活動,我們知道熱在水中主要是以什么方式傳遞的?
生:對流!
師:水屬于液體,也就是說熱在液體當(dāng)中是以對流的方式傳遞的。
[設(shè)計意圖:觀察熱在水中傳遞的過程,發(fā)現(xiàn)液體受熱會上升,遇冷會下降,
循環(huán)流動。]
(二)研究熱在空氣中的傳遞。
1.過渡:熱在液體中是以對流的方式傳遞熱的,那熱在氣體中又是如何傳
遞的呢?卜面我們就來研究熱在空氣中的傳遞。
2.出示實驗器材:老師為大家準(zhǔn)備了這樣一些器材:塔香、玻璃杯、火柴、
蒸發(fā)川L。我們可以怎么來設(shè)計這個實驗?zāi)??請大家小組討論一下。
3.學(xué)生討論并匯農(nóng)實驗設(shè)計:
(1)用火柴點燃塔香。
(2)用玻璃杯倒扣住塔香。
(3)觀察煙是怎樣飄動的,及時畫出運動軌跡。
4.在實驗過程中應(yīng)該注意什么呢?
生:有注意安全,小心燙傷。
師補充:注意觀察要及時仔細(xì),實驗現(xiàn)象開始時比較清楚,后面隨著煙的增
多觀察效果會變差。
5.學(xué)生進行實驗活動,教師巡視指導(dǎo)。
6.匯報交流,說說觀察到了什么現(xiàn)象?
生:塔香受熱以后,煙是上升以后下降,然后再上升再下降,這樣不停的循
環(huán)運動。
7.以上兩個實驗有什么相同之處?
生:水和空氣受熱之后都上升,遇冷下降。
8.總結(jié):液體或氣體受熱上升,遇冷下降,循環(huán)流動,使冷、熱液體或氣
體相互混合,這種傳熱方式叫作熱對流。熱對流時,熱總是由溫度較高處傳到溫
度較低處。
[設(shè)計意圖:觀察熱在空氣中的傳遞過程,發(fā)現(xiàn)氣體受熱會上升,遇冷會下
降,循環(huán)流動。并通過對比,發(fā)現(xiàn)液體和氣體相同的傳熱方式。]
三、運用與拓展
1.同學(xué)們,剛剛我們知道了什么是熱對流,那么我們在生活當(dāng)中有沒有見
過熱對流的現(xiàn)象呢?
生:風(fēng)的形成里包含空氣的對流;燒水時水通過對流變熱;喝湯時我們會上
下攪一攪,加快對流的速度,讓它這個熱量更快的均勻分布。
2.這是冬天我們家里常用的取暖器,你能說說它是怎樣使房間變暖的?
生:靠近取暖器的空氣先熱,上升,周圍比較冷的空氣就會流過來補充,又
受熱上升,這樣,整個屋子的空氣在不斷的流動過程中逐漸變暖.
3.瞧,老師今天還帶來了一個特別的玩具,叫走馬燈,屬于燈籠的一種,
但最大的不同是它會轉(zhuǎn)動。走馬燈為什么可以轉(zhuǎn)動,背后又藏著什么秘密呢?下
面我們就來嘗試做一做、玩一玩,在做和玩當(dāng)中思考這個問題。
4.出示制作走馬燈步驟。
5.學(xué)生制作。
6.展示成品,并嘗試解釋一下走馬燈轉(zhuǎn)動的秘密。
7.觀察同學(xué)們制作的走馬燈,你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們做的走馬燈轉(zhuǎn)動速度不一樣;還有走馬燈轉(zhuǎn)動的方向也不
太對勁。
8.你能想出什么辦法來改變走馬燈轉(zhuǎn)動的速度和方向嗎?請同學(xué)們課后嘗
試用身邊材料動手制作一個走馬燈,并探究改變走馬燈旋轉(zhuǎn)速度和方向的方法。
[設(shè)計意圖:通過熱對流知識在生活中的應(yīng)用,強化學(xué)生對熱對流的理解,
這也是對學(xué)生技術(shù)制作能力的訓(xùn)練。]
【板書設(shè)計】
6.熱對流
液體[氣體
熱
6.熱對流
【課標(biāo)落實】
i.本單元通過一系列觀察、實驗、分析等活動,落實《課程標(biāo)準(zhǔn)》高年段
的課程目標(biāo)。
科學(xué)知識:
初步了解常見的物質(zhì)的變化;知道不同能量之間的轉(zhuǎn)換。
科學(xué)探究:
能基于所學(xué)的知識,初步具備實驗設(shè)計的能力和控制變量的意識,并能設(shè)計
單一變量的實驗方案。
科學(xué)態(tài)度:
體會設(shè)計實驗方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié),體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,也能幫
助別人理解自己的想法。樂于嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學(xué)
探究,體會創(chuàng)新樂趣。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境:
了解人類的好奇和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影
響著社會發(fā)展。
2.本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”的高年
段要求。
1.2材料具有一定的性能。
6.3.3熱可以在物體內(nèi)和物體間傳遞,通常熱從溫度高的物體傳向溫度低
的物體。
6.6.2一種表現(xiàn)形式的能量可以轉(zhuǎn)換為另一種表現(xiàn)形式。
17.2技術(shù)包括人們利用和改造自然的方法、程序和產(chǎn)品。
【教材分析】
本課著重探究液體和氣體的熱傳遞方式一一對流。液體或氣體中較熱部分和
較冷部分之間通過循環(huán)流動使溫度趨于均勻的過程叫對流,即流體(氣體或液體)
通過自身各部分的宏觀流動實現(xiàn)熱量傳遞的過程。對流產(chǎn)生的原因在于物質(zhì)的熱
脹冷縮,流體受熱后體積變大,質(zhì)量不變,密度變小,在浮力作用下向上浮起,
溫度低的流體密度較大,向下流動。
本課教學(xué)內(nèi)容包括四個部分:第一部分是觀察把一小瓶紅色熱水放入冷水槽
中的現(xiàn)象,引發(fā)學(xué)生思考,聚焦對流現(xiàn)象。第二部分是探究熱在水中是怎樣傳遞
的。把木屑放入水中加熱,水升溫后觀察木屑在水中的運動方式,借助木屑的運
動方向推測液體的流動方向。這是一個能夠充分激發(fā)學(xué)生想象力的活動,使學(xué)生
認(rèn)識液體的熱傳遞方式主要是對流。第三部分是探究熱在空氣中是怎樣傳遞的。
在空氣中點燃一支線香,用玻璃罩倒扣住,觀察線香冒出的煙是怎樣流動的,從
而認(rèn)識氣體熱傳遞的方式主要也是對流。第四部分是利用身邊材料制作簡易走馬
燈,解釋走馬燈能轉(zhuǎn)動的原因C這個環(huán)節(jié)既是對本課知識點的生活解釋和應(yīng)用,
也是一個工程技術(shù)能力的訓(xùn)練。
【學(xué)情分析】
自然界中熱傳遞無處不在,研究由溫差引起的熱傳遞現(xiàn)象是認(rèn)識自然界的重
要內(nèi)容。無論是在日常生活中還是在科技領(lǐng)域內(nèi),熱傳遞都有著廣泛的應(yīng)用。人
們冬天曬太陽取暖,夏天開空調(diào)降溫,研究食品冷藏保鮮技術(shù)等,都與熱傳遞現(xiàn)
象有關(guān)。當(dāng)我們了解熱傳遞的發(fā)生條件、熱傳遞的方式以及材料的傳熱性能后,
就能根據(jù)實際需求,選擇是防止熱傳遞的發(fā)生,還是利用熱傳
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