5.热传导【课标落实】1本单元通过一系列观察、实验、分析等活动，落实课程标准高年段的课程目标。科学知识：初步了解常见的物质的变化；知道不同能量之间的转换。科学探究：能基于所学的知识，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。科学态度：体会设计实验方案时科学探究的重要环节，体现了严谨的科学态度，也能帮助别人理解自己的想法。科学、技术、社会鱼环境：了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。2本课学习内容基于课程标准课程内容中“物质科学领域”的高年段要求。1.2材料具有一定的性能。6.3.3热可以在物体内和物体间传递，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。6.6.2一种表现形式的能量可以转换为另一种表现形式。17.2技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。【教材分析】热传导是苏教版科学五年级上册第2单元热传递的第一课。通过二年级上册天空中的星体单元的学习，学生对太阳光和热已经有了初步认识。三四年级时，学生已认识热空气与冷空气，学会测量气温，认识热对物质的影响。五年级学生对生活世界、自然世界中的热传递现象，有一定的了解，有一定的认识，但对热传递现象的产生原因尚不清楚，对“热传导”概念比较陌生。本课要帮助学生建立“热传导”的概念，认识热传导，并运用热传导现象解决实际问题。本课教学内容分为三个部分：第一部分，问题导入，初步感受热传递现象，调动学生已有经验知道热可以在接触物体间传递。第二部分，实验探究，科学认知热传导，通过让热水变冷的任务，研究热在接触物体间的传递，知道热可以从一个物体传递给另一个物体；通过探究热在金属中的传递方向，研究热在物体内的传递，热可以从物体的某一部分传递到另一部分，从而科学建构“热传导”概念。第三部分，联系实际，分析生活中的热传导事例，交流现象中的传热过程，感知固体、液体、气体之间通过接触都可以有热传导现象发生，通过再次测量冷热水温度，发现没有温差热传导现象就不会发生。【学情分析】通过二年级上册天空中的星体单元、三年级上册热空气和冷空气、四年级下册冷和热单元的学习，学生已经初步认识了太阳光和热，知道空气有冷热差别，会用温度比较冷热，了解冷热对物质的影响。本课教学基于前期的知识基础和丰富的生活体验，带领学生回顾感受广泛存在的热传递现象，知道热总是从温度高的物体传向温度低的物体，热在物体间和物体内有能量传递，科学建立热传导概念。五年级的学生已经具备实验设计和实施的能力，科学开展对比实验、借助物体观察热传导现象是本课实验教学中的重点和难点，本课实验教学培养学生实验设计、控制变量、规范操作、科学分析的能力和严谨的科学态度，引导学生有依据地解决问题。从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的学生思维发展迅速、实证意识强烈，分析问题、解决问题的能力明显提高，乐于与同伴分享合作，小组配合默契度高。本课学习，将进一步培养学生解决问题、交流分享的能力，掌握搜集证据、借助物体观察实验等方法，进一步激发学科学、爱科学、用科学的兴趣和热情。【教学目标】1通过观察热在液体中的传递过程，知道热能从一个物体传到另一个物体。2通过研究热在金属中的传递方向，知道热能从物体温度高的地方传向温度低的地方。建构热传导的概念。3根据现象归纳热传导的概念，知道固体、液体、气体之间通过接触可以有热传导现象。4能解释生活中热传导的现象，分析传热过程。【教学重点】知道热能从相互接触的一个物体传到另一个物体，能从一个物体温度高的地方传向温度低的地方。热总是从温度较高处传向温度较低处。【教学难点】能够做借助其他物体观察的热传导实验。【教学准备】教师材料：课件和视频。学生材料：水槽、烧杯、温度计、热水、冷水、毛巾、蜡烛、火柴、金属盘、金属棒、金属片、试管夹。【教学时间】1课时【教学过程设计】一、问题导入，初步感受热传递现象1谈话：同学们，近段时间天气炎热，这样的问题你遇到过吗？（出示问题情境：非常口渴时，水很烫不能马上喝，怎么办？）2提问：谁有好办法解决？注意：不能往水杯中添加其他物体哦！生：放空调或者电扇前面吹。3提问：这样的方法水的温度可以降低吗？它的热量传哪里去了？还有更快的降温方法吗？生：把水杯放入冰箱，或者周围放冰块。师追问：水的热量传哪里去了？热水周围的冰块放多放少，水温下降的速度一样吗？设计意图：创设问题情境，让学生思考中感受热可以在接触的物体间传递，从而引出学习任务，探究热在物体间和物体内的传递。 二、实验探究，科学认知热传导（一）研究热在接触物体间的传递1出示任务、材料，设计实验：刚才，同学们想到了多种方法让热水变冷，很棒，为你们点赞！大家都认为热水降温变冷的过程中，水的热量传递出去了，热有没有传递？传给什么物体了？今天，我们就通过完成让一杯热水快速变冷的任务，自己来测一测、找一找答案。可以使用的材料有热水一壶，冷水1000毫升，水槽一个，烧杯一个，温度计两支，你们准备怎么做？小组可以讨论一下。学生交流方法：把冷水倒入水槽，热水倒入烧杯后放入水槽，过一会儿热水会变冷。（出示图片：热水杯放在冷水槽内）2提问：这个方法可以吗？冷热水倒过来放置行不行（出示图片：冷水杯放在热水槽内）分别用温度计测量水温，就能知道热水有没有变冷了。那变冷多少？哪一组水温降得最快能知道吗？ 生：要先测量热水、冷水原先的温度，（出示图片：分别测量热水、冷水的初始温度）再测量热水冷水接触后的温度，计算冷热水温度的变化。3提问：好，这样可以进行公平的比较了吗？你们准备用多长时间测水温？生：各组测量冷热水温度变化的时间要相同。师：要每隔一段时间记录水温的变化。隔多长时间记录水温变化比较好呢？课堂时间短暂，我们可以每隔30秒钟测量记录一次，90秒钟后来比比水温的变化。（出示实验记录单）5.热传导实验：将盛有 的烧杯放入盛有 的水槽里，记录发现。实验过程热水冷水测量水的起始温度（单位：）秒钟后水的温度（单位：）秒钟后水的温度（单位：）秒钟后水的温度（单位：）水温的变化温度下降 温度上升 我们的发现热会从 传到 。4明确实验注意点：实验中，我们需要注意什么吗？生：小心别烫到。师：安全意识很强，烧杯内热水不要倒太多，拿放热水时握住烧杯上半部分，不要烫到。生：准确计时和测温，读数要及时。师：测量时，每支温度计请同学负责连续观测，温度计液泡要完全浸没在水中，当数据不再上升或下降时读数。为了方便大家准时读数，老师准备了秒表，请计时员提前5秒钟提示准备读数，温度计全程不拿出水面，实验结束也不要取下。）5实验友情提醒：同学们说得很对，实验时除了需要注意安全，注意正确使用温度计，还要注意分工合作，测温员、计时员、记录员各司其职、密切配合。准备好了吗？好，请各组领取材料，然后就开始。出示实验友情提醒：（1）注意安全，小心别烫到。（2）正确操作温度计，准时、准确读数。（3）分工合作，持续观察，及时记录。6学生活动，教师巡视。7学生汇报，提问：实验中，同学们有什么发现呢？生：热水变冷，冷水变热，热水的热量传给烧杯，再传给冷水，还传给水槽、桌子和周围的空气。热会从热水传给冷水，（直接传给冷水了吗？只传给冷水了吗？）从一个热的物体传给冷的物体，从温度高的物体传给温度低的物体。师：其中，哪一组冷得最快？相同时间里，不同的小组冷热水温度变化不同，这可能和什么有关？生：和冷热水的多少不同有关。热水一样多的情况下，冷水越多，温度下降得越快。8教师小结：实验中我们发现，热水变冷，冷水变热，在相互接触的冷热不同的物体之间，热可以传递。热从一个物体传递给另一个物体，从温度高的物体传到温度低的物体。设计意图：本环节以任务驱动，根据提供的材料完成“让热水快速变冷”的任务，学生自主设计，强调公平性，强化控制变量的意识，提高科学收集数据和分析的能力，学生在亲历中感受热水变冷过程中热从热水传给烧杯，再传给冷水等物体的能量传递，科学认识到热在接触物体间可以传递，可以从一个物体传给另一个物体，从温度高的物体传给温度低的物体。 （二）研究热在物体（金属）内的传递方向1提问：热会在接触物体间传递，往哪个方向传？谁能用箭头或符号画出热在接触物体间的传递呢？（学生根据PPT分析）同学们亲眼看到这个传热过程了吗？我们仅是根据冷热水温度变化情况作出了自己的判断。想不想亲眼目睹传热过程呢？好，下面我们就使用金属材料（金属棒、金属片）来研究热在金属中是怎样传递的？（出示问题：热在金属中是怎样传递的？）要解决这个问题，同学们准备怎么做？（出示金属棒、金属片图片）生：给金属提供热量。2出示蜡烛，谈话：好，老师这儿有蜡烛，火柴点燃后就能来加热。你们准备在金属的哪个部位加热呢？（板贴金属棒、金属片简图）谁能用三角或者圆圈标出金属上加热的位置，并用箭头画出热在金属中的传递方向。3学生预测，标出方向。4谈话：热在金属中是这样传的吗？我们来看看实验视频。（播放视频）5提问：你们看出热在金属上是怎么传的了吗？（看不出来。）有办法在金属棒、金属片上清晰地观察到传热方向吗？仅仅观察金属是无法做到的，我们可以借助一些受热易熔化或者易凝固的物体涂在金属上来辅助观察，涂蜡烛油、凡士林就是很好的方法，可以根据蜡烛油熔化的情况来判断热在金属中的传递方向。6提问：实验怎么做？需要注意什么呢？明确实验步骤：（1）将蜡烛油均匀地涂在金属棒、金属片上。（2）用试管夹夹住金属的一端。（3）在预定位置加热，观察金属上蜡烛油的变化。（4）把加热过的金属放在金属盒上。活动时，要注意什么？涂蜡烛面要朝上，试管夹子夹夹牢，小心用火莫烫着，金属很烫勿碰到，摆放金属盒上保安全。实验结束，在金属棒、金属片简图上画出加热位置和热量传递的方向贴到黑板上，相同的情况各组贴在一起。清楚了吗？开始。7学生实验，教师巡视。8学生汇报，教师小结：通过实验，我们发现热可以从金属的某一部分传递到另一部分，热从温度较高处传到温度较低处。科学上，把热可以从物体的某一部分传递到另一部分，也可以通过接触，从一个物体传递给另一个物体，这种传热方式叫做热传导。今天，我们就一起研究热传导（揭示课题）。热传导时，热总是从温度较高处传到温度较低处。设计意图：科学注重事实和证据，如何让学生亲眼目睹传热过程，教材安排“研究热在金属中的传递方向”的实验，借助涂凡士林、蜡烛油等受热易熔化物体来开展实验，可以直接观察到热在金属中的传递，从而科学判断热在物体内的传热方向，并在液体间传热实验的基础上，科学建构热传导概念。三、联系实际，分析生活中的热传导事例1谈话：同学们，生活中随处可见热传导现象，请你想一想、找一找哪里存在热传导，它们的传热过程是怎样的。2出示图片，提问：这些事例中有热传导吗？热是怎么传递的？（冷敷：主要通过低温作用于皮肤组织，身体上的热量传向冰袋，以减少出血、控制炎症、缓解肿胀、减轻疼痛，两三天后，可以进行热敷。热敷：热量从热敷袋传向身体受伤部位，利于血液循环、消肿止痛。）3小结拓展：同学们，热传导的现象很普遍，固体、液体、甚至气体之间通过接触都可以有热传导现象发生。那热传导时刻都在进行吗？请同学们再次测量冷热水温度，冷热水温度分别是多少？再过一个小时，热水杯内的热量会继续传递给冷水吗？当两个物体之间温度相同，没有温差时，热传导就停止了。很多时候，我们运用热传导服务生活，有时也希望避免热传导现象出现，比如设计师发现水66时喝起来最舒服，你们能运用今天所学想办法设计制作一个水温66的保温杯吗？或者设计一个夏天冷饮不容易化掉的保温盒。请同学们发挥聪明才智，想一想结构材料、画一画设计草图，做一做实物模型，测一测使用效果，相信你们一定能解决科学问题，成为一名小小设计师的。加油!设计意图：热传导现象随处可见，选择炒栗子、喝热水、冷敷热敷、吹风机吹头发等事例，交流传热过程，学生会发现固体、液体、气体之间通过接触都可以有热传导现象发生。但热传导现象的发生是有条件的，再次测量冷热水温度，借助数据帮助学生明晰热传导的前提是物体有温差，物体没有温差就不会产生热传导。【板书设计】5热传导热 温度较高处 温度较低处- 7 -苏教版小学科学五年级上册 第二单元 热传递