5.熱傳導【課標落實】1本單元通過一系列觀察、實驗、分析等活動，落實課程標準高年段的課程目標。科學知識：初步了解常見的物質的變化；知道不同能量之間的轉換。科學探究：能基于所學的知識，初步具備實驗設計的能力和控制變量的意識，并能設計單一變量的實驗方案。科學態度：體會設計實驗方案時科學探究的重要環節，體現了嚴謹的科學態度，也能幫助別人理解自己的想法。科學、技術、社會魚環境：了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力，技術的發展和應用影響著社會發展。2本課學習內容基于課程標準課程內容中“物質科學領域”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。6.6.2一種表現形式的能量可以轉換為另一種表現形式。17.2技術包括人們利用和改造自然的方法、程序和產品。【教材分析】熱傳導是蘇教版科學五年級上冊第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習，學生對太陽光和熱已經有了初步認識。三四年級時，學生已認識熱空氣與冷空氣，學會測量氣溫，認識熱對物質的影響。五年級學生對生活世界、自然世界中的熱傳遞現象，有一定的了解，有一定的認識，但對熱傳遞現象的產生原因尚不清楚，對“熱傳導”概念比較陌生。本課要幫助學生建立“熱傳導”的概念，認識熱傳導，并運用熱傳導現象解決實際問題。本課教學內容分為三個部分：第一部分，問題導入，初步感受熱傳遞現象，調動學生已有經驗知道熱可以在接觸物體間傳遞。第二部分，實驗探究，科學認知熱傳導，通過讓熱水變冷的任務，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，從而科學建構“熱傳導”概念。第三部分，聯系實際，分析生活中的熱傳導事例，交流現象中的傳熱過程，感知固體、液體、氣體之間通過接觸都可以有熱傳導現象發生，通過再次測量冷熱水溫度，發現沒有溫差熱傳導現象就不會發生。【學情分析】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習，學生已經初步認識了太陽光和熱，知道空氣有冷熱差別，會用溫度比較冷熱，了解冷熱對物質的影響。本課教學基于前期的知識基礎和豐富的生活體驗，帶領學生回顧感受廣泛存在的熱傳遞現象，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有能量傳遞，科學建立熱傳導概念。五年級的學生已經具備實驗設計和實施的能力，科學開展對比實驗、借助物體觀察熱傳導現象是本課實驗教學中的重點和難點，本課實驗教學培養學生實驗設計、控制變量、規范操作、科學分析的能力和嚴謹的科學態度，引導學生有依據地解決問題。從學生的年齡結構和心理特征來看，五年級的學生思維發展迅速、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。本課學習，將進一步培養學生解決問題、交流分享的能力，掌握搜集證據、借助物體觀察實驗等方法，進一步激發學科學、愛科學、用科學的興趣和熱情。【教學目標】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。建構熱傳導的概念。3根據現象歸納熱傳導的概念，知道固體、液體、氣體之間通過接觸可以有熱傳導現象。4能解釋生活中熱傳導的現象，分析傳熱過程。【教學重點】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。【教學難點】能夠做借助其他物體觀察的熱傳導實驗。【教學準備】教師材料：課件和視頻。學生材料：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。【教學時間】1課時【教學過程設計】一、問題導入，初步感受熱傳遞現象1談話：同學們，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？設計意圖：創設問題情境，讓學生思考中感受熱可以在接觸的物體間傳遞，從而引出學習任務，探究熱在物體間和物體內的傳遞。 二、實驗探究，科學認知熱傳導（一）研究熱在接觸物體間的傳遞1出示任務、材料，設計實驗：剛才，同學們想到了多種方法讓熱水變冷，很棒，為你們點贊！大家都認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，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，你們準備怎么做？小組可以討論一下。學生交流方法：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）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）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.熱傳導實驗：將盛有 的燒杯放入盛有 的水槽里，記錄發現。實驗過程熱水冷水測量水的起始溫度（單位：）秒鐘后水的溫度（單位：）秒鐘后水的溫度（單位：）秒鐘后水的溫度（單位：）水溫的變化溫度下降 溫度上升 我們的發現熱會從 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：準確計時和測溫，讀數要及時。師：測量時，每支溫度計請同學負責連續觀測，溫度計液泡要完全浸沒在水中，當數據不再上升或下降時讀數。為了方便大家準時讀數，老師準備了秒表，請計時員提前5秒鐘提示準備讀數，溫度計全程不拿出水面，實驗結束也不要取下。）5實驗友情提醒：同學們說得很對，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。準備好了嗎？好，請各組領取材料，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，準時、準確讀數。（3）分工合作，持續觀察，及時記錄。6學生活動，教師巡視。7學生匯報，提問：實驗中，同學們有什么發現呢？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？生：和冷熱水的多少不同有關。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：實驗中我們發現，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。設計意圖：本環節以任務驅動，根據提供的材料完成“讓熱水快速變冷”的任務，學生自主設計，強調公平性，強化控制變量的意識，提高科學收集數據和分析的能力，學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，科學認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）研究熱在物體（金屬）內的傳遞方向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？（學生根據PPT分析）同學們親眼看到這個傳熱過程了嗎？我們僅是根據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，同學們準備怎么做？（出示金屬棒、金屬片圖片）生：給金屬提供熱量。2出示蠟燭，談話：好，老師這兒有蠟燭，火柴點燃后就能來加熱。你們準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學生預測，標出方向。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學生實驗，教師巡視。8學生匯報，教師小結：通過實驗，我們發現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。科學上，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。今天，我們就一起研究熱傳導（揭示課題）。熱傳導時，熱總是從溫度較高處傳到溫度較低處。設計意圖：科學注重事實和證據，如何讓學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，借助涂凡士林、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，從而科學判斷熱在物體內的傳熱方向，并在液體間傳熱實驗的基礎上，科學建構熱傳導概念。三、聯系實際，分析生活中的熱傳導事例1談話：同學們，生活中隨處可見熱傳導現象，請你想一想、找一找哪里存在熱傳導，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、消腫止痛。）3小結拓展：同學們，熱傳導的現象很普遍，固體、液體、甚至氣體之間通過接觸都可以有熱傳導現象發生。那熱傳導時刻都在進行嗎？請同學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，熱水杯內的熱量會繼續傳遞給冷水嗎？當兩個物體之間溫度相同，沒有溫差時，熱傳導就停止了。很多時候，我們運用熱傳導服務生活，有時也希望避免熱傳導現象出現，比如設計師發現水66時喝起來最舒服，你們能運用今天所學想辦法設計制作一個水溫66的保溫杯嗎？或者設計一個夏天冷飲不容易化掉的保溫盒。請同學們發揮聰明才智，想一想結構材料、畫一畫設計草圖，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問題，成為一名小小設計師的。加油!設計意圖：熱傳導現象隨處可見，選擇炒栗子、喝熱水、冷敷熱敷、吹風機吹頭發等事例，交流傳熱過程，學生會發現固體、液體、氣體之間通過接觸都可以有熱傳導現象發生。但熱傳導現象的發生是有條件的，再次測量冷熱水溫度，借助數據幫助學生明晰熱傳導的前提是物體有溫差，物體沒有溫差就不會產生熱傳導。【板書設計】5熱傳導熱 溫度較高處 溫度較低處- 7 -蘇教版小學科學五年級上冊 第二單元 熱傳遞