大象版五年級上冊科學教學設計（含教學反思，全冊154頁）目錄：準備單元 蒸發的快慢第一單元 冰淇淋冷藏箱1 熱傳遞2 熱的傳遞方式3 材料與保溫4 結構與保溫5 制作冷藏箱第二單元 人體司令部1 感官、大腦與認知2 保護感官3 人體司令部4 腦的保健第三單元 健康成長1 我的健康體檢表2 生活習慣與健康3 生活環境與健康4 我是小小安全員第四單元 地殼1 火山噴發2 地球的結構3 地殼中的巖石4 地殼運動5 應對地質災害第五單元 小小機械師1 工具的妙用2 杠桿3 滑輪4 輪軸5 斜面反思單元 日心說的先驅準備單元蒸發的快慢教學設計【教學分析】 本課通過引導學生根據情境提出可探究的科學問題,聚焦“影響水蒸發快慢的因素有哪 些”這一問題,然后針對這一問題作出假設,并說明假設的依據。 學生隨后通過設計實驗、搜集證據,得出相關結論,經歷科學探究活動的全過程,進一步提升提出問題、作出假設的能力。 【教學目標】 (1)知道蒸發是一種分離混合物質的方法。(2)基于所學知識和技能,提出可探究的科學問題,對問題作出有針對性的假設,并能說 明假設的依據。 (3)表現出對事物的變化及相互關系進行科學探究的興趣。 (4)了解科學技術對我們日常生活的影響。 【教學準備】材料準備:水、食鹽水、酒精燈、小鐵勺、膠頭滴管、玻璃片、夾子、火柴、燒杯、秒表、小風 扇等。 【教學過程】(1) 導入。師:同學們,你們知道我們每天吃的食鹽是從哪里來的嗎? 生1:超市里買的。 生2:市場里有兩種鹽,一種很大顆的是粗鹽,一種比較細的是精鹽。 師:你說得真好! 你知道有什么辦法可以獲得食鹽嗎?(播放視頻:魯濱遜漂流記) 請同學們仔細觀看,主人公是怎樣獲得食鹽的。 生1:他是從海水中獲得食鹽的。 生 2:海水煮干了,就出現食鹽了。師:大家觀察得真仔細! 在從海水中提取鹽的過程中,請你仔細思考,你還能提出其他 問題嗎? 請把你的問題存入我們的“問題銀行”。 生 1:水都去哪了? 生 2:海水要多長時間才能變成鹽? 生 3:能使水蒸發得再快點嗎? 師:同學們真棒,提出了這么多的問題,這些問題有的是不好進行探究的,有的是我們在 課堂上利用現有的條件不能進行探究的,或者是在一節課里沒法完成的。 請小組討論,挑選 一個我們能夠在課堂上進行探究的科學問題。 (學生討論,然后匯報) 師:我們在一節課里不能夠研究所有的問題,那我們就一起來研究大家提到最多的“影 響水蒸發快慢的因素”這個問題。 師:現在每組桌上都有濕紙巾,誰能想辦法讓這塊濕紙巾盡快變干呢? 生 1:可以在太陽下曬一曬,在火上烤一烤。 生 2:也可以放在暖氣片上加熱。 生 3:可以用風扇吹一吹。 生 4:還可以擰一擰,甩一甩。 師:為什么要在太陽下曬一曬,在火上烤一烤呢? 生:因為溫度高,干得會比較快。 師:那你認為這說明蒸發的快慢與什么有關呢? 生:(齊聲)與溫度的高低有關。 師:那為什么又要用風扇吹一吹呢? 生:用風扇吹可以使空氣流動得更快,蒸發得也更快。 師:那你的意思是蒸發的快慢還和什么有關呢? 生:與空氣流動的快慢有關系。 師:這也只是同學們的一種想法,科學可不能想當然! 到底水蒸發的快慢是不是和溫度 的高低、空氣流動的快慢有關,同學們想不想親自動手研究一下呢? 生:(齊聲)想! 師:哪個小組愿意研究水蒸發的快慢與溫度高低的關系呢?(學生踴躍舉手,教師指定兩個小組)師:那好,第一、第二小組就來研究水蒸發的快慢與溫度高低的關系,老師給你們準備了 很多的材料。 (教師發放三角架、酒精燈、陶土網、兩個同樣大的鐵勺、火柴、膠頭滴管等) 師:第三、第四小組就來研究水蒸發的快慢與空氣流動快慢的關系,好嗎? 生:好! 師:老師給你們準備的材料更好玩,看,微型小風扇! (教師發放小風扇,學生感到非常驚喜)師:現在同學們討論一下,怎樣利用手中的材料做實驗呢? 實驗時應該注意哪些問 題呢? (學生討論實驗方法,教師參與學生的討論) 師:那你們準備怎樣研究呢? 生:我們計劃在兩個鐵勺里分別滴上相同量的水,一個放在酒精燈上加熱,另一個放在 桌上不加熱。 師:你們為什么在兩個鐵勺里滴同樣多的水呢? 生:這樣對比實驗得到的結果才可靠。 師:對! 我們應該在同樣大的鐵勺里滴上同樣多的水,只改變溫度,這樣才能正確比較 蒸發的快慢是否跟溫度的高低有關系。師:第三小組匯報一下你們的討論結果吧! 生:我們設計的是研究水蒸發的快慢和空氣流動快慢的關系的實驗計劃。 師:怎么研究呢? 生:把兩塊濕紙巾,一個用小風扇吹,另一個放在一旁晾,看看是不是用風扇吹的濕紙巾 干得快。 師:你們設計實驗時注意了哪些問題呢?生:兩塊濕紙巾要一樣大,濕度要相同。 師:非常好! 大家討論好之后,就開始研究吧! (學生做對比實驗) 師:同學們! 通過做實驗你們有什么發現呢? 生:我們第二小組發現了水蒸發的快慢的確和溫度的高低有關系。 溫度越高師:第一小組,你們研究的結果和他們的一樣嗎? 生:一樣。 師:通過實驗,第一、第二小組的研究都說明了水蒸發的快慢的確和溫度的高低有關。 溫度越高,水蒸發得越快。 師:第三小組你們的實驗說明了什么呢? 生 1:我們發現用風扇吹的濕紙巾干得快,說明加快空氣流動可以使水蒸發得更快。師:真不錯! 第四組呢? 生:我們和第三組的實驗現象一樣。師:看來第三、第四小組的實驗結果都說明了水蒸發的快慢的確和空氣流動的快慢有 關,加快空氣流動可以使水蒸發得更快。 師:那同學們想一想,水蒸發的快慢除了和溫度的高低、空氣流動的快慢有關,還與什么 因素有關呢? (學生沉默) 師:(教師隨手拿起桌上的濕紙巾)這塊濕紙巾,是展開干得快呢? 還是疊在一起干得快呢?生:當然是展開嘍! 師:為什么呢? 生:因為展開時蒸發面積大,這樣蒸發得就快。 師:這說明蒸發的快慢還和什么有關呢? 生:(齊聲)蒸發面積的大小有關系。師:在生活當中,你還見到過哪些通過增大蒸發面積加快蒸發的現象呢? 生 1:農民伯伯曬糧食時,都要攤開曬。生 2:還有曬衣服、曬被子時,也要展開曬。師:對! 其實生活中還有很多類似的現象,希望同學們課后注意留心觀察! 這節課我們 就上到這里,下課! 【教學反思】 本節課的教學能夠引導學生進行自主探究,并讓學生動眼、動手、動口、動腦,讓學生充 分思考,去探索影響水蒸發快慢的因素。 學生的積極性高,回答問題主動。 從學生的回答和 討論來看,有些問題完全可以讓學生去討論,不需要教師面面俱到地講解。 【總結點評】對于科學概念的理解,教師一定要讓學生在親身的體驗和感受中獲得,這樣才會記憶深 刻,也才能夠真正增長學生的知識。 本課層層遞進,學生經歷完整的科學探究過程,教師著 重引導學生思考如何提出問題,如何從多個問題中聚焦本課的探究主題,指導學生設計實 驗,完成探究活動。 課堂互動性強,實驗材料也經過精心挑選,保證了教學目標的完成。第一單元1.熱傳遞教學設計【教學分析】作為第一單元第1 課,熱傳遞既是整個單元學習任務和制作活動的總引領,也是本單元對提出可探究問題能力的第一次集中訓練,同時也是后續深入學習熱傳遞內容的知識基礎。 本課借助學生熟悉的冰淇淋融化場景,引導學生學習如何從變化的條件和原因的角度,將自己感興趣的疑問轉化為可探究的科學問題。 然后通過利用生活中物體與物體間的熱傳遞現象,以及酒精燈加熱銅棒、蠟環掉落等可視的、直觀的實驗現象來探究熱在物體間及物體內部的傳遞;最終使學生通過探究形成共識:熱可以在物體間和物體內傳遞,通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體,或者從物體溫度高的部分傳向溫度低的部分。通過中年級學段“小小氣象員” “冷與熱”等單元的學習,學生對冷熱現象的認識、溫度計的使用、熱對物體狀態的影響等已經形成了較為正確的概念。 但受日常生活經驗及思維特點的影響,在熱傳遞的方向、方式以及材料、結構等因素對熱傳遞速度的影響等方面還缺乏全面、正確的認識和理解。 比如有的學生認為冬天室外的金屬把手摸起來很涼,是因為金屬把“冷”傳遞給了手;“熱”可以傳遞,“冷”也可以傳遞;冷熱必須通過接觸才能傳遞;等等。這說明學生還不理解溫度與熱傳遞現象的關系。 而且多數學生潛意識中認為熱傳遞就是兩個物體間的熱量傳遞,忽視熱在同一物體內的傳遞。 在提出問題方面,經過四年的訓練,學生已能從具體的現象與事物的觀察比較中提出問題,但在把問題轉化成可探究的科學問題上,還有較大的提升空間。【教學目標】(1)能從冰淇淋變化的條件和原因等角度提出可探究的科學問題。(2)小組合作,利用不同材料,設計實驗探究熱傳遞的方向。(3)通過小組、班級的交流活動,對實驗現象或數據進行推理分析,知道通常熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的溫度高的部分傳到溫度低的部分。【教學準備】分組材料:鐵架臺、酒精燈、溫度計、火柴、試管夾、隔熱手套、銅棒、圓鐵片、蠟環、白凡士林、蠟燭等。【教學過程】(1)任務驅動,明確目標。師:(課件出示冰淇淋融化圖片)現在外賣非常方便炎熱的夏天,冰淇淋外賣一定很受歡迎。 但是外賣送到消費者手上需要一定的時間,而冰淇淋又非常容易融化,所以很容易影響消費者的體驗。 這個單元,我們就圍繞制作“冰淇淋冷藏箱”的任務,來了解更多和熱有關的知識及其在生活中的應用。(2)提出問題,技能訓練。師:關于冰淇淋的融化,我們知道些什么? 有哪些想要研究的問題?生:因為外面溫度高,所以冰淇淋才會融化。師:你還想研究哪些問題呢?生:怎樣讓冰淇淋融化得慢一些?師:(板書:學生提出的這一問題)我們提出的問題最好是能夠用觀察、實驗、查閱資料、調查等方法來研究的問題。 我們來分析一下你提出的這個問題:“怎樣”指向的應該是關于具體方法的假設,但是你的問題里面有沒有具體的方法呢?生:好像沒有。師:那說到具體方法,大家覺得怎樣才能使冰淇淋融化得慢一些呢?生:降低冷藏箱的溫度。師:這可能是一種方法。 老師根據你的想法,把我們之前提的問題這樣修改一下:降低冷藏箱的溫度能不能讓冰淇淋融化得慢一些? 大家覺得問題這樣修改之后有什么好處?生:更具體了,感覺實驗都有了。 就是用一個溫度高的冷藏箱,一個溫度低的冷藏箱,觀察冰淇淋在哪個冷藏箱里面融化得更慢。師:你的反應很迅速。 如果我們的問題里涉及具體方法,解決問題的方向就更明確,這樣的問題就更適合探究。 我們還能再提出一個這種可以探究的問題嗎?生:在冷藏箱外面包上一層布會不會讓冰淇淋融化得慢一些?師:我們提的問題可探究性越來越強了,給我們強大的學習能力點贊。 大家還有別的想研究的問題嗎?生:(3)回顧生活,搜集證據。師:剛才大家嘗試從冰淇淋變化的條件角度提出了兩個可以探究的問題,這種提問題的方式非常好。 受大家啟發,我也有一個問題,想請同學們幫助解決。 溫度高于 0時,冰會融化,可是冰淇淋的溫度本來是低于 0的,它為什么會融化呢?生:因為冰淇淋的溫度會升高。師:冰淇淋的溫度為什么會升高呢?生:有熱傳遞。師:你懂的可真多。 你認為是有熱傳給了冰淇淋,所以它的溫度才會升高,是這樣嗎?那熱是從哪里來的呢?生:熱是從裝冰淇淋的冷藏箱那里來的。師:也就是說,熱可以從冰淇淋冷藏箱傳遞給冰淇淋。 生活中還有其他類似的現象嗎?生:中午打飯的飯盒,摸起來很燙,說明熱從飯傳給了飯盒。師:摸起來很燙,那說明熱還從飯盒傳向了誰?生:手。師:還有類似的現象嗎?生:冬天用暖手寶暖手,暖手寶把熱傳給了手。生:烤火的時候,火把熱傳給了身體。師:大家舉出了很多例子,那誰能能用一句話來總結一下嗎?生:熱可以從一個物體傳遞給另一個物體。(4)設計實驗,合作探究。師:總結得很好。 熱可以從一個物體傳遞給另一個物體,這種現象就叫熱傳遞。 (板書:熱傳遞)師:熱可以在一個物體和另一個物體之間傳遞,那么熱可以在一個物體的內部傳遞嗎?生:可以。師:能說一說你的依據嗎?生:我還沒有找到依據。師:好,那讓我們通過實驗來探究一下。 這是一根銅棒,如果我們用酒精燈加熱它,熱會從火焰傳向銅棒,那么銅棒中沒有與火焰接觸的部分會變熱嗎?生:加熱的地方先熱,其他地方也慢慢熱起來。師:(課件出示實驗材料圖片)今天的材料超市里,老師為大家提供了很多材料,有銅棒、圓鐵片、酒精燈、火柴等。 這些材料可以幫助我們證明自己的猜想嗎? 大家有沒有什么好方法能夠證明熱可以在物體內部傳遞呢? 請同學們以四人小組為單位,先簡單討論一下,最好能寫出大概的實驗方案。(學生分組討論如何證明熱在銅棒中的傳遞過程,并用文字、圖畫或符號表示出大概的實驗設計方案)師:誰來匯報一下你們的實驗方案?生:這是我們的實驗方案。 我們在銅棒的不同位置放兩支溫度計,觀察溫度的變化,如果熱不能在銅棒內傳遞,離火比較遠的地方就不會熱,溫度就不會升高;如果熱可以在銅棒內傳遞,加熱后,沒有與火焰接觸到的地方溫度也會升高。師:介紹得非常清楚,特別是把觀察的內容和自己的猜想聯系起來,這樣實驗目的就很清晰了。 其他組還有補充的嗎?師:還有用其他材料的小組嗎?生:我們想選擇蠟環。 先把銅棒固定在鐵架臺上,再把蠟環依次掛在上面,用酒精燈從這里加熱,觀察熱是怎樣傳遞的。師:你們為什么要選擇蠟環呢?生:蠟環是用蠟做的,蠟遇熱會熔化。 蠟環熔化說明熱傳到這里了。師:這個方案真好。 熱的傳遞本來是一個不容易直接觀察的過程,經過你們的設計,就能通過蠟環的變化觀察出來了。 你們認為蠟環會怎樣掉落?生:離酒精燈近的先掉,遠的后掉。師:大家提出了不同的方法,還有小組想使用金屬片,也是可以的。 如果我們的猜測是成立的,金屬片上的蠟可能會怎么變化?生:離酒精燈近的先熔化,遠的后熔化。師:是不是這樣呢,我們還是要用實驗來驗證一下。 但不管是怎樣進行實驗,老師都要提醒大家,時刻牢記兩個問題:(課件出示)實驗時一定要注意安全。如果我們的猜測是成立的,可能會出現哪些現象?(學生分組研究熱在金屬棒、金屬片中的傳遞)(5)交流分析,得出結論。師:通過剛才的實驗,我們發現熱是怎樣傳遞的? 哪些現象或數據能夠支持我們的觀點?生:我發現熱在銅棒中是從離酒精燈近的地方逐步傳向離酒精燈遠的地方。師:你們是怎么知道的?生:離酒精燈近的蠟環最先掉下來,然后是中間的掉,最遠的那個最后掉。師:看來蠟環掉落是有一定次序的,這個次序和熱在銅棒內的傳遞有什么關系?生:酒精燈把熱傳給了銅棒,銅棒又把熱傳給了蠟環,熱在銅棒內繼續傳遞,后面的蠟環遇熱熔化再掉落。 熱傳遞的方向和蠟環掉落的次序是一致的。師:還有要分享的嗎?生:我們還發現最后一個蠟環掉得特別晚,第一個蠟環很快就掉了。師:這說明什么?生:熱傳遞的速度不同,離火越近的傳遞速度越快。師:離火越近,它的溫度越怎樣? 哪一組使用的是溫度計? 給大家匯報一下你們的發現。生:離火越近,升溫越快,溫度越高,這是我們的溫度記錄,大家看,這里的溫度最高;離火越遠的,一分鐘內溫度的變化越慢。 而且我們還發現,我們把酒精燈熄滅之后,溫度還在升高。師:那可能是什么原因呢?生:熱還在傳遞。 前面的溫度還沒降下來,還是比這里(離酒精燈遠的一側)的溫度高。師:那誰能總結一下,熱是從哪里傳向哪里?生:熱從熱的地方傳向冷的地方。師:還可以怎么說? 我們表示冷熱程度時可以用哪個科學詞匯?生:溫度,熱從溫度高的地方傳向溫度低的地方。師:通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體,或者從物體的溫度高的部分傳向溫度低的部分。 傳遞熱的方式有很多,比如我們今天主要研究的就是固體中的主要傳熱方式熱傳導。 后面我們還會學習熱的其他傳遞方式。【教學反思】由于前期對問題轉化的指導花了較多的時間,后面給實驗方案的設計、數據的采集以及班級交流和討論的時間不是很充分。 學生更關注自己組的實驗數據,對他人觀點的關注度不夠,組間交流效果不佳。 另外,學生更多地局限于師生交流,因此在分析數據和現象時沒有思考、采納別人的觀點和論據,比如借用第一組的蠟環掉落的現象來解釋第二組的觀點,或者用第二組的數據來補充說明第一組的觀點,而且在利用自己的數據對別人的觀點進行評價或補充方面也有所欠缺。【總結點評】集體論證的重要目的就是以論證促認知,在從證據到解釋的過程中形成共識,強調論證的嚴密性和邏輯性。 雖然學生們在熱傳遞實驗數據的收集分析和推理過程中發現了一些規律,能夠解釋相關的問題或現象,但是一種材料、一種形狀的研究對象還不具有普遍性,完成熱傳遞概念的建構或修正還需要對多種材料、多種形狀的物體進行研究,這也是本課采用分組實驗的目的所在,也是進行組間交流的意義所在。 在這方面教師有意識地進行了一些引導,值得提倡,但受限于課堂容量,組間交流用時不足,效果欠佳,有待進一步改進。 另外還可以通過“熱在其他物體中是怎樣傳遞的” “你現在是怎么想的,和原來想的一樣嗎” 等問題,引導學生進一步研究和思考,讓他們認識到自己原有認知的不足,學習科學家的思維方式,進而完善科學概念,理解科學本質。第一單元2.熱的傳遞方式教學設計【教學分析】本課繼續沿用冰淇淋融化的問題情境,從太陽下的冰淇淋融化得更快這一現象,引發學生對“太陽是如何把熱傳遞到地球上的”這一問題的興趣,培養問題意識,激發研究興趣。 接著利用燈泡發熱體驗熱傳遞的感受,體會熱輻射的傳熱特征,初步認識太陽把熱傳遞到地球表面的方式。活動二通過引導學生回顧燒開水的經歷,設計實驗借助茶葉觀察加熱過程中水的流動方向,初步建立對流的概念。 在有關“熱對流”的探究中,學生將再一次體會借助合適的材料來證明猜想,觀察不容易觀察到的現象。最后以任務發布的形式,引導學生進一步探究影響熱傳遞快慢的因素,鼓勵學生用學到的科學知識來解決實際問題制作更保溫的冷藏箱,體會“工程是運用科學和技術進行設計、解決實際問題和制造產品的活動”。【教學目標】(1)在親身體驗和教師講解中,理解熱輻射是熱從熱源直接散發出去的傳熱方式,它可以不借助任何物質傳遞熱。(2)小組合作完成實驗,觀察水受熱流動的現象,認識熱對流的特點,知道熱在液體和氣體中的主要傳遞方式是熱對流。【教學準備】演示實驗:100W 的白熾燈泡、220V 的交流電源。分組實驗:溫度計、酒精燈、燒杯、陶土網、三腳架、茶葉、木屑等。【教學過程】(1)回顧舊知,提出問題。師:回憶上節課我們所學的知識,誰能來解釋下冰淇淋融化的原因。生:冰淇淋融化是因為熱傳遞。師:熱從哪里來?生:太陽傳遞給冰淇淋的。 所以太陽下的冰淇淋融化得更快。(2)體驗熱輻射。師:太陽的熱是怎樣傳遞過來的? 這節課就讓我們一起探究熱的傳遞方式。 (板書:熱的傳遞方式)師:讓我們先通過一個小活動來體驗一下吧。 應該有部分同學體驗過,這是一個100W的白熾燈泡,現在我們給它通上電(給白熾燈通電),兩分鐘后,老師邀請一部分同學,像這樣把手慢慢靠近燈泡(老師示范),停在離燈泡大約 10cm 的地方,體會手的感覺。大家明白了嗎?師:體驗的時候,有沒有什么要特別注意的?生:手不能離燈泡太近,可能會燙著。師:對,實驗安全是進行科學觀察的前提。 請同學們觀看溫馨提示。 (課件出示)(學生觀看安全提示,等待通電完成)師:老師請第 2 小組的同學來前面近距離體驗,注意手不要離得太近,眼睛也不要長時間看燈泡,腳下的電線也要注意。(學生體驗)師:請這組同學給大家說說他們的感覺吧。生:手能感覺到熱,離得越近手感覺越熱。師:其他同學的感覺呢?生:我也是這種感覺,一開始我沒感覺到熱,后來老師提醒我可以離得更近一點,我才感覺到熱。師:看來大家的感覺都一樣,有什么想知道的問題嗎?師:老師有一個問題,像這樣燈泡傳熱的方式和我們拿著熱水杯暖手的傳熱方式一樣嗎? 如果不一樣,哪里不同?生:拿著熱水杯暖手時,我們的手是直接接觸熱水杯的,剛才我們的手并沒有直接接觸燈泡。師:大家同意他的發現嗎? 燈泡并沒有接觸到手,它的熱是怎樣傳遞給手的呢? 請同學們齊讀教材第 7 頁的“資料卡”。(學生閱讀)師:燈泡的熱是怎樣傳遞給手的呢?生:通過熱輻射的方式,直接傳遞給手。師:熱輻射有什么特點? 生活中有哪些現象是熱輻射?生:熱輻射是熱從熱源直接散發出去的,它可以不借助任何物質。 像太陽給地球傳遞熱的方式就是熱輻射。師:理解得非常正確。 還有哪些現象是熱輻射?生:火,人站在火邊烤火,也是熱輻射。師:通常所有物體都會向外輻射熱量。 這種熱從熱源直接散發出去的傳熱方式就叫熱輻射。 (板書:熱輻射)(3)設計實驗,觀察熱在水中的傳遞。師:同學們在家中燒過開水嗎? 熱在水中是怎樣傳遞的呢?師:請大家結合材料超市中的材料,在小組里先討論一下,水是怎么變熱的? 怎么證明我們的假設? 然后把你們的猜想和實驗方案填寫在學生活動手冊第 3 頁“熱在水中的傳遞實驗記錄表”中。(學生分組討論)師:誰來說一說,你們認為水是怎么變熱的? 又計劃如何進行實驗?生:我們認為,燒水時,火先使燒杯變熱,然后貼近杯子底的水再熱,然后再是上面的水變熱。師:你們準備怎么證明呢?生:我們打算使用溫度計,一個放在杯底,一個放在上面,看看哪個溫度先發生變化。師:看來是借鑒了上一節課的經驗,挺好。 其他同學認為這個方案還有沒有需要完善或修改的地方?生:溫度計應該同時放入、同時觀察,并且我覺得不能挨著杯底,不然測量的可能是杯子的溫度,最好是稍微向上一點。師:你們覺得有道理嗎?生:這個想法好,待會兒實驗的時候我們就把溫度計稍微往上放一點。師:老師建議你們可以把一支溫度計放在底部靠近邊緣的地方,另外一支放在中間靠上的部位。 其他小組還有要修改的或者還有其他方案嗎?生:我們打算通過觀察木屑在水中的變化現象來推測熱在水中的傳遞過程。師:能不能具體解釋下? 怎么想到要用木屑? 木屑的作用是什么?師:想一想燒開水的經歷,水在加熱的過程中會怎樣?生:一開始會冒小氣泡,然后是中間來回翻滾的大氣泡。師:我是不是可以理解為水在加熱過程中會流動? 如果是這樣,那么木屑會怎樣變化?生:水會帶動木屑一起運動,我們就能根據木屑的運動方向判斷水的運動方向。師:真棒! 水是無色透明的,不容易判斷它的流動方向,但是我們可以借助其他物質讓它的流動看得見。 到這里,我看同學們都迫不及待了,老規矩,實驗前先看要求,誰來給大家讀一讀。(課件出示實驗要求:不要動燒杯,以免燙手;使用溫度計前先檢查再固定位置觀察;正確使用酒精燈;可以用示意圖的方式簡要描述熱在水中的傳遞過程)(學生分組實驗,觀察哪個地方的水先熱)(4)匯報交流。師:哪個組來描述熱在水中的傳遞過程?生 1:水在加熱過程中,水里的茶葉不停地上升、下降、再上升、再下降,持續循環。(板書:上下循環、相對流動)生 2:我們發現,中間的先熱,溫度先上升,邊緣后熱,不是我們原來認為的離燒杯壁近的水先熱。師:這說明了什么?生:這說明水在加熱過程中,中間先熱,四周后熱。師:中間的水熱起來之后呢? 向哪流動?生:中間的水熱起來之后向上升,上面的水從四周向下降,這樣上下不停地循環流動。師:這就是我們這節課研究的熱傳遞的另外一種方式熱對流。 (板書:熱對流)熱在水中就是通過上下循環、相對流動的方式傳遞的。 下面的水受熱后上升,上面比較冷的水下降,下降的水受熱后又上升,這樣通過冷水和熱水的相對流動,整杯水就變熱了。 不但是水,還有空氣也是主要用熱對流的方式來傳遞熱的。 請同學們認真閱讀教材第 8 頁的“資料卡”和下面的結論部分。(5)小結提升。師:說一說,通過閱讀你都知道了什么?生 1:我知道熱以不同的方式傳遞,熱傳遞的方式有熱傳導、熱對流、熱輻射。生 2:我知道相互接觸傳遞熱的方式是熱傳導,可以不通過任何物質傳遞熱的方式是熱輻射。生 3:液體和氣體內部傳遞熱的方式是熱對流。生 4:不管是哪種傳遞方式,都是從溫度高的地方傳向溫度低的地方。師:大家理解得都非常正確。 其實,生活中,很多時候這三種熱傳遞方式并不是獨立存在的,而是相互融合同時存在的。 這是我們房間的暖氣片,冬天我們利用它取暖,想一想,這里有幾種熱傳遞方式?生:空氣是對流傳熱,暖氣片直接散發熱量是熱輻射。師:有熱傳導嗎?生:有,暖氣片里的熱水把熱傳給暖氣片。師:是的,這里面就有三種不同的傳熱方式。 這樣的例子在生活中還有許多。 處處留心皆學問,生活中到處都是科學秘密。 還記得我們的冰淇淋冷藏箱嗎? 要想讓冰淇淋融化得慢一些,就要想辦法阻止熱傳遞,想辦法保溫。 下一節課,我們將進一步探究影響熱傳遞快慢的因素,為完成我們的制作任務打牢基礎! 大家在課下的時候可以先想一想冷藏箱的保溫效果可能會跟哪些因素有關。【教學反思】本節課從學生體驗入手,利用白熾燈幫助學生理解熱輻射,激起學生的興趣。 在研究液體對流時,利用材料超市中材料的提示,讓學生自行探索液體熱對流的規律。 學生在設計實驗的過程中勢必會遇到如何看見水的流動的問題。 在第一課中,學生就已經在教師的指導下知道如何借助材料觀察一些不容易看到的現象,所以學生完全可以根據自己的“興趣”,結合所學設計出實驗方案。 這正是培養學生實驗能力的良好契機,放手讓學生獨立探究,增加學生之間交流的途徑,相互啟發。【總結點評】科學教學如何幫助學生建構新的科學概念,本節課是一個很好的載體。 本課的學習活動從體驗開始,建構第一個概念熱輻射,再到實驗中探究,分析處理信息,建構第二個概念熱對流,最后再完整地回顧感知,期間教師不回避講解,并沒有讓學生一味地自主探究。 教師在整個活動過程層層遞進,有邏輯有層次,最終讓學生建構起完整的熱傳遞概念,達成學習目標。 但無論是熱對流、熱輻射,抑或是熱傳導,都是不容易直接觀察的現象。 因此,在學習的各個階段,都應當充分利用合適的方式、合適的材料來幫助學生展現自己的思考過程,幫助學生梳理分析加熱過程中的變化。 本節課中圖示方法的使用有痕跡但沒有凸顯出來,在展現思考過程和處理信息方面,還有待進一步完善。第一單元3.材料與保溫教學設計【教學分析】本節課是在學生了解熱傳遞的不同方式、掌握一定的實驗設計與分析能力的基礎上,為進一步認識熱傳遞現象,解決“制作冰淇淋冷藏箱”可能出現的科學問題而設計的。 本課從制作鍋的材料以及冰糕箱上蓋棉被現象入手,引導學生嘗試從事物的功能角度提出研究問題,掌握將自己的疑問轉化為可探究的科學問題的方法,再利用對比實驗,研究不同材料對熱傳遞快慢的影響,在傳熱速度的對比中形成“不同材料的導熱性是不同的,有的物體導熱性好,是熱的良導體,有的物體導熱性不好,是熱的不良導體”的共識。生活中,學生一般都知道金屬的導熱性較好,木頭、塑料、玻璃等導熱性能一般,比較容易區分熱的良導體和不良導體。 但是,對于哪種常見材料的導熱性最好或最差,還是比較模糊,必須通過實驗進行探究。 通過本課的學習,學生將認識不同材料的導熱性能是不同的,進而理解不同導熱性能的材料有不同的用途,生活中我們需要根據不同需求選擇不同導熱性能的材料,不但可以建構更加完善的熱傳遞概念,還有利于培養學生提出問題、設計實驗方案、處理信息得出結論的能力。【教學目標】(1)能從材料的功能角度提出可探究的科學問題。(2)小組合作,會利用不同方式設計實驗探究不同材料的導熱性。(3)能結合實驗現象區別熱的良導體和熱的不良導體。【教學準備】酒精燈、蠟環或火柴、白凡士林或凍黃油、大小和形狀相同而材質不同的勺子、粗細相同而材質不同的長條棒(如玻璃棒、塑料棒、木棒、鐵棒、銅棒等)、熱水、冰塊、棉被、燒杯、溫度計等。【教學過程】(1)提出問題,技能訓練。師:(出示不同樣式鍋的圖片)民以食為天,鍋是我們經常要使用的廚房器具。 請同學們認真比較,找出這些鍋相同的地方,并思考這樣設計的意圖,可以重點從制作材料和它的功能的關系角度進行比較。生 1:鍋身都是用金屬做的,把手應該都是塑料。生 2:有的鍋鍋身是用玻璃做的。生 3:鍋身都是用導熱性比較好的材料做的,把手都是用導熱性較差的材料做的。師:看來你對“導熱性”進行過深入了解。 同學們能不能從我們的發現中提取出一些可以探究的問題呢?生:哪些材料導熱性好? 哪些材料導熱性不好?師:誰能把他的這個問題再補充得更具體一些? 最好能從問題中看出你的解決方案。生:同時加熱不同材料的物體,哪些物體升溫快? 哪些物體升溫慢?師:我聽出來你想用加熱的方法來研究了,給你點贊。 大家還想研究哪些問題?生:相同時間內,同時加熱銅棒和鐵棒,哪個物體升溫更快?師:他的這個問題提得怎樣? 誰來評價一下。生:這個問題更具體,說出了具體的實驗材料。師:是的,他非常棒,你也很棒,準確地看出了他的優點。 (出示裹棉被的冰糕箱圖片)你能根據這幅圖,像他一樣提出一個具體的可探究的問題嗎?生:相同時間內,裹上棉被的冰淇淋比不裹棉被的相同冰淇淋融化得慢嗎?師:真好,我的眼前已經有實驗的畫面感了。 這個問題可以改成用溫度計來研究嗎?生:可以。 相同時間內,裹上棉被的冰淇淋比不裹棉被的相同冰淇淋溫度上升得慢嗎?(2)選擇問題,設計實驗。師:剛才大家提出了一些我們認為可以研究的問題,現在你最想研究哪一個呢? 選擇一個問題,再設計一個實驗方案吧。 材料超市中有很多器材,請認真分析這些實驗器材,思考如何利用它們來解決問題。 設計實驗時,請同學們重點思考: 如何保證實驗的科學性或者說公平性; 實驗時我們應該觀察哪些內容? 如何記錄? 安全上我們還應該注意什么?(學生分小組選擇研究問題并討論自己的實驗方案,完成學生活動手冊第 4 頁的“活動記錄”)師:誰來說一說,你們選擇了哪個問題? 你們的猜想是什么? 又是如何計劃進行實驗的?生:我們選擇了的問題是,相同時間內,同時加熱銅棒、鐵棒、木棒和塑料棒,哪個物體升溫最快? 我們認為,銅棒最快,然后是鐵棒,木棒和塑料棒還不知道。師:你們準備怎么進行實驗呢?生:我們先分別把這些不同材料的長條棒插到這個加熱塊上面,組裝好,給每根長條棒上套上四個蠟環,然后用酒精燈加熱這個加熱塊,觀察這四根長條棒上蠟環的掉落順序。師:其他組的同學認為這個方案可行不可行? 還有沒有需要完善的地方?生:木棒燒著了怎么辦?生:沒有直接加熱這些材料,應該不會。 不過,我們也可以在離酒精燈較近的那一端,裹上錫紙,以防萬一。生:那應該給四根長條棒上都裹上相同長度的錫紙。師:給你們鼓掌! 還有沒有要補充的?師:有選擇其他問題的嗎?生:我們選擇的問題是,相同時間內,裹上棉被的冰淇淋比不裹棉被的相同冰淇淋溫度上升得慢嗎? 我們認為,裹上棉被的冰淇淋溫度上升得慢。 我們打算用冰塊代替冰淇淋,把冰塊分成同樣多的兩部分,一部分直接放在燒杯里,一部分放在燒杯里,外面再裹上一層厚厚的棉被,再把兩支溫度計分別插到冰塊里,觀察冰塊的溫度變化。師:其他組對這個方案發表下看法?生:都裹上棉被了,還怎么放入溫度計? 建議先把溫度計放進去,再裹上棉被。師:直接在棉被上扎個洞可以嗎?師:對觀察時間有要求嗎? 怎么記錄溫度變化呢?生:每隔兩分鐘觀測一次溫度并記錄下來。師:剛才每個組都對我們自己的方案進行了精心設計,也根據大家的建議進行了修改。實驗前,老師再送給大家幾句話,實驗時注意安全、分工合作、做好記錄,能做到嗎?生:能!(學生分組實驗,教師巡視指導)(3)搜集證據,得出結論。師:不同材料對熱傳遞的快慢有哪些影響? 哪個小組先來匯報一下你們的發現? 匯報時,可以參考這樣的句式:我們研究的是_______實驗。 開始時,我們先觀察到__________ ;接著________;一段時間后_______;最后_______。 我們的結論是___________________ 。生:我們研究的問題是“相同時間內,同時加熱銅棒、鐵棒、木棒和塑料棒,哪個物體升溫最快?”加熱后,銅棒上的第一個蠟環最先掉下來,等銅棒上的第二個蠟環掉下來后,鐵棒掉落了第一個蠟環,接著是銅棒上的第三個和第四個蠟環先后掉下來,然后是鐵棒上的第二個、第三個和第四個蠟環,這時塑料棒上的第一個蠟環才掉下來。 到時間截止,木棒上的蠟環一個都沒有掉。 我們的結論是銅棒上的熱傳遞最快,其次是鐵棒,然后是塑料棒,木棒上的熱傳遞最慢。師:有相同實驗的小組嗎? 你們的發現和這個組的是否相同?生:我們塑料棒和木棒上的蠟環都沒掉。師:那你們的結論是什么?生:銅棒上的熱傳遞最快,然后是鐵棒,木棒和塑料棒上的熱傳遞都很慢。師:表揚這兩個組,他們都能基于自己的實驗現象作出正確的判斷。 還有哪個組來匯報?生:我們研究的問題是“相同時間內,裹上棉被的冰淇淋(冰塊)比不裹棉被的相同冰淇淋溫度上升得慢嗎?” 第一次測量時裹棉被與不裹棉被冰塊的溫度分別是 - 15. 8 和-14. 9 ,兩分鐘后,裹著棉布的冰塊溫度變化不大,-15. 5 ,但不裹棉布的冰塊已經溫度上升到-5. 6 。 我們的結論是裹上棉被的冰塊溫度上升得慢。師:結合不同的實驗數據,思考材料對熱傳遞的快慢有影響嗎?生:有,不同材料傳遞熱的快慢不同。師:大家同意嗎?師:我們可以用導熱性、導熱系數來描述不同材料的熱傳遞快慢。 導熱性好的材料,相同時間內傳遞熱的速度就快;相反,導熱性不好的材料,相同時間內傳遞熱的速度就慢。 不同材料的導熱性是不同的。 金屬材料的傳熱較快,叫作熱的良導體;塑料、木頭等材料傳熱較慢,叫作熱的不良導體。師:之所以裹著棉被的冰塊融化得慢,是因為棉被里有許多不流通的空氣,而空氣是熱的不良導體,所以裹著棉被的冰塊溫度上升慢。(4)首尾呼應,學以致用。師:想一想,回顧課前我們觀察的圖片,舉例說明熱的良導體和不良導體通常分別應用于哪些場合?生 1:鍋身主要用的是熱的良導體,需要盡快地傳遞熱;把手需要用熱的不良導體,傳遞快了容易燙手。生 2:盛飯的碗應該用熱的不良導體。師:熱的良導體適用于需要更快地加熱和散熱的場合,而熱的不良導體適用于需要更好地保溫的場合。 生活中,我們應該依據不同的需求選擇導熱性不同的材料。 想一想,我們的冰淇淋冷藏箱需要什么樣的材料,上網搜索一下常見材料的導熱系數,試著為自己的冷藏箱選擇一些成本較低、保溫效果又好的材料。【教學反思】本課充分體現了實驗材料和方法的多樣性,讓學生自由選擇實驗材料自行設計實驗,學會用對比實驗的方法來研究哪種材料傳熱快,哪種材料傳熱慢,交流時再請其他小組的同學評價“他們的方案是否科學? 還可以怎樣完善?”學生通過共同交流,互相補充,制訂出切實可行的實驗方案,充分體現了學生的主體地位。 但本節課有一些小組的參與度不夠,尤其在交流論證環節,在小組合作學習上,還需進一步引導。【總結點評】科學課實驗的比重大,干擾因素多,再加上學生年齡特點的影響,實驗時往往會出現“熱鬧非凡”的現象