2017教科版小学科学五年级下册第四单元《热》全单元教案教学设计(2021年出版新教材)

2021年出版新教材】教科版小学五年级科学下册第四单元《热》全单元教案目录第四单元《热》4.1《温度和水的变化》4.2《水的蒸发和凝结》4.3《温度不同的物体相互接触》4.4《热在金属中的传递》4.5《热在水中的传递》4.6《哪个传热快》4.7《做个保温杯》4.1课《温度与水的变化》教学设计教材分析：本课是五年级下册《热》单元的第1课。热的物体温度高，冷的物体温度低，要分析和解决日常生活中的各种热学问题，就要从物体的问题变化和测量开始。本课教材由四部分组成：第一部分——聚焦，开门见山，提出问题“我们已经观察过水的沸腾和凝固成冰的现象，水的这些变化与什么有关。”第二部分——探索，首先让学生回忆并整理水形态的变化与温度的关系；其次是学生设计和进行“在持续加热、停止加热和继续加热情况下，观察和记录水的温度变化和形态变化”“停止加热后，水的状态和温度发生了怎样的变化”以及“水的沸腾过程跟什么有关”等问题的看法，希望学生发现水的温度、形态变化跟热量有关。第四部分——拓展，引导学生继续探索水从常温持续下降到o°c以下，以及从o°c上升到常温后，水会发生什么变化。作为《热》单元的起始课，本课以学生的前概念为起点，通过探究温度的变化和水的形态变化，了解到温度变化表示热量在传递，完善“热量变化导致了物体温度变化”这一科学概念，并感受到科学探究的乐趣。教学目标：科学概念目标:知道物质通常以固态、液态、气态的形态存在，物态变化取决于温度等。理解热是能量的一种表现形式，热量变化导致了物体温度变化。分析物态变化的实验探究情况，知道水的凝固点和沸点。科学探究目标：尝试从事物的变化以及相互关系的角度中提出可以探究的问题。基于所学的知识，对研究问题作出假设，说明假设的依据。制定比较完整的探究计划，用酒精灯、三脚架等组成加热装置，开展将水加热至沸腾的探究活动。通过持续加热和停止加热，记录水沸腾后的温度变化和形态变化，用证据来检验自己的假设，与同学交流探究的过程与结论。对探究活动进行小结，发现谁的温度、形态变化跟热量有关。科学态度目标：形成对热量与水的温度变化。形态变化关系进行科学探究的兴趣。通过长时间多次的测量和记录，养成认真仔细的实验态度。树立用证据说话的意识，能坚持自己正确的观点。在进行小组合作学习时，主动研讨与交流，形成集体的观点。科学、技术、社会与环境目标：了解自然界中的水可以有不同的形态存在。能用物态变化的知识解释自然界中的有关现象。了解科学技术可以减少自然灾害对人类的影响。教学重点：观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中，水的温度和形态发生的变化。教学难点根据实验现象，分析水的温度、形态变化与热量的关系。课前准备：PPT课件、烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、科学活动册等。课时安排：1课时教学过程：一、课堂导入教师PPT出示图片，学生观察。提问：图片中的水都是以哪些形态存在的？这些水的形态会发生变化吗？学生思考并汇报。二、聚焦教师讲解：自然界的水是以不同的形态在循环运动着，很多生物依靠环境而生活，自然界的事物是相互关联着的。水在自然界里运动着，水的形态在发生着变化，水的形态发生变化与什么因素有关？这就是我们今天这节课的课题——《温度与水的变化》。三、探索整理水形态的变化与温度的关系。（1）水形态的变化与什么有关？水形态的变化与温度有关，水受冷结冰，水受热变成水蒸气。冰f水f水蒸气（2）学生根据生活经验回忆并说一说：水结冰的温度，水沸腾的温度。（3）小组讨论：水的温度发生变化时，水的形态可能会发生什么变化？观察水加热时的变化现象。教师出示实验目的，学生分组设计实验并汇报。教师归纳：在烧杯中加入一些清水，放在酒精灯上加热至沸腾；测量加热过程中水的温度变化；待水沸腾时，撤走酒精灯（停止给水加热），测量水的温度变化（3分钟）；静置一段时间后，再次给水加热至沸腾，并保持对沸水的持续加热，观测记录水和温度的变化。水沸腾后的变化记录表停止加热继续加热1分钟2分钟3分钟1分钟2分钟3分钟温度变化水的变化教师提醒注意事项：烧杯内加水少于二分之一，以免水在沸腾时候飞溅出来烫伤自己；撤走和移入酒精灯时注意安全，不要让酒精灯侧倾，以免酒精洒出来点燃易燃物；规范佩戴护目镜，以免烫伤。学生分小组开展实验，并将实验结果记录在水沸腾后的变化记录表中。教师巡回指导，及时纠正不规范的操作，保证学生安全。并提示完成的小组展开讨论，把自己的想法记录下来，以待交流使用。四、研讨水在被持续加热过程中，温度发生了怎样的变化？停止加热后温度发生了怎样的变化？水又发生了什么变化？学生根据实验现象和探究记录，研讨温度变化的情况，教师引导：酒精灯给水加热的过程中，把热量传递给水，水在吸收热量后，温度会上升。水的沸腾过程跟什么有关？撤掉酒精灯后，水的温度还在100°C，却不再沸腾了，再次加热后，水又开始沸腾，这说明了水沸腾的现象跟吸收热量有关。教师小结：只有提供热量，水才会沸腾。提问：当我们给水持续加热，1OO°C后水沸腾了，水的形态开始发生变化，这又是为什么？引导：水在沸腾后形态发生变化，由液体变为了气体。五、拓展探索水从常温持续下降到0C以下，以及从0C上升到常温后，水会发生什么变化。1•请同学们根据生活经验推测，水的温度下降到0C以下时，它的形态是否会发生变化。预设：会变成冰。2•请同学们根据生活经验推测，把冰从0C以下的环境拿出来放置在常温下，冰的形态是否会发生变化。预设：冰会变为水。教师归纳小结：水的形态变化与温度有着密切的关系，温度的变化与热量有着密切的关系。水的形态变化是热量在起作用。4.2课《水的蒸发和凝结》教学设计教材分析：本课是教科版小学科学五年级下册第四单元《热》单元的第2课。通过上一节课的学习，学生知道了水在标准大气压下受热到100°C时沸腾，形态转变为水蒸气。可在生活中，温度并没有达到100C时，水也能转变为水蒸气，常常能看到水蒸气也会凝结成水，本课进一步引导学生思考：水的形态变化跟什么有关？教学目标：科学概念目标:知道水在吸收（放出）一定热量后，会发生形态变化。理解水的征发和水蒸气凝结成水过程中的吸热与放热现象。发现日常生活中水的征发和水蒸气凝结成水的实例。科学探究目标：运用以往的经验，对新的问题提出假设。制订比较完整的实验计划，开展水蒸发快慢与温度高低关系的探究活动。设计实验，开展水蒸气的凝结的探究活动。通过观察、实验、查阅资料等方式获取事物的信息，分析雾、雨、雪、露、霜、雹等天气现象形成的原因。科学态度目标：乐于发现新的问题，呈现出对物态变化的探究兴趣。尊重探究的证据，提出正确的观点，坚持以事实为依据形成判断。在进行多人合作探究时，能够有效沟通交流。养成在探究中、数据中、实践中找到支撑观点的证据。科学、技术、社会与环境目标：讨论气温变化影响了人类、动植物的生活和生存。关注人类一些行为会使地球变暖，从而影响自然环境的变化。教学重点：设计实验，开展水蒸发和水蒸气凝结的探究活动。教学难点：理解水蒸发和水蒸气凝结过程中的吸热与放热现象。课前准备：PPT课件、烧杯、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、温度计、水滴管、电子秤、护目镜、湿布、干布、冰块、食盐等。课时安排：1课时教学过程：一、课堂导入1.挑选两名学生进行剪刀石头布的游戏，游戏获胜者用手指蘸水在黑板上写上想写的字；2.学生观察变化，思考问题：黑板上的字会有什么变化？讲授水蒸气和蒸发知识点，像黑板上的水变干，变成我们看不见的，其实就是水变成水蒸气的过程，我们把这种过程叫做蒸发；水蒸气蒸发后变为了什么？夏天冰镇汽水的瓶子上总是会出现很多“小汗珠”，这些小汗珠又是从哪里来的？这就是我们今天要一起探讨的课题：水的蒸发和凝结。（板书课题）二、聚焦教师课件出示生活中的水蒸发和水蒸气凝结现象。提问：根据现有的知识解释水蒸发是怎么回事？水蒸气凝结成水又是怎么回事？学生回答后，总结、交流对水蒸发、水蒸气凝结的认识。三、探索说说生活中水蒸发和水蒸气凝结的现象。学生分组讨论，并交流汇报。预设：蒸发：①发烧的人身体涂抹酒精，酒精的易挥发即蒸发所需要的温度，起到给人体降温的作用。晒在太阳下的湿衣服一会就干了。天热扇风，加速水的蒸发或向地面洒水，是为了增加蒸发量来散热。面包放时间长了会变硬，是因为面包中的水分蒸发，脱水变硬。凝结：棒冰外包装上有水珠；冬天进入房间时，眼镜片上有雾水。下雨、下雪、大雾等天气现象。交流我们队水蒸发、水蒸气凝结与什么有关的看法。在上一节课中，我们知道了水在标准大气压下受热到100°C时沸腾，形态转变为水蒸气。可在生活中，温度并没有达到100C，水也能转变为水蒸气，常常能看到水蒸气也会凝结成水。探究水蒸发与温度高低的关系引导学生思考：如何设计水蒸发的快慢与温度关系的实验？小组讨论实验步骤，制定实验计划。出示实验器材，师生确定实验步骤。（1）称量两杯水的质量，保持起始质量一致。（2）将一杯水放在常温下，另一杯水加热至80C。（3）放置3分钟后，称量两杯水的质量。起始质量最终质量123取值123取值烧杯一烧杯二4）记录并对比实验结果。学生分小组利用加热装置、烧杯、水和温度计等开展实验探究。全班研讨：我们观察到相同时间内，两只烧杯中的水减少得一样多吗？说明了水蒸发的快慢与温度有怎样的关系？师生交流并小结：水蒸发的快慢与温度有关系，温度越高，水蒸发得越快；温度越低，水蒸发得越慢。提问：上节课我们学习了水沸腾后变成水蒸气，这节课我们观察了水蒸发变成水蒸气，你能说说水的沸腾和蒸发有什么相同点吗？师生小结：水沸腾和蒸发的过程中都在吸收热量，水变成水蒸气。观察水蒸气的凝结现象。课件出示实验材料，提问：怎样才能看到水蒸气凝结现象。简单交流后，介绍观察水蒸气凝结现象的实验步骤（1）在烧杯中加入冰块，擦去外壁水珠；（2）将烧杯静置，观察外壁；（3）记录烧杯内外温度计的读数；（4）在烧杯中加入食盐，继续观察和记录。学生分组实验，教师巡回指导学生的操作。烧杯内加冰块烧杯内加冰块和盐时间烧杯内温度烧杯外温度凝结现象④全班研讨（1）通过比较烧杯内外温度计的示数，你觉得水蒸气凝结需要什么条件？（2）加食盐前后，我们观察到烧杯内的温度是怎样变化的？水的凝结现象时怎样的？师生小结：水蒸气预冷，释放热量，凝结成水。温度越低，凝结速度越快。四、研讨当温度变化时，我们观察到了哪些水的蒸发和凝结现象？我们还能举出生活中哪些水的蒸发和凝结现象？五、拓展自然界的云、雾、霜、雪是怎样形成的？与水蒸气的凝结有关吗？引导：1、雾在水汽充足、微风及大气稳定的情况下，相对湿度达到100%时，空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，使地面水平的能见度下降，这种天气现象称为雾。多出些于春季二至四月间。形成的条件：一是冷却，二是加湿，增加水汽含量。种类有辐射雾、平流雾、混合雾、蒸发雾等。2、露露是指空气中水汽凝结在地物上的液态水。傍晚或夜间，地面或地物由于辐射冷却，使贴近地表面的空气层也随之降温，当其温度降到露点以下，即空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就会有水汽的凝结。如果此时的露点温度在o°c以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露。3、霜科学上，霜是由冰晶组成，和露的出现过程是雷同的，都是空气中的相对湿度到达100%时，水分从空气中析出的现象。它们的差别只在于露点（水汽液化成露的温度）高于冰点，而霜点（水汽凝华成霜的温度）低于冰点，因此只有近地表的温度低于oc时，才会结霜。4、雪从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水。由大量白色不透明的冰晶和其聚合物组成的降水。雪是水在空中凝结再落下的自然现象或指落下的雪；雪是水在固态的一种形式。雪只会在很冷的温度及温带气旋的影响下才会出现，因此亚热带地区和热带地区下雪的机会较微小。5、雨雨从云中降落的水滴，陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气，水蒸气上升到一定高度后遇冷变成小水滴，这些小水滴组成了云，它们在云里互相碰撞，合并成大水滴，当它大到空气托不住的时候，就从云中落了下来，形成了雨。6、云云是大气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴或凝华成的小冰晶，所混合组成的漂浮在空中的可见聚合物。云是地球上庞大的水循环的有形的结果。太阳照在地球的表面，水蒸发形成水蒸气，一旦水汽过饱和，水分子就会聚集在空气中的微尘（凝结核）周围，由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向，这就产生了云的外观。并且，云可以形成各种的形状，也因在天上的不同高度、形态而分为许多种。4.3课《温度不同的物体相互接触》教学设计教材分析：本课是五年级下册《热》单元的第3课。教科书引用了生活中常见的温牛奶事例，聚焦问题“热水是怎样使牛奶由凉变热的”。教科书设置了不同温度的水接触后变化的探究活动，通过试管中的凉水和烧杯中热水接触后的温度变化研究，探究热量的转移和平衡。本课内容由三部分组成：第一部分——聚焦，教科书用平时生活中常见的温牛奶现象，聚焦问题“热水是怎样使牛奶由凉变热的”。第二部分——探索，首先让学生根据已有生活经验对聚焦问题表达自己的预测。第三部分——研讨，在经历观察与探究活动的基础上，让学生充分发表对一些问题的看法。本课在单元中起着承上启下的作用，上节课给烧杯里的水加热，观察了从单一物体吸收热量带来的变化，本节课进一步观察热在温度不同的物体间的传递，从而构建“热通常从温度高的物体传向温度低的物体，并趋向平衡”的科学概念。教学目标：科学概念目标:知道热量可以从一个物体转移到另一个物体；理解两个系统在发生传热的条件下趋向于热平衡；发现热通常从温度高的物体传向温度低的物体，生活中存在各种热现象。科学探究目标：基于所学的知识，自主设计实验探究；通过测量获取证据，根据温度变化的记录，制作数学折线图；仔细观察实验现象，运用分析、比较、概括等方法得出科学探究的结论；获取多个证据支持提出的观点，尝试多方式认识事物。科学态度目标：形成对事物变化及相互关系进行科学探究的兴趣；当发现事实与自己想法不同时，养成用事实说话的意识；在进行多人合作时，主动在小组内沟通交流；能运用探究的证据进行信息加工，科学地表述探究的规律。科学、技术、社会与环境目标：1.知道观察工具的精密化能使研究更接近于事物的本质；2.理解温度计能测量温度是应用了科学的规律；了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力。教学重点：认识热通常从温度高的物体传向温度低的物体，并趋向平衡。教学难点：设计实验观察热的传递方向和过程。课前准备：大烧杯、60°C的热水、凉水、史观、温度计、铁架台、记录表、科学活动册。课时安排1课时教学过程：一、课堂导入教师PPT出示牛奶和热水的图片，讲述：刚从冰箱里取出的牛奶,要使它变成热的，我们会把它浸在热水中。热水是怎样使牛奶由凉变热的？学生分组讨论，进行设想。学生猜测，教师小结：我们猜想温度不同的物体相互接触后温度最终会变成相同，事实是否和我们猜测的一样呢？本节课我们就一起来探究《温度不同的物体相互接触》（板书课题）。二、探究预测一下温度不同的物体相互接触后温度会怎样变化？教师出示冷水和热水的图片，学生思考：预测一下温度不同的物体相互接触后温度会怎样变化？师生一起交流，将简单的猜测具体化：牛奶温度如何变化？热水温度如何变化？从而形成完整的假设。继续深入交流之后，达成牛奶和热水接触后温度趋向一致的共识。将温度不同的水相互接触。教师设置问题：我们刚才进行了猜测，那么我们怎样做可以来证实我们的假设呢？学生分组讨论实验设计，包括实验的仪器、实验的步骤和实验注意的问题等。教师引导学生：怎样控制实验材料的材料更简单有效经济？师生共同制定实验步骤：取一定量20°C左右的凉水代替牛奶，装在试管中。取一只大烧杯，倒入三分之二杯60C左右的热水，然后将盛有凉水的试管下端浸入热水中。用两支温度计分别测量试管中的凉水和烧杯中的热水的温度变化情况，每间隔一定时间记录读数。学生分组进行实验，并填写实验记录表，教师巡回指导。温度变化记录表凉水温度如XiK展2分钟4分钟6分钟8分钟10分钟12分钟师生总结实验现象：试管中凉水的温度也发生了变化，温度由低变高，温度计示数的由小变大说明凉水温度在变化。凉水温度的变化是因为热量的传递，根据热水的温度也发生了变化进行推测的。凉水的温度不会不断上升，热水的温度不会一直下降，因为热通常会从温度高的物体传向温度低的物体，并趋于平衡。三、研讨试管中的凉水温度变化了吗？是怎样变化的？什么现象说明凉水温度在变化？教师小结：试管中凉水的温度也发生了变化，温度由低变高，温度计示数的由小变大说明凉水温度在变化。凉水温度的变化是怎样引起的？你是根据什么做出的推测？教师小结：凉水温度的变化是因为热量的传递，根据热水的温度也发生了变化进行推测的。凉水的温度会不断上升吗？热水的温度会一直下降吗？教师小结：凉水的温度不会不断上升，热水的温度不会一直下降，因为热通常会从温度高的物体传向温度低的物体，并趋于平衡。四、拓展在实验中，我们测量物体的温度通常是用温度计，生活中还有更多可以感知温度的方法，比如使用感温纸带、感温粉末等，把感温粉末加入水中，我们也可以观察到温度的变化。感温粉末：感温变色粉是由电子转移型有机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种变色物质不仅颜色鲜艳，温变粉生产厂家，而且可以实现从“有色===无色”状态的颜色变化，温变粉，这是重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质所不具备的。请同学们课后搜集更多的感温变色方面的资料，并和同学交流分享。4.4课《热在金属中的传递》教学设计教材分析：本课主要让学生观察和探究“热传导”相关的问题。通过实验“在金属条的一端加热，另一端是否会热起来”，观察热在金属条中的传递过程和方向。本课教材由四部分组成：第一部分——聚焦，教科书再次引用上一节课加热牛奶的例子，引入问题“喝汤时金属勺变热现象中，热是怎样传递的”。第二部分——探索，首先让学生根据已有生活经验对聚焦问题表达自己的猜测；其次是让学生进行“热在金属条中的传递”的实验。第三部分——研讨。第四部分——探索，通过综合图片探究热传递的三种方式。教学目标：科学概念目标:知道热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式；理解热可以在物体内和物体间传递；发现热量的传递有一定的方向性，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。科学探究目标：从事物的结构、变化的角度获取课探究的科学问题。交流与制定比较完整的探究计划，设计单一变量的实验方案。交流一个研究问题可以设计不同的实验方法。运动分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。科学态度目标：形成对热传递的变化及相关关系进行科学探究的兴趣。分析热传递的原因，养成以事实为依据的意识。在小组合作时，积极沟通与交流，综合考虑小组成员意见。养成认真仔细、一丝不苟的实验态度。科学、技术、社会与环境目标：1.通过生活、自然中的一些简单热现象，了解热传递的一些特点。2.描述各种各样的热传递和生产、生活的关系。教学重点：热量的传递有一定的方向性，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。教学难点：从热在金属条和金属片中传递的两个实验中，归纳概括热传递的方向性，掌握热量传递的特点。课前准备：PPT课件、铁架台、夹子、金属条（铁丝）、酒精灯、护目镜、金属圆片、蜡烛、感温油墨、科学活动册等。课时安排：1课时教学过程：一、课堂导入同学们，我们在生活中经常会感受到热量的存在，比如空气中的热，水中的热，火中的热等等。上节课我们做过将牛奶包浸在热水中，牛奶会慢慢热起来，热水把热量传给了牛奶。喝汤时，将金属勺浸在热汤中，过一会儿，勺柄也热起来了。我们怎样解释这种变化呢？热又是怎样传递的？今天我们就一起来学习《热在金属中的传递》（板书课题）。二、探索猜测热是怎样传递到勺柄的。出示记录单，学生思考，并用箭头将想法画在记录单上。小组交流，说说热在汤勺中使怎样传递的。观察热在金属条中的传递。出示实验材料、装置图，学生了解实验的设计。在一根金属条表面均匀涂上蜡，然后将金属条固定在铁架台上，用酒精灯加热金属条的中部，观察金属条上蜡的变化，或在金属条上涂上感温油墨，加热金属条，观察感温油墨的颜色变化。学生了解实验设计后，引导学生说说实验注意事项。学生开展实验探究，教师巡回指导。学生记录，师生交流实验中的发现。观察热在金属片中的传递。教师出示金属片，学生推测热在金属片中使怎么传递的。提出问题：怎样让金属片上的热传递可以“看到”？小组设计实验方案，交流实验方案。教师出示实验步骤：在涂有蜡（或感温油墨）的金属圆片边缘的一个点上加热，观察蜡（或感温油墨）的变化情况，推测热在金属片中是怎样传递的。在涂有蜡（或感温油墨）的金属圆片的中心加热，观察蜡（或感温油墨）的变化情况，推测热在金属片中是怎样传递的。引导学生交流实验中的发现。小结这几个实验说明热总是由物体较热的一部分传递给较冷的一部分。或通过直接接触，由一个物体传递给另一个物体。我们称这种热传递的方式为热传导。三、研讨金属条上的热是通过什么传递过去的？引导：热传递的一种方式，叫传导，接触物体间存在温度差而沿金属体传递。热在金属条中是怎样传递的？在金属片中又是怎样传递的？引导：有温度高的地方传递到温度低的地方。在金属条和金属片中，热的传递方式有什么相同特点？引导：都属于热传导。四、拓展三种热传递方式热传导：热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流，因此，在流体中热对流与热传导同时发生。热对流：热对流又称对流传热，指的是流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，是一种通过流动介质热微粒由空间的一处向另一处传播热能的现象。热辐射：热辐射，物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至—般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。由于电磁波的传播无需任何介质，所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。4.5课《热在水中的传递》教学设计教材分析：本课让学生通过实验探究认识热在水中的传递方式，进一步根据生活经验推测热在空气中的传递方式，最后让学生了解热对流在生活中的应用。水和空气都是能流动的物质，热对流是流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象，是热传递的基本方式之一。探究活动共分两个部分：一是探究试管中发生的热对流现象，二是探究烧杯中发生的热对流现象。教材中还拓展了冬天在房间使用取暖器时，房间里空气是怎样变热的，目的是让学生通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。在研究水的对流实验中，使用了感温粉末、红墨水等，目的是让学生通过大量的感知认识对流现象，使探究活动显得生动有趣，激发学生的探究欲望。教学目标：科学概念目标:1.知道热在水中是以对流的方式传递的，发现热对流的应用。2.理解热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。科学探究目标：1.能够熟练操作热对流的实验；运用图形表示自己的研究结果。2.能够熟练开展小组合作交流活动，体验到通过合作与交流能更好地完成认知，运用掌握的科学知识探究生活中的科学现象。制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力。运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。科学态度目标：保持积极的观察探究热传递的兴趣。能和别人一起合作交流，愿意倾听他人的意见，反思、调整自己的想法。形成从不同的角度提出探究思路的习惯，愿意采用新的方法完成探究。科学、技术、社会与环境目标：1.明确人类的好奇心和社会需求是科技发展的动力。2.认识到科学技术的发展影响着我们的生活。教学重点：探究热在水中传递的过程。教学难点：热对流的形成机制，冷水受热后，密度变化而向上运动。课前准备：PPT课件、试管、大烧杯、滴管、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、铁架台、试管架、感温粉末、红墨水、清水、湿布、护目镜、科学活动册等。课时安排：1课时教学过程：一、复习导入上节课的拓展活动中，我们知道了热的传播有三种方式——热传导、热辐射、热对流。热在金属中的传递属于热传导，那么热能在水中传递吗？在水中热又是如何传递的？预设：学生回顾在生活中接触到的烧开水现象。教师引导这就是我们本节课要探究的《热在水中的传递》（板书课题）。二、探索加热试管中水。在一根细长的试管中加入约三分之一容量的水，然后给试管中水的一端加热，水是怎样变热的？水的另一端是否也会热起来？学生分组讨论，教师巡回加入讨论。预设：①水是往上传热的；②热水向上运动。教师介绍加热装置，邀请学生说一说实验步骤和注意事项。因为水是无色透明的，很难观察到水变化的过程，让学生思考有什么办法可以观察得更清楚。教师引导：往水里加感温粉末或红墨水能有助于观察。学生开展探究实验，教师巡回指导。学生观察。记录实验现象。学生观察实验现象，并讨论：试管中的水是如何传递热的？教师引导：水受热后向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动。利用红墨水观察加热后的水是怎么流动的。在一只大烧杯内注入约三分之一容量的清水；用滴管吸取红墨水，伸入到水下待加热的地方，挤出2滴红墨水；然后用酒精灯给烧杯底部一侧加热。观察加热后的水是怎么流动的，以及水中的颜色怎样变化。学生开展探究实验，并将实验现象记录在活动手册上。师生交流：冷水受热后向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动。三、研讨1.试管中的水是如何传热的？师生小结：①水受热后向上方运动；②上方冷水向下方运动；③水的各部分之间发生相对运动，使整个容器的水都变热。2.在烧杯底部的一侧加热，烧杯内的水都会变热吗？热是怎样传递到这杯水的各个部分的？师生小结：①都会变热；②热在液体中使以对流的方式进行传递的。四、拓展冬天，我们在房间里使用取暖器时，房间里哪里的空气先热起来？房间里上部空气的温度和下部空气的温度哪里更高？房间里的空气是怎样逐步达到全部变热的？引导：取暖器的工作原理：取暖器是将电热管安装在散热片的腔体内部，并且在腔体内电热管周围注有导热油。当电热取暖器接通电源后，他本身的电热管周围的导热油被加热、升到腔体上部，并且沿散热管或散热片对流循环，通过机体壁表面将热量辐射出去，从而达到加热空间环境的目的。取暖器取暖时，根据热对流的特点，房间上方的空气先热起来，上部的空气温度会更高。小结：液体或气体受热上升、遇冷下降，使冷、热液体或气体相互混合，这种传热方式称为“热对流”。热在液体和气体中的主要传递方式是热对流。4.6课《哪个传热快》教学设计教材分析：本课包含两个活动。木勺、塑料勺、金属勺的导热快慢，铜、铝、铁等金属材料的导热性能比较。通过对不同材料导热性能的比较，建立学生对于“不同材料制成的物体，导热性能是不一样的”这一初步认识。学生们通过交流活动，意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性有着很大的影响，如果说前面几课的研究活动突出的是热传递方式的探究，那么本课中“哪个传热快”这一活动，注重的则是导热性能的比较。通过实验探究，学生了解不同物体的传热性能是不同的，从而为下一课《做个保温杯》积累知识和经验。教学目标：科学概念目标:不同材料制成的物体，导热性能是不一样的。从热量的传递角度认识效率。科学探究目标：1.尝试基于所学的知识，提出有针对性的假设。2.熟练操作不同材料物体的导热性能试验。运用比较和归纳的方法从实验证据中发现物体导热性能的差异。能够分析制造某种物品时选择的良导体和不良导体的原因。科学态度目标：1.尊重证据的前提下，坚持正确的观点。2.意识到实验方法的选择和改进会对实验数据的准确性产生影响。关注科学调查可以采用多种形式，乐于进行科学的调查。科学、技术、社会与环境目标：1.发现材料因为导热性能的不同在日常生活中有不同的应用。2.了解技术的发展和应用影响着社会发展。教学重点：进行不同材料物体热传导性能的对比实验。教学难点：学生能明确对比实验的关键要素，能根据已有的经验进行对比实验的设计。课前准备：PPT课件、塑料勺、木勺、钢勺、杯子、热水、蜡烛油、感温油墨、铁丝、铝丝、酒精灯、护目镜、记录表、科学活动册。课时安排：1课时教学过程：一、课堂导入教师PPT出示图片。提问：这些厨房里的用品，哪些传热快？哪些传热慢？学生根据生活经验，汇报交流。教师继续提问：不同材料制成的物体在传热方面有什么不同？通过图片或者视频资料，展示厨房中的工具和工作情形，让学生们思考生活中不同的材料在传热性能上是否有差异。二、探索在生活中你都见过哪些材料制成的小勺？如果我们做小勺的传热实验，需要什么实验材料？将不同材料的勺子（木勺、塑料勺、金属勺等）插入热汤时，推测哪种勺子更烫手。小组讨论：设计实验方案。师明确实验要求，做实验时，注意安全，切不可用手直接触摸杯中的任谁，在做实验时要注意分工合作，记录员认真做好记录。用实验验证我们的猜测。准备相同大小的木勺、塑料勺、金属勺，在三种勺子的勺柄中段涂上蜡（或感温油墨），晾干。在烧杯中加入约100毫升开水，将三种不同材质勺子的勺部同时浸入热水中，观察勺柄上蜡（或感温油墨）的变化，并记录。教师巡回指导，适时加以指导。不同材质勺柄温度变化记录表日期30f”60秒90f”120#150f”金属勺木勺塑料勺师生小结：不同材料的热传导本领各不相同，金属材料的传热较快，塑料、木材等材料传热较慢。像实验中的金属材料那样，导热性能好的物体叫热的良导体。像塑料、木头等材料，导热性能弱的物体叫热的不良导体。设计实验，观察比较铜、铝、铁等金属材料的导热性能。通过刚才的实验，大家已经证明金属是热的良导体，传热本领很好，是不是所有金属的传热本领一样好呢（传热速度的快慢）？课件出示三种金属丝，分别是铜丝、铁丝、铝丝。请大家猜测一下，哪种材料的传热速度快一点。学生根据材料，设计实验方案。提问引导：刚才的实验中，我们用蜡的融化来感知物体的冷热，这种方法有什么不足？你还有其他办法吗？教师出示实验材料：根据材料，我们能不能设计一个更加科学的实验方案？师生一起交流、讨论实验方案与实验注意事项。学生分组实验，教师巡视指导。汇报交流：同样都是金属，但它们的导热速度也是不同的。通过实验，你还有什么新的发现？学生交流汇报，教师适时引导。三、研讨不同材料的物体、传热的快慢相同吗？什么材料传热更快？引导：不同材料的物体，传热的快慢不相同，金属材料导热性能：银导热最佳，铜、金、铝次之。目前市面上使用最多的金属散热片材料几乎都是铝合金，只有极少数是使用其他导热材料。事实上，铝并不是导热系数最好的导热金属材料，效果最好的是银，其次是铜，再其次才是铝。但是银的价格昂贵，铜较为笨重，所以大多不会选择这两类金属最为散热片的导热材料。而铝的重量非常轻，兼顾导热性和质量轻两方面。但是一般的铝质散热片并非是百分之百纯铝，因为纯铝大多过于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而成为铝合金，以获得适当的硬度，可以说现阶段铝合金是电子零件散热片的最佳材料。非金属材料导热性能：金刚石导热最佳，其次为硅（si）。由于物体内部分子、原子和电子等微观粒子的热运动，而组成物体的物质并不发生宏观的位移，将热量从高温区传到低温区的过程称为导热。金刚石中，电子紧紧地系在原子中，要松动它们需要一定的能量，在室温下，几乎没有活动的电子。因此，热的传导是靠组成晶体晶格的原子的振动来完成的，物理学家把这种振动称为热能量子（或声子）。金刚石也是目前已知材料中导热系数最高的物质。不同导热性能的材料，在生活中有什么不同的用途？引导：导热性能好的材料（良导体）比较适合做需要快速加热或快速冷却的物体，如厨房用锅、电器的散热片等；导热性能低的物体（不良导体）可以用在需要保温的地方，如冰箱的内壁一般都是塑料制成的、棉花制成防寒棉衣抵御寒冷。四、拓展回顾思考：锅主要用什么材料制造？为什么用这种材料制造？锅把又是用什么材料制造的？为什么？锅主要用金属制作，因为金属具有良好的导热性，可以使饭菜迅速加热；锅把一般用木材或塑料制成，人们握住的时候不会烫伤。生活中哪些地方需要热的良导体？哪些地方需要热的不良导体？课外进行科学调查活动，继续研究热的良导体和热的不良导体。引导：可以研究一下电器的散热片是用什么材料制成的，在冬天的时候为了保持体温，人们一般会穿什么材质制成的衣服。4.7课《做个保温杯》教学设计教材分析：本课旨在探究保温杯和保温瓶内胆的原理，揭示其中关于热的物理规律。保温杯一般是陶瓷或不锈钢的，设计有真空层，顶部带盖，密封严实，是从热传递的多个方面去研究设计的，做到尽量减少热量的损失，从而达到保温的效果。本课所设计的活动其实是观察常用材料的导热性能，说出它们的主要用途，帮助学生更深入地了解生活中保温、散热等技术的应用。本课有三个活动：活动一是将同样多的、相同温度的热水倒入不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯中，测量哪一杯水凉得慢，让学生认识到金属吸热快，散热也快，是热的良导体；塑料吸热慢，散热也慢，是热的不良导体。活动二是测量比较各种方法的保温效果，让学生根据已掌握的知识和生活经验对各种材料的保温效果进行观察比较，明白制作保温杯该选用什么材料比较合适。第三个活动时选择合适的材料制作一个保温杯，并通过存放冰块，检测保温杯的效果。设计制作一个保温杯可以作为本单元的一个嵌入式的评价内容。可以让学生认识到任何设计都不是完美的。一个设计在某一方面是最好的，在其他方面可能就有缺陷。在设计时，如成本、安全性、外观、环境影响以及方案失败等其他因素也是需要考虑的。教学目标：科学概念目标:热的不良导体可以减慢物体热量的散失。空气是一种热的不良导体。保温、散热技术在生活中被广泛应用。科学探究目标：根据热传递的原理设计制作保温杯。研究哪种保温方法保温效果较好。尝试自主设计产品，在研究后改进产品。创作科学小论文等呈现保温杯探究的过程与结论。科学态度目标：激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。关注他人的探究成果，乐于分享自己的探究经验。科学、技术、社会与环境目标：1.了解生活中常见的保温制品，体会它们给人类生活带来的便利2.讨论技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。感受到科学家与工程师的工作可以推动科学的发展与技术的进步。教学重点：根据热传递的原理设计制作保温杯。教学难点：研究哪种保温方法保温效果较好。课前准备：PPT课件、不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水