教科版（2017秋）五下科学4.4《热在金属中的传递》教学设计

教科版（2017秋）五下科学4.4《热在金属中的传递》教学设计主备人备课成员教学内容教科版（2017秋）五下科学4.4《热在金属中的传递》教学设计：

1.热的传递方式：传导、对流、辐射。

2.热在金属中的传导：介绍金属导热性能的差异，探讨影响热传导速度的因素。

3.实验观察：设计实验，让学生观察热在金属棒中的传导过程。

4.热传导在日常生活中的应用：举例说明热传导在生活中的应用，如散热器、锅具等。

5.安全教育：强调在使用导热性能好的金属时应注意的安全问题。核心素养目标分析1.科学探究：通过设计实验，观察热在金属中的传导过程，培养学生提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究能力。

2.物理观念：使学生理解热的传递方式，特别是热在金属中的传导特性，形成热传导的基本概念，并能够运用所学知识解释生活中的热传导现象。

3.科学思维：培养学生运用科学思维方法，分析影响热传导速度的因素，发展逻辑推理、批判性思维和创新能力。

4.科学态度与责任：激发学生对科学研究的兴趣，养成合作、分享、尊重科学事实的态度；同时，通过安全教育，增强学生在使用导热金属时的安全意识，培养学生的社会责任感。

5.技术与工程：结合热传导在生活中的应用，引导学生了解相关工程技术，培养学生将科学知识应用于技术与工程领域的意识。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在之前的学习中，学生已经了解了热的定义、温度的概念以及简单的热传递方式。他们还掌握了如何使用温度计进行温度测量，并对物体的热胀冷缩现象有所认识。

此外，学生对物质的基本性质，如导热性、导电性等也有一定的了解，这为学习热在金属中的传递打下了基础。

2.学习兴趣、能力和学习风格：五年级学生对科学实验和动手操作通常表现出较高的兴趣。他们喜欢探索现象背后的原因，具有一定的观察能力和动手能力。在学习风格上，学生更倾向于通过直观的实验和具体的例子来理解和掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在探究热在金属中的传递过程中，学生可能会对以下方面感到困难：

-理解热传导机制，特别是导热系数的概念和影响热传导速度的因素。

-设计实验时，如何准确控制变量，确保实验结果的准确性。

-将热传导的理论知识与实际应用联系起来，解决生活中的问题。

针对这些困难和挑战，教师在教学过程中需要提供适当的引导和帮助，确保学生能够顺利掌握本章节内容。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过生动的语言和形象的比喻，讲解热在金属中的传递原理，使抽象的概念具体化，便于学生理解。结合生活实例，让学生感受热传导现象在日常生活中的应用。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，鼓励他们提出问题、分享观点，培养学生的问题意识和团队合作精神。针对热传导实验过程中可能遇到的问题，引导学生共同探讨解决方案。

3.实验法：设计一系列热传导实验，让学生亲自动手操作，观察热在金属中的传递过程。通过实验，让学生在实践中掌握知识，提高他们的实践操作能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用投影仪、电脑等设备，展示热传导现象的动画和图片，帮助学生直观地理解热在金属中的传递过程。同时，通过视频资料，介绍热传导在生活中的应用，激发学生的学习兴趣。

2.教学软件：运用交互式教学软件，设计热传导实验的模拟操作，让学生在虚拟环境中体验实验过程，加深对热传导原理的理解。此外，利用软件进行课后习题的练习，巩固所学知识。

3.网络资源：引导学生利用网络搜索相关资料，了解热传导的最新研究成果和应用实例，拓宽知识视野。同时，鼓励学生将所学知识与实际生活相结合，发现生活中的热传导现象。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于热在金属中传递的预习资料，包括PPT和科普视频，明确要求学生了解热传导的基本概念。

-设计预习问题：围绕“热在金属中的传递”课题，设计问题如“金属为什么能导热？”“影响热传导速度的因素有哪些？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，确保每位学生都能对热传导有初步的认识。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，阅读资料，观看视频，对热传导的概念有初步理解。

-思考预习问题：对预习问题进行思考，记录自己的理解。

-提交预习成果：将预习笔记或问题通过平台提交，为课堂讨论做好准备。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识。

-信息技术手段：利用在线平台共享预习资源，提高预习效率。

作用与目的：

-帮助学生提前接触热传导的概念，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和问题意识。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个简单的热传导实验视频，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解热传导的原理，使用教具演示金属导热的过程。

-组织课堂活动：设计小组实验，让学生观察不同金属导热速度的差异。

-解答疑问：在实验过程中，针对学生的疑问进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，对讲解的知识点进行思考。

-参与课堂活动：在小组实验中积极参与，记录实验数据。

-提问与讨论：对实验结果提出疑问，与小组成员讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解热传导的原理。

-实践活动法：通过实验，让学生直观感受热传导现象。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力。

作用与目的：

-加深学生对热传导原理的理解，掌握影响热传导速度的因素。

-通过实验，培养学生的观察力和动手能力。

-通过合作，提高学生的沟通和协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据课堂学习内容，布置相关的习题和思考题。

-提供拓展资源：推荐相关书籍和网站，供学生深入探究。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和鼓励。

学生活动：

-完成作业：认真完成作业，巩固所学知识。

-拓展学习：利用拓展资源，进一步学习热传导的相关知识。

-反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进措施。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生在课后继续自主学习。

-反思总结法：指导学生进行学习反思，促进自我提升。

作用与目的：

-巩固学生对热传导知识点的掌握。

-拓宽学生的知识视野，激发对科学探究的兴趣。

-培养学生的自我反思和自我管理能力。学生学习效果1.知识与技能：

-学生掌握了热在金属中的传递原理，理解了热传导、对流和辐射三种热传递方式，特别是热在金属中的传导特性。

-学会了使用温度计测量温度，并能设计简单的实验来观察热在金属中的传递过程。

-掌握了影响热传导速度的因素，如导热系数、物体的形状和大小等。

-能够将热传导知识应用于解释生活中的现象，如散热器、锅具等。

2.过程与方法：

-通过自主预习、课堂实验和小组讨论，学生的科学探究能力得到了提高。

-学生的实验操作技能得到加强，能够熟练进行温度测量和实验数据的记录分析。

-学会了运用信息技术手段，如在线学习平台、多媒体资源等，辅助科学学习。

-培养了合作意识和团队精神，能够在小组活动中发挥各自优势，共同完成学习任务。

3.情感态度与价值观：

-学生对科学探究产生了更浓厚的兴趣，对物理学尤其是热学有了更积极的态度。

-增强了安全意识，了解到在使用导热性能好的金属时应注意的安全问题。

-提高了环保意识，认识到热能利用和节能减排的重要性。

4.创新与实践：

-学生能够运用所学知识，设计创新性的实验方案，探索热传导现象。

-在解决实际问题时，能够灵活运用热传导知识，提出具有创造性的解决方案。

具体体现在以下方面：

1.学生能够准确描述热在金属中的传递过程，并解释影响热传导速度的因素。

2.在课堂实验中，学生通过观察不同金属导热速度的差异，加深了对热传导原理的理解，并能够运用所学知识解释实验结果。

3.学生能够结合实际生活，发现并解释热传导现象，如在家中观察到的热水壶加热现象、散热器的工作原理等。

4.学生在小组讨论中，能够主动发表自己的观点，倾听他人的意见，共同探讨解决实验过程中遇到的问题。

5.学生在课后作业和拓展学习中，能够独立完成相关习题，巩固所学知识，并通过反思总结，不断提高自己的学习能力。典型例题讲解例题1：

题目：一根铜棒和一根铝棒的长度、横截面积相同，现将它们的一端同时加热至相同的温度，假设没有热量损失，比较两根棒热传导的速度。

解答：由于铜的导热系数大于铝的导热系数，因此在相同条件下，铜棒的热传导速度会更快。

例题2：

题目：一个金属圆柱体的底面积是A平方厘米，高是h厘米，如果将其一端加热至t摄氏度，另一端保持室温，求圆柱体内温度随时间的变化规律。

解答：金属圆柱体内温度随时间的变化规律可以通过傅里叶热传导方程进行求解。在简化模型下，可以认为温度随时间呈指数衰减规律，即温度T与时间t的关系为：T=T0*(1-exp(-t/τ))，其中τ为热扩散时间常数，与材料的导热系数、形状和大小有关。

例题3：

题目：一根金属棒AB，A端温度为TA，B端温度为TB，已知金属棒的导热系数和横截面积，求在稳态下，金属棒AB上的温度分布。

解答：在稳态下，金属棒上的温度分布满足一维热传导方程：d²T/dx²=0，即温度对位置的一阶导数为常数。根据边界条件，可以求得金属棒上的温度分布公式为：T(x)=(TA-TB)*x/L+TB，其中L为金属棒的长度。

例题4：

题目：一个金属平板，左端温度为TL，右端温度为TR，已知平板的导热系数、厚度和面积，求平板内热流量Q与时间t的关系。

解答：平板内热流量Q与时间t的关系可以通过求解一维热传导方程得到。在稳态下，热流量Q为常数，Q=k*A*(TL-TR)/d，其中k为导热系数，A为平板面积，d为平板厚度。

例题5：

题目：在热传导实验中，将一根金属棒固定在支架上，一端加热，另一端保持室温。测量不同时间t下金属棒上某一点P的温度TP，已知金属棒的导热系数、横截面积和长度，求实验数据与理论值之间的误差。

解答：根据实验数据，可以拟合出温度随时间的变化曲线。与理论值进行比较，可以计算误差。误差可能来源于实验操作、测量精度以及模型简化的假设等。在实际应用中，可以通过提高实验精度和改进模型来减小误差。

补充和说明：

1.例题1主要考察学生对导热系数概念的理解，以及导热系数对热传导速度的影响。

2.例题2和例题3涉及到热传导方程的求解，需要学生对一维热传导方程有所了解，并能运用边界条件求解特定问题。

3.例题4考察学生对热流量的计算和影响因素的掌握，以及对稳态热传导的理解。

4.例题5将理论知识与实验相结合，让学生学会分析实验数据，理解实验误差的来源，提高实验素养。教学反思与改进1.学生学习效果评估：

-学生对热传导的基本概念有了较好的理解，但在解释生活中的热传导现象时，仍有一些同学存在困难。我计划在未来的教学中，增加更多的生活实例，帮助学生更好地将理论知识与实际应用结合起来。

-学生在课堂实验中表现出较高的积极性，但在设计实验方案和数据分析方面还有待提高。我计划在实验前为学生提供更多的指导，帮助他们更好地掌握实验方法和技巧。

2.教学方法和手段的反思：

-在课堂讲解中，我发现部分学生对热传导系数的概念理解不够深入。我计划在未来的教学中，通过更多具体的例子和形象的比喻，帮助学生更好地理解这一概念。

-在课堂活动中，我发现部分学生在小组讨论中参与度不高。我计划在未来的教学中，调整小组讨论的规则，鼓励每个学生都能积极参与讨论。

3.教学资源的利用：

-在本节课中，我使用了多媒体设备和教学软件来辅助教学，但发现部分学生对这些资源的利用率不高。我计划在未来的教学中，加强对学生使用这些资源的指导，提高他们的学习效率。

4.课堂管理的反思：

-在本节课中，我发现课堂纪律有待提高，部分学生在课堂上的注意力不够集中。我计划在未来的教学中，加强对课堂纪律的管理，提高学生的学习效果。作业布置与反馈-根据本节课的学习内容，布置以下作业：

-绘制金属棒热传导的示意图，标注温度分布和热流方向。

-结合实际生活，举例说明