4 热在金属中的传递（教学设计 ）-2023-2024学年科学五年级下册教科版

4热在金属中的传递（教学设计）-2023-2024学年科学五年级下册教科版主备人备课成员设计思路本节课以“热在金属中的传递”为主题，通过实验探究和实际案例分析，引导学生理解热在金属中传递的原理。课程设计紧密结合教科书内容，以实验操作为主，注重培养学生的科学探究能力和实际操作技能。通过设计一系列贴近学生生活实际的实验活动，激发学生的学习兴趣，提高学生的科学素养。核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，通过实验活动，让学生学会观察、分析、推理和结论。

2.增强学生的实验操作能力，让学生在动手实践中掌握金属传热的基本原理。

3.提高学生的科学思维能力，通过问题解决过程，发展学生的逻辑思维和批判性思维。

4.培养学生的环保意识，让学生认识到节能减排的重要性，并能在日常生活中践行。重点难点及解决办法重点：金属传热原理的实验探究。

难点：实验结果的准确观察与分析，以及金属传热效率的影响因素。

解决办法：

1.重点：通过设计多个实验环节，让学生亲手操作，观察不同条件下金属传热的现象，引导学生总结出金属传热的规律。

2.难点：通过小组合作，让学生共同分析实验数据，教师适时引导，帮助学生克服观察和数据分析中的困难。针对传热效率的影响因素，提供实际案例，让学生学会从多角度分析问题。

突破策略：设置实验观察表格，规范学生观察方法；提供实验报告模板，指导学生撰写实验报告；开展课堂讨论，鼓励学生提出疑问，共同解决难点问题。学具准备Xxx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资源-软硬件资源：实验器材（金属棒、热源、温度计、计时器、水槽等），多媒体设备（投影仪、电脑等）。

-课程平台：教科书《科学五年级下册》教科版。

-信息化资源：实验视频、金属传热原理动画演示。

-教学手段：实验操作、小组讨论、课堂提问、多媒体展示。教学过程设计一、导入新课（5分钟）

目标：引起学生对热在金属中传递的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们有没有注意到，冬天金属制的杯子比塑料的杯子更保温？”

展示一些关于金属在日常生活中的应用图片或视频片段，如金属锅、金属管道等，让学生初步感受金属传热的特点。

简短介绍金属传热的基本概念和它在生活中的重要性，为接下来的学习打下基础。

二、热在金属中传递基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解热在金属中传递的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解热在金属中传递的定义，包括热传导、对流和辐射三种方式。

详细介绍金属导热的特点，使用图表或示意图帮助学生理解金属内部的自由电子如何传递热能。

三、热在金属中传递案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解热在金属中传递的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的金属传热案例进行分析，如汽车散热器、建筑物的保温材料等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解金属传热在各个领域的应用。

引导学生思考这些案例对提高生活质量和效率的影响，以及如何通过优化金属传热设计来解决问题。

小组讨论：让学生分组讨论金属传热在未来的发展趋势，如新型金属材料的研究，并提出创新性的想法或建议。

四、学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与金属传热相关的主题进行深入讨论，如“如何提高金属的导热性能”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

五、课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对热在金属中传递的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

六、课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调热在金属中传递的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括热在金属中传递的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调热在金属中传递在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用相关知识。

布置课后作业：让学生设计一个简单的实验，观察不同金属材料的传热速度，并撰写实验报告，以巩固学习效果。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《金属的神奇世界》：介绍不同金属的特性及其在生活中的应用。

-《热力学基础》：探讨热力学原理，包括热传导、对流和辐射等概念。

-《材料科学》：介绍材料科学的基本知识，特别是金属材料的分类和应用。

-《能源与环保》：讨论节能减排的重要性，以及金属材料在能源利用和环境保护中的作用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍或网络资源，深入了解金属的导热性能及其影响因素。

-设计实验项目，如比较不同金属的导热速度，探究温度、厚度等因素对导热性能的影响。

-观察日常生活中的金属传热现象，如烹饪时锅底的热量传递，分析其原理。

-研究金属在建筑、交通、电子等领域的应用，思考如何利用金属的传热特性提高效率和性能。

-通过实验和实际观察，撰写实验报告或研究论文，总结金属传热的知识和经验。

3.推荐课外实践活动：

-参观当地的金属材料加工厂或科研机构，了解金属材料的制造过程和应用领域。

-参与社区环保活动，如节能减排宣传，提倡使用高效传热材料。

-组织学生参与科学竞赛或创新大赛，鼓励他们将所学知识应用于实际问题的解决。

4.建议学生探索以下知识点：

-金属的微观结构对其导热性能的影响。

-不同金属的导热系数及其应用。

-热传导、对流和辐射在金属传热中的作用。

-金属复合材料的设计与性能。

-金属在能源转换和存储中的应用。

-金属在环境保护和可持续发展中的作用。教学评价与反馈1.课堂表现：

课堂表现评价将基于学生的积极参与度、提问的积极性、对实验操作的正确性和对知识的理解程度。

学生在课堂上应能主动回答问题，提出合理假设，并能够准确描述实验步骤和结果。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论成果展示评价将关注小组合作的效率、成员间的沟通能力以及讨论的深度和广度。

评价标准包括小组成员的参与度、讨论的条理性、提出的创新性观点以及对问题的解决能力。

3.随堂测试：

随堂测试将包括选择题、填空题和简答题，旨在评估学生对本节课所学知识的掌握情况。

测试题目将与课堂内容紧密相关，旨在检验学生对热在金属中传递原理的理解和应用能力。

4.实验报告评价：

实验报告评价将考虑实验设计的合理性、实验操作的规范性、实验数据的准确性和实验分析的深度。

学生需要能够清晰地描述实验过程，准确记录数据，并能够根据实验结果进行合理的分析和讨论。

5.教师评价与反馈：

教师评价将针对学生的整体表现，包括课堂参与度、小组讨论表现、实验技能和知识掌握程度。

针对课堂表现，教师将鼓励学生的积极参与，并对学生的提问和思考给予积极的反馈。

针对小组讨论成果展示，教师将强调团队合作的重要性，并对学生的创新思维和解决问题的能力给予肯定。

针对随堂测试，教师将及时指出学生的知识盲点和理解误区，并提供相应的指导。

针对实验报告，教师将关注学生的实验技能和数据分析能力，并给予具体的改进建议。教学反思与总结今天这节课，我觉得整体来说还是蛮有收获的。首先，我想说说教学方法。我尝试了通过实验探究的方式来讲解热在金属中的传递，我觉得这个方法挺有效的。孩子们在动手操作的过程中，对知识的理解更加深刻，参与度也很高。不过，我也发现了一些问题。

比如说，在实验操作环节，有的学生动手能力不够强，操作不够规范，这让我意识到在今后的教学中，我需要加强对学生实验技能的培训。另外，我在讲解过程中，可能对一些概念的解释还不够清晰，导致部分学生理解起来有些困难。所以，我会在今后的教学中，更加注重语言表达的准确性和逻辑性。

再来说说学生的收获。我发现，通过这节课的学习，学生们对热在金属中的传递有了更直观的认识，他们能够结合生活实际，提出一些有趣的问题，比如“为什么冬天戴手套比穿棉袄暖和？”这种问题让我感到非常欣慰，说明孩子们已经能够将所学知识应用到实际生活中了。

当然，也存在一些不足。比如，在小组讨论环节，部分学生可能因为害羞或者不自信，不太愿意发言。这就需要我在今后的教学中，更加关注学生的个体差异，创造一个更加轻松、包容的学习氛围，让每个学生都能积极参与到课堂活动中来。

此外，我还发现，部分学生对金属传热原理的应用还不太熟悉，比如在解决实际问题时，他们可能不知道如何运用所学知识。因此，我打算在今后的教学中，增加一些实际案例分析，让学生在解决问题的过程中，更好地理解和掌握知识。典型例题讲解1.例题：

一个铜块和一块同样质量的铁块，放在同一个热源上加热相同的时间，铜块的温度升高了20℃，而铁块的温度升高了10℃。已知铜的比热容为0.385J/(g·℃)，铁的比热容为0.449J/(g·℃)，求铜块和铁块的质量。

解答：

根据热传递公式Q=mcΔT，其中Q是热量，m是质量，c是比热容，ΔT是温度变化。

设铜块的质量为mCu，铁块的质量为mFe。

对于铜块：QCu=mCu*cCu*ΔTCu

对于铁块：QFe=mFe*cFe*ΔTFe

因为加热时间相同，所以QCu=QFe。

mCu*cCu*ΔTCu=mFe*cFe*ΔTFe

mCu*0.385*20=mFe*0.449*10

mCu=(mFe*0.449*10)/(0.385*20)

mCu=mFe*0.449/0.385

因为铜块和铁块质量相同，所以mCu=mFe。

0.449/0.385=1

mCu=mFe=1g

2.例题：

一根长1米的金属棒，一端温度为100℃，另一端温度为0℃。已知金属棒的导热系数为0.15W/(m·K)，求棒中间的温度。

解答：

使用热传导公式Q=kAΔT/x，其中Q是热量，k是导热系数，A是横截面积，ΔT是温度差，x是距离。

设棒中间的温度为T，则ΔT=100℃-T。

Q=k*A*ΔT/x

因为两端温度已知，所以Q=0（因为热量不会从高温端流向低温端）。

0=0.15*A*(100-T)/1

0.15*A*(100-T)=0

100-T=0

T=100℃

3.例题：

一个铁制水壶，底面积为0.02平方米，壶内水体积为1升。如果将水壶放在火炉上加热，水温从20℃升高到100℃，求水吸收的热量。

解答：

水的比热容为4.18J/(g·℃)。

水的质量为水的体积乘以密度，即1升*1000g/L=1000g。

ΔT=100℃-20℃=80℃。

Q=m*c*ΔT

Q=1000g*4.18J/(g·℃)*80℃

Q=334,400J

4.例题：

一根直径为5厘米的金属棒，长度为0.5米，两端温度分别为100℃和0℃。如果金属棒的导热系数为0.15W/(m·K)，求棒中间的温度。

解答：

使用热传导公式Q=kAΔT/x，其中Q是热量，k是导热系数，A是横截面积，ΔT是温度差，x是距离。

横截面积A=πr²=π(0.025m)²=0.0019625m²。

ΔT=100℃-0℃=100℃。

x=0.5m/2=0.25m。

Q=k*A*ΔT/x

Q=0.15W/(m·K)*0.0019625m²*100℃/0.25m

Q=1.515W

5.例题：

一个铝制散热器，质量为2千克，比热容为0.9J/(g·℃)。如果将散热器从室温（假设为25℃）加热到100℃，求散热器吸收的热量。

解答：

散热器的质量为2千克，即2000克。

ΔT=100℃-25℃=75℃。

Q=m*c*ΔT