小学科学教科版五年级下册第四单元《热》教案(2023春新课标版).docx
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1、第四单元热1.温度与水的变化【教材简析】物体冷热的程度可以用温度表示,热可以造成物体形态发生变化,热可以从温度高的物体传 向温度低的物体,“温度”“热量”“内能”这三个容易混淆的重要科学概念贯穿了热单元,在 单元起始课温度与水的变化中需要被学生清晰地建构,三大概念之间的关系能够通过本节课 的学习变得准确。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 的温度变化和测量开始。学生通过观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中,不仅能学习 定量描述温度,同时能发现水的温度和形态变化。此外,温度变化会造成水的形态变化,可什么 导致了水的温度变化呢?在分析水的温度、形
2、态变化与热量的关系时,教师可帮学生进行有意义 探究,学生能建构“热量变化导致了物体温度变化,物态变化取决于温度”这一科学概念。【学情分析】学生在生活中够直观感受到各种冷热变化,但是通过复杂的探究活动产生对热现象的理性认 识却很少。学生知道物体冷热的程度可用温度表示,热可以从温度高的物体传向温度低的物体, 但并不明确热可以造成物体形态具体发生怎样的变化,对物态变化的关注不够全面,学生对“温 度” “热量”“内能”这三个重要科学概念容易混淆,对概念之间关系的建构认知模糊。【教学目标】科学观念通过观察水的加热和冰的融化实验,知道水通常以固态、液态、气态的形态存在, 认识到形态变化取决于温度。科学思维
3、在水的加热实验中,记录和综合分析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,能理解热是能量的一种表现形式,能推理出热量变化导致了物体温度变化。探究实践在进行水的加热实验中,能制订比较完整的探究计划,能与同学深入交流探究的 过程与结论。态度责任能用物态变化的知识解释自然界中的有关现象,增进喜爱观察物态变化的感情。【教学重难点】重点观察富水持续加热、停止加热和继续加热过程中,水的温度和形态发生的变化。难点根据实验现象,分析水的温度、形态变化与热量的关系。【教学准备】教师多媒体课件、学生器材一套、冰块、食盐、试管学生酒精灯、火柴、三脚架、铁架台、石棉网、烧杯、清水、温度计、记录表等【教学
4、过程】一、聚焦温度与热量(预设5分钟)教师出示一张烤火的图片,问同学们是否在寒冷的冬季有与老师相同的回忆,再问为什么大 家会想要把手放在火焰附近呢?教师拿出点燃的酒精灯,让学生将手放在酒精灯火焰附近(注意保持适当距离),思考:为什 么会感觉到热?教师根据学生回答的原因引导,提出点燃的酒精灯向周围散发热量,手接收了酒精灯的热量, 感觉到热。教师板书:热量在投影机下,教师将一支温度计放置在酒精灯火焰周围,温度计有什么变化?教师演示并且 提问,现在的温度是多少?学生读数。然后教师将温度计再靠近酒精灯,学生再次读数。追问: 你看到什么现象?能解释一下吗?(预设:温度升高,因为点燃的酒精灯将热量传给了温
5、度计)设计意图引导学生发觉身边的热现象,用问题引出热量的科学概念后,重点关注热可以导 致温度计发生怎样的变化。二、设计探究实验,记录水温变化(预设30分钟)提问:现在让酒精灯加热这杯水,水会有什么变化?(预设:温度会变高,会沸腾,冒气泡, 究。【教学重难点重点掌握笳在水中的传递方式一一热对流;了解热在其他液体中也是以对流的方式传递的。难点熟练操作热对流的实验,并能够运用图形表示自己的研究结果。【教学准备】教师教学课件学生1.每组提供水、试管、铁架台、酒精灯、火柴、烧杯、三脚架、石棉网、高镒酸钾固 体;2.学习记录单【教学过程】一、激发兴趣,聚焦问题(预设5分钟)材料准备:试管、水、铁架台L提问
6、:同学们都有过烧水的经历吧?老师今天也带来了三分之一试管的水,如果用酒精灯 给它加热,水会发生什么变化呢?(预设:温度会慢慢升高,水越变越热,最后沸腾)2 .分发画图记录单提问:(1)水在变热的过程中,热在水中是怎样传递的?(2)你能用箭头在这张图中表示吗?3 .收集不同猜测,引出课题:热在水中的传递4 .讨论:(1)如何证明哪种观点是正确的?(预设:实验加热试管,观察热在水中的传递情况)(2)怎样才能清晰地看到热在水中的传递过程?(预设:加有颜色的物体,如红墨水、颜料、 高镒酸钾固体等)设计意图通过画图方式暴露学生对水的热传递情况的已有认知,并让学生自主设计实验, 激发学生的学习热情。二、观
7、察验证水的热传递现象(预设30分钟)材料准备:水、试管、铁架台、酒精灯、火柴、烧杯、三脚架、石棉网、高锦酸钾固体、学 习单(一)观察热在水中的传递1 .观察热在试管水中的传递(1)教师介绍方法(视频演示),学生四人一组,尝试加热试管,仔细观察加热过程中,热 在水中的传递情况。(2)将观察到的水的传热情况用箭头的方式记录在记录单上。(3)交流研讨:热在试管水中是怎样传递的?(预设:底部的冷水变热后向上流动,上面的冷水向下流动补充继续加热;不断循环,直到 整个试管中的水都变热直至沸腾。)(4)提问:如果换成更大的容器(烧杯等),并在容器一侧加热,热在水中的传递方式还会 样吗?2 .观察热在烧杯水中
8、的传递(1)教师介绍方法(视频演示),学生四人一组,尝试在一侧加热烧杯,仔细观察加热过程 中,热在水中的传递情况。(2)将观察到的水的传热情况用箭头的方式记录在记录单上。(3)交流研讨: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?(预设:底部的冷水加热变热后向上流动,上面的冷水向下流回加热点补充继续加 热;不断循环,直到整个烧杯的水都变热直至沸腾。)(5)小结:水在加热过程中,与加热点接触的水会先热起来,受热后水向上流动;上面的冷 水又会向下流动补充进行加热,变热后又向上流动,不断循环,直到水全部变热并沸腾。我们把 这样热在水中的传递情况叫做热对流。(二)观
9、察热在其他液体中的传递1 .提问:热在水中是以对流的方式传递的,那在其他液体中,还会以对流方式传递吗?说说 你的理由。(预设:也会以对流的方式传递。它们都是液体,都会流动,有一些相同的特征。)2 .教师出示白醋和酒精两种液体,结合课前录制视频,观察热在这两种液体中的传递情况。3 .学生观察比较热在白醋、酒精中的传递情况与在水中是否相同。(预设:白醋和泗精中,热 也是以对流的方式传递的)4 .教师讲授:液体的对流,了解液体都是以对流的方式传递热的。设计意图通过多个实验,增强学生的观察记录能力;观察水的热传递情况,掌握水的热对 流传热方式;并且能够运用实验中收集的证据对之前的猜测进行论证。三、拓展
10、(预设:3分钟)1 .提问:热在金属中以热传导的方式传递热,在液体中以热对流的方式传递热,那在空气中, 热会怎样传递呢?(预设:热在空气中会以热对流的方式传递热,因为空气与液体都会流动)2 .课后寻找资料或自主实验探究。设计意图空气和水都有相似的性质:流动性。通过拓展活动,训练学生的逻辑思维和发散 思维能力。四、课堂小结(预设:2分钟)通过今天的学习,我们了解到热在水中是以对流的方式传递的。在课后,同学们可以探索更 多液体中热传递的奥秘。设计意图鼓励学生深度思考,激发学生继续探究的兴趣。【疑难解答】1 .学生在做试管中的水的热传递实验时,由于操作、材料等原因,水的热传递情况看得不是 很清楚,影
11、响观察记录,怎么办?这种情况需要从仪器、材料、操作规范等方面来考虑。首先,仪器在操作过程中,应做到不 移动或尽量少移动(教师在课前摆放好仪器);其次,高锌酸钾的倾倒最好能够由微视频的方式更 好地呈现在学生面前,或教师提前倾倒,但要更注意仪器的移动情况;第三,在操作过程中,应 尽量让学生了解到注意事项,严格按照教师要求进行实验。2 .学生在实验过程中,实验现象示意图画得不好,怎么办?在第一环节学生暴露前概念时,教师可以有意识地引导孩子将自己的猜测画到纸上并展示, 在此过程中,教师可以将示意图的画法进行示范,这样更有利于后期活动的顺利展开。【教学后记】6.哪个传热快【教材简析】本课包含两个不同层次
12、的探究活动:1.比较木勺、塑料勺、金属勺等不同材料制成的物体的 导热性能;2.比较铜、铝、铁等同类金属材料不同种物体的导热性能。活动二中,让学生在小组 内讨论、设计“三种金属传热比赛”的实验方案,此活动建立在第4课和本课第一个活动的基础 之上,对于实验中蜡烛油和感温油墨的运用,学生会借鉴已有经验,把原来单一的观察,设计成 横向的对比实验。通过这两项探究活动,学生了解到不同物体的传热本领是不同的,初步建立“不 同材料制成的物体,导热性能是不同的”这一科学认识。本课注重的是导热性能的比较,所以本课的学习要让学生意识到实验材料、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。【学情分析】在前
13、面几课的学习中,学生己经学习使用一些实验方法,来研究热在金属、水中的传递,知 道热总是从温度较高的部分传向温度较低的部分。本课需要学生设计对比实验,借助感温油墨等 材料,观察、比较不同材料制成的物体导热性能的不同。学生在之前的科学学习中,已经具备了 一定的观察能力、设计对比实验的能力,学生会记录数据并进行分析,这些知识和技能储备为本 课的学习奠定了基础。【教学目标】科学观念通过两次传热比赛,知道不同材料制成的物体,导热性能是不同,根据导热能力 的不同,人们将材料分为热的良导体和热的不良导体。科学思维运用比较和归纳的方法,发现物体导热性能的差异;能分析生活中常见物品的不 同部位选择热的良导体和热
14、的不良导体的原因。探究实践能设计“三种金属传热比赛”的实验方案,并能比较熟练地完成该对比实验。态度责任在实验中能仔细对比、观察三种金属上的感温油墨的变化速度;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。【教学重难点】重点知道不同材料制成的物体,导热能力是不一样的。难点能根据已有的经验成功地进行对比实验的设计。【教学准备】学生塑料勺、木勺、不锈钢勺、烧杯、热水、感温油墨或蜡烛油、温度传感器、酒精灯、 火柴、湿布、护目镜,温度变化记录表。教师教学课件。【教学过程】一、情境导入、聚焦问题(预设5分钟)材料准备:塑料勺、木勺、金属勺、装有热水的烧杯1 .教师演示:将金属勺一端浸入热水中,
15、提问:(1)将金属勺一端浸入热水中,2分钟后,勺柄会怎样呢?(2)热从哪里来?2 .小结:金属勺中的热会从热的一端传递到冷的一端。那老师手里的木勺和陶瓷勺放入热水 中,也会有这样传递热的能力吗?三种不同材料的勺子,他们的传热能力一样吗?设计意图创设问题情境,引发学生思考,在交流中自然地呈现学生的初始想法,同时激发 学生进一步探究热的兴趣。二、塑料勺、木勺、金属勺的传热比赛(预设14分钟)材料准备:塑料勺、木勺、铁勺、热水、烧杯、感温油墨1 .活动前预测:出示大小相同的金属勺、木勺、塑料勺并提问:如果同时将它们放在热水中, 进行一次传热比赛,预测一下谁会是冠军?(板书:哪个传热快?)2 .学生预
16、测并记录。3 .提出任务:怎样证明我们的猜想是否正确。4 .分小组讨论实验方案。5 .学生交流实验方案,教师引导学生关注操作要点和注意事项,如:怎样倒水?怎样放汤匙? 怎样观察到热的传递?感温油墨涂在哪里?6 .学生分组实验,教师巡视指导,重点关注学生是否按照实验方案开展实验。7 .交流汇报:说说三种勺子的传热比赛结果是怎样的?你的依据是什么?8 .小结:不同材料的物体,导热性能不同。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、木头等导热性能差的物体叫热的不良导体。(板书:热的良导体、热的不良导 体)9 .应用:生活中有哪些方面应用了热的良导体和热的不良导体?设计意图在实验之
17、前,引导学生交流实验方法及注意事项。在探究活动时,教师随时关注 学生的操作是否科学,是否如实记录,方便后续交流汇报。三、比较铜、铁、铝的导热性能(预设18分钟)材料准备:铜棒、铝棒、银棒、铁棒、温变油墨、酒精灯、火柴、护目镜、湿布1 .提问:金属是热的良导体,是不是所有的金属传热本领都一样呢?2 .课件出示铜棒、铝棒、银棒、铁棒,提问:这些常见的金属材料,它们的传热速度一样吗? 你能设计实验证明猜想吗?3 .分组设计实验方案4 .全班交流实验方案过渡:大家想到在每根金属棒的相同位置涂上感温油墨,观察哪一根先变色,说明它就是传 热本领最好的。为什么要在相同位置涂?除了涂的位置一样,还有哪些条件也
18、应该保持相同?5 .实验前的温馨提示(视频指导)(1)用酒精灯外焰加热同一点(2)实验中注意安全,禁止用手触摸金属棒(3)实验结束后,正确熄灭酒精灯6 .研讨交流(1)提问:通过实验,你认为金属的传热能力一样吗?(2)现在我们知道不同金属的传热能力是不同的。但对铜和铝的传热快慢还有疑问,怎么办? 看来,我们需要更精密的仪器进行实验。7 .播放液晶感温膜的实验视频。(1)观看视频后分析,现在你认为铜和铝,谁传热更快?你的依据是什么?(2)出示科学家所研究的不同金属导热系数的资料,有什么发现?8 .小结:不同的金属导热性能也是不同的。(板书)设计意图鼓励学生积极参与汇报交流,反思实验过程及不足,通
19、过液晶感温膜的实验,使 学生感受到精密的仪器对实验数据的影响。四、寻找生活中的例子(预设3分钟)材料准备:课件提问:铜是传热最快的材料吗?想知道答案,课后自己去寻找吧!小结:通过今天的学习,你有什么收获?课后请大家去家里找找,哪些物品利用了材料的导 热性能?设计意图引导学生反思今天的收获,激发学生继续观察和探究的兴趣。疑难解答在比较不Jl金属的导热性能时,我们用常见的三种金属(铜、铝、铁)进行实验。实验中, 学生看到的现象是铜棒和铝棒上的温变油墨变色快,速度比较接近,学生容易混淆,而科学上, 这两种金属的导热系数是相差比较多的,如何解决这一问题?1 .学生实验后,提出新疑惑,反思实验方法后,发
20、现材料精密度不足。教师提出用精密度更 高的“液晶感温膜”进行实验,使学生亲身体验到仪器精密度对实验数据的影响。2 .利用温度传感器,用数据说话更有说服力。同时,教师可在课件中出示科学家的研究数据, 多个证据的比较,使结果更可靠。【教学后记】7 .做个保温杯【教材简析】随着人们经济水平和生活品质的提高,保温杯在生活中得到了广泛的使用。保温杯的内胆一 般由陶瓷、塑料、玻璃或不锈钢制成,内胆的壁有真空层,顶部有盖,密封严实。保温就是要尽 量减少热量的损失,而要减少热量的损失,就要从热传递的几个方面去研究。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
21、温、散 热等技术的应用。【学情分析】通过前面几节课的学习,学生已经掌握了热的相关知识,知道热传递的方式有热传导、热对 流和热辐射,且不同材料的导热能力不同。这些知识点是本节课设计保温杯的理论基础。本课通 过“观察比较哪杯水凉的慢”“交流能使杯中热水凉得更慢的方法”“测试,比较各种保温效果” “制作一个保温杯”这四个环节,循序渐进,在巩固原有知识的同时,搭建保温杯设计的思维脚 手架,为学生的创新和创造保驾护航。【教学目标】科学观念通过做个保温杯的活动,知道热的不良导体可以减慢物体热量的散失,认识到保 温、散热技术在生活中的广泛应用。科学思维通过对比实验的方法研究哪种方法保温效果好,能根据热传递的
22、原理设计制作保 温杯。探究实践尝试自主设计产品,在研究后改进产品,并能通过创作科学小论文等方式呈现保 温杯探究的过程与结论。态度责任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。【教学重难点】重点比较不同方法的保温效果,根据热传递的原理设计制作一个保温杯。难点尝试自主 设计产品,并能不断改进优化。【教学准备】教师1.教学课件;2.一些包裹杯子的材料、冰块、电子秤、保温瓶内胆、热水、不锈钢杯、 塑料杯、陶瓷杯学生1.记录单;2.不锈钢杯、毛巾、泡沫塑料、热水、电子温度计【教学过程】一、激发兴趣、聚焦问题(预设5分钟)材料准备:不锈钢杯、陶瓷杯、塑料
23、杯L谈话:同学们,冬天我们大多喜欢喝热水,老师讲台上有三个杯子,你会选择哪个杯子来 装热水?说一说你选择的理由。2.提问:到底哪个杯子里的水会凉得最慢呢?设计意图引导学生根据自己的生活经验对不同材料的杯子的保温效果做出猜测。二、比较哪杯水凉得慢(预设10分钟)材料准备:不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水、电子温度计1 .实验方案设计三个杯子中要倒入相同体积的热水。三个杯子的初始水温相同。三分钟后同时测温,比较三个杯子的降温情况。2 .教师演示,学生读数。3 .数据分析:(1)三个杯子中,哪个杯子里的水凉得最快?提问:为什么水凉的速度不同。(预设:不同材料的保温能力不同,陶瓷的保温能力好,不锈钢和塑
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