《炉火周围的热现象》教学目标、教学重点和难点
教学目标: 1.学生通过认识热源,知道热传递有传导、热对流和热辐射三种形式。 2.学生进行对比证明热辐射与热传导、热对流不同,不通过固体、液体和气体直接传递热。 3.学生能在小组探究实验的过程中分工协作,共同完成。培养安全意识、整理意识,并愿意与他人交流、分享白己的想法。 教学重点: 学生在探究实验的过程中发散思维吗,多角度全方位思考问题,并运用所学知识解决问题,从而得出结论。 教学难点: 指导学生对于猜想的结果进行实验证明,培养学生创新思维。
教学过程
教学阶段 教师活动 学生活动 设计意图
一、 再现生活现象, 激发探究热情。 二、 科学实践活动,聚焦探究问题。 三、拓展提升,应用探究结果。 1.出示图片,回忆前知 教师: 同学们,前两节课我们学习了两种热传递的方式,回忆一下,它们各有什么特点? 教师:谁能结合图片说一说在烧水的过程中存在着哪些热传递的现象? 2.分析现象,提出问题 师:如果这时把手靠近炉,会有什么感觉? 在这个过程中,手没有接触壶,只是放在炉火周围,就会感受到热。那这个热是怎样传递给我们的呢?这节课我们就来一起研究炉火周围的热现象。(板书课题:炉火周围的热现象) (一)聚焦问题: 热源是怎样传递热的? 1.认识热源。 想一想,生活中除了炉火能发出热,还有哪些物体能发热? 总结热源概念。 2.交流前测问题。 你认为蜡烛火焰的上面和旁边的热是怎样传递的? 师引导: 如果我们就可以通过一些现象,看到蜡烛火焰传递热的过程,就好判断了。你们有什么好的方法呢? 3.三角架彩带实验演示。 教师进行演示实验。 教师:在三脚架的上方和四周都挂有一些彩带,点燃蜡烛,放在三脚架下,仔细观察,你看到了什么现象?又说明了什么? 追问:蜡烛火焰的热有没有传递到周围呢?手放在旁边能感受到热吗? 4.用手感受蜡烛火焰旁边发出的热。 出示实验要求。 师:我们能感受到热,说明蜡烛火焰的热确实向周围传递了,那这个热是通过热对流的方式传递的吗? 那这个热是通过热传导的方式传递的吗? (二)定量观测: 研究热源传递热的特点。 温度计+挡板实验 (1)设计实验,判断蜡烛火焰的热是不是通过热传导方式传递的。 师:同学们,在热传导的两个物体间放一块金属板,热传递效果会有影响吗? 如果在蜡烛和手之间放一个挡板,热传递效果会有影响吗? 在相同的时间观察并记录两只温度计稳定后的温度。 (2)组织学生实验,提出注意事项。 教师巡视各组的实验情况及时解答或提供帮助,让分组实验达到应有效果。 (3)分析实验结果,得出结论。 师:同学们,通过刚才这个实验,你们有什么发现? 小结:通过刚才这些实验,我们证明了蜡烛火焰发出的热既不是通过热传导的方式传递的,也不是通过热对流的方式传递的,它是一种神秘的热传递方式:它不接触物体就可以进行传递。 探讨太阳这一热源的传热方式。 引导:如果没有空气,热还能传递吗? 师:太阳是一个巨大的热源,距离我们有14960万千米,太阳所在的环境是太空,太空是一种真空状态,但我们不能到到宇宙中去做实验,大家能不能想个办法在课堂上营造出这种真空状态? (渗透判断是否是真空的方法) 请小助手上台实验,一个负责太阳照射,一个负责抽空气,大家一起来读数。 提问:空气已经抽完,现在的读数是多少?读数有什么变化?说明了什么? 小结:太空是一种真空状态,太阳发出的热在真空状态下依然传递,它不依靠任何物体直接进行热传递。 归纳总结: 热辐射的概念。 师:蜡烛火焰、太阳这些热源热传递特点,你们发现它们有什么共同之处吗? 小结:热源可以不依靠任何物体周围“发射”热,这种热传递的方式叫作热辐射。 1.回顾总结--连一连。 师:到目前为止,我们已经学了热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。每种热传递的方式都有各自的特点,它们分别是依靠什么物体传递热的? 2.生活情景---说一说。 师:生活中热辐射现象十分常见,哪些地方用到了热辐射?这些热辐射又有什么现象呢? 3.拓展提升---考一考。 师:请结合这幅图说一 说在烤火的过程中,存在着哪些热传递的方式? 4.延伸 师:太阳能可以通过热辐射的方式向外界传递,它是一种清洁能源,怎样更好的利用太阳辐射到地球的热量服务国家,服务社会和人们?课下大家可以继续去了解、去思考、去实践。 1.学生对热传导、热对流中经典实验现象简单描述,并概括出它们的概念。 预设1:在烧水时,火在壶底加热,炉火把热传递给了壶,这就是热传导现象。 预设2:过了一会,壶将热传递给了水,下面的热水和上面的冷水会发生循环流动,使水温度逐渐均匀,慢慢的壶中的水会全部变热,这就是热对流现象。 学生能根据已有经验,判断出当手靠近炉火时会很热。 猜测这个热是怎么传递的,引出了本节课要研究的核心问题。 1.学生根据自己生活经验在大脑中搜索可以发热的物体。 2.学生尝试利用已有知识和生活经验来回答。 预设1:蜡烛火焰的上方、旁边的热都是空气热对流传递的。 预设2:蜡烛火焰上方的热是通过空气热对流传递的,旁边是通过热传导传递的。 预设3 :蜡烛火焰上方的热是通过空气热对流传递的,但旁边的热肯定不是热传导的方式,好像也不是热对流的方式。 策略:分析寻找正确结论。针对有争议的部分,可以用实验的方法引导学生观察思考。 引发学生思考,可以结合空气热对流实验说一说,推测会有什么现象。 3.教师演示实验,证明学生猜想结果。 预设: (1)蜡烛火焰上方:彩带飘动---热对流现象。 (2)蜡烛火焰周围:彩带机会乎不动---没有热对流现象。 4.学生分组实验进行体验。 学生结合彩带实验排除不是热对流。 学生根据热传导的特点进行说明。 (1)学生讨论,设计实验。 运用温度计和挡板设计实验。 预设:为了节省时间和形成对比,我们使用两根温度计,分别挂在蜡烛火焰两侧相等距离的位置上,一边有挡板,一边没有。 (2)学生进行分组实验。 (3)学生汇报实验结果,验证猜想。 预设:两只温度计的初始温度都一样,稳定后无挡板的温度计温度高,有挡板的温度计温度低,这说明:挡板对蜡烛火焰热传递效果有影响,蜡烛火焰热传递的方式不是热传导。 预设:学生质疑:蜡烛火焰的热接触了空气,这个热是不是通过空气进行传递的呢? 2.学生在课堂上营造真空状态进行实验。 预设:在一个盒子里,四周密闭,抽出中间的空气,提前将一个温度计放进去。 学生们先看起始温度,“太阳”照射时开始抽里面的空气。 学生通过观察数字显示屏上的初始温度和稳定后的温度分析,得出结论。 通过分析相同点和不同点认识热辐射的概念。 预设:它们都是不接触、不依靠任何物体就能传递热。 1.引导学生进一步强化对热传导三种方式联系和区别的认识。 2.出示电烤箱、电热扇、暖气片图片,让学生结合自己生活实际说一说存在哪些热辐射现象? 3.预设:学生汇报:手放上面烤火感受到的热是通过热对流的方式传递的,放旁边烤火感受到的热是通过热辐射的方式传递的,而通过铁棍感受导的热是通过热传导的方式传递的。 创设情景,提出探究问题:炉火周围的热是怎样传递的?由前两节课知识引入,目的是让学生在热传导、热对流已有知识的基础上区分这种“烤火”的传递方式,让学生更有目的性和方向性。 此时不管学生说用那种传递方式,都不要着急判断他的对错。要充分让孩子们思考,这个问题怎么去解决,培养发散思维的能力。 前测的问题是学生没有学的知识,目的是让他们根据前两课时学习内容自主判断,在蜡烛火焰旁边的热究竟是什么方式传递的? 这一环节“彩带的变化”让看不见的现象变为看得见,同时让学生先猜测,后观察,经历思维探究。 引导学生在开放的环境中,展开思维,发散思维,设计很好的实验,并用实验来证明自己的猜想。 学生的实验不会一下子尽善尽美,只能在相互交流、相互启发,以及教师的指导帮助,逐步达到完善合理。实验装置虽然很简单,但对于学生构建“热辐射”的概念十分有必要。 通过观察和实验,开展对热现象的探索,从而能更好的研究热源传递热的规律和特点。 根据日常生活经验和前面实验的研究,学生往往会认为这类热源传递热时没有直接接触物体,但对于不依靠物体这一概念的认识必须在这一环节完成。前面实验中热源周围都有空气,学生可能会认为热是依靠空气传递的,但太阳在没有空气的状态下依然能传递热,这个实例就让学生有更全面的认识了。学生在此过程中不断观察、积累、比较,逐步形成了正确的科学概念。 通过学习过程的回顾,巩固知识,让学生对自己的认知进行反思,帮助学生学会归纳和小结。 热现象与生活息息相关,通过搜寻生活中的热辐射现象,突出“科学生活化,生活科学化”的教学理念,引导学生科学合理使用新技术,更好的服务我们的生活。
人教·鄂教版小学科学五年级上册第一单元
------《烧水过程中的热传递》单元教学反思
热是生活中常见的一种现象,五年级的学生并不陌生,但大部分的学生并没有经历从科学的角度去探究热是怎样传递的。因此《烧水过程中的热传递》单元以培养小学生科学素养为宗旨,积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动,培养他们的好奇心和求知欲,发展他们对科学本质的理解,使他们学会探究解决问题的策略,为他们终身的学习和生活打好基础。
本单元课程都按照“猜想——验证—分析—结论”的流程进行教学的,主要引导学生在实验观察的基础上对热传递的现象提出质疑及猜测,有了猜想以后,就引导学生通过科学的实验来证明,体验设计实验解决问题获得事实证据的过程,最终掌握热是怎样传递的科学知识点。每个活动环节由浅入深、有扶到放,层层递进,体现“学生主体,倡导探究”课程理念。总结本单元教学中有以下几个亮点:
一、在提问中引发思考,激发探究兴趣。
儿童天生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲,他们不断地努力了解自己周围的世界。凡事始于问,只有想知道“为什么”的时候,学生才会主动思考寻找答案。本单元教学从学生的认知特点和生活经验出发,让他们在熟悉的生活情境中感受科学,了解科学与生活的密切关系。当学生对所学知识表现出极大的兴趣时,就会高度集中注意力,更好地去感知、记忆、思考和想象。
一个好的问题能引起学生的思维火花,激发探究的欲望,指明方向,使学生更好地进入探究学习的领域。在上课时我运用新奇、有趣的情境导入,让学生大胆提出问题,激发他们的兴趣,例如:《炉火周围的热现象》一课,出示炉火烧水的情景图后问:“如果这时把手靠近炉火,会有什么感觉?(热)在这个过程中,手没有接触壶,只是放在炉火周围,就会感受到热。那这个热是怎样传递给我们的呢?”这样的第一问,引发学生的思考。学生有说到热对流,有说到热传导,还有别的想法。这个问题使学生对之前所学知识进行回顾,对比思考初步感受新知,发散了学生的思维。
二、在感知中内化知识,养成探究习惯。
探究要有明确的目标,克服盲目性,养成良好的探究习惯,才能提高实效性。在没有明确的观察目标时,学生往往根据实验结果去逆推现象,从而忽略了真正要的观察细节。因此,学生必须有目的、有计划、有目标地进行探究。之前学生通过对物体热胀冷缩性质的研究,已经具备了一些研究方法和技能,还具有一定的合作探究习惯,对探究热量是怎么传递的现象,不仅具有强烈的好奇心和探究的热情,还具备一定的实验设计和动手能力。在课堂上放手让学生进行自主探究,把实验的自主权和提问题的权利交给学生。例如:《炉火周围的热现象》一课,“你认为蜡烛火焰上面和旁边的热使怎样传递的?”我鼓励学生自由猜测,有的孩子说是热传导、有的说热对流、还有的有别的想法,此时引导学生自己思考,怎么证明呢?让学生自已去想去说去表达,鼓励他们像科学家那样去做科学,并逐步养成科学探究的习惯。学生从利用感官观察到使用温度计测量,让学生意识到工具能够帮助我们更加精确的观察描述现象,经历从定性描述到定量研究建构科学概念的过程。同时引导学生思考炉火、蜡烛火焰传递热的现象,推理热水会不会产生热辐射和地球接受太阳能辐射的过程,培养学生的分析推理能力。
三、在实验中训练思维,提升探究能力。
新课程标准指出,探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径,而实验则是探究活动中最常用的一种方式,不但能激发学生的学习兴趣,教会学生正确的学习方法,更能使学生的思维能力、探究能力得到提升。在活动中,学生们动手实验,动脑思考,一步步获得解决问题的“科学证据”,然后有目的地对这些科学证据进行整理、归纳、分析、综合,得出合理的科学解释。例如:《炉火周围的热现象》一课,老师总结蜡烛火焰发出的热不接触任何物体就可以进行传递时,有一位学生提出自己的想法:蜡烛火焰周围有空气,是不是通过不流动的空气这个物质进行传递的呢?学生提出的问题很有价值,由此引导学生思考:没有空气,热还能传递吗?此时给学生能联想到太阳所在的环境和它热传递的特点,联系实际,我们无法到太空做这个“真空状态下热是否能传递的实验”但我们可以在课堂上营造真空状态,从而引导学生为了实验设计继续思考,通过交流,完善实验方案并进行实验。在整个活动中学生们非常投入,认真观察实验现象,及时记录实验结果。课堂上注重让学生经历发现问题、聚焦问题、猜想、设计实验,进行验证、得出结论这一系列过程,让学生们在经历思维探究的过程中发展思维,不仅培养学生的观察能力和分析解决问题的能力,还增强了探究意识,提升探究能力,促进探究精神的落实。
四、使用启智增慧的精品数字教材辅助教学。
随着信息技术的发展,技术与内容、教学不断深入融合,数字教材也在逐步走进各科课堂。在科学教学中,我把传统教学方式的优势和数字化环境下教学的优势结合起来,使二者优势互补。数字教材的加入改变现行课堂教学的缺憾,丰富学习资源,创设宽松、融洽的学习氛围,活跃课堂气氛,启发学生思维,使学生在积极参与、充分交流中体验到学习和成功的愉悦,从而切实提高小学科学教学的有效性。同时在课堂上教师还运用透平软件,实时播放实验数据,让教室的孩子都看到,极大提升了教学效率。
学生作为科学探究的主体,让他们乐于探究,并能够有目的地探究是本节课想体现的教学思想。在教学过程中,教师力求让学生体验一个完整的探究过程,在课前深入研究了学生的前概念和思维过程、可能产生的思维结果、可能出现的实验情况,在此基础上设计了这节课的各个教学环节,努力使教学过程环环相扣、层层递进,帮助学生逐步经历从科学猜测到实验验证的科学探究过程,期望他们在富有趣味性及操作性的探究活动中学到科学知识,培养科学素养。