4.热在金属中的传递
【教材简析】
《热在金属中的传递》一课中,学生主要观察和探究与“热传导”相关的问题。通过实验“用火加热金属条的中部,观察金属条上蜡的变化”,观察热在金属条中的传递过程和方向。同时,可以让学生尝试着自主设计实验,观察热在金属片中的传递过程和方向。通过综合观察和分析实验结果,总结出热传导过程中的共同特点,有助于深化学生对“热量可以在物体内和物体间传递”概念的理解,培养学生动手实践的能力,并为下一课“热在水中的传递”打下基础。
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“喝汤时金属勺的勺柄容易变热现象中,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预测,并把自己想法用箭头在教材的65页(或记录单上)画出来;其次是让学生进行“热在金属条中的传递”的实验,在一根金属条表面均匀涂上蜡,观察从中部加热后金属条上蜡的变化;接着进行“热在金属片中的传递”实验,从而对热传导过程和方向产生新的认识。第三部分——研讨,在经历观察与探究活动的基础上,让学生充分发表关于“金属条上的热是通过什么传递过去的?”“热在金属条和金属片中分别是怎样传递的?”“在金属条和金属片中,热的传递方式有什么相同特点?”等问题的看法,希望学生认识到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。第四部分——拓展,通过一张图片展示热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
【学情分析】
在前三课的学习中,学生充分探究了与水有关的温度变化实验。将牛奶浸在热水中,牛奶会慢慢热起来,热水会将热量传给牛奶。生活中,我们常常会使用金属制成的汤勺,在接触热汤或者热饭菜以后,勺柄会慢慢地热起来,尤其是在吃火锅、盛热汤时,长时间把金属勺的勺口部分浸在汤锅中,一会儿勺柄就烫得无法用手直接拿了。这其中的原因就是热汤的能量传递到了勺子的勺口部分,然后又从勺口部分传到了勺柄。这里的热传递方式主要是靠热传导。
学生基于这样的生活经验和前概念的认知,对热传导的概念都有了一定的认识,但是学生还不能理解抽象的热传导的传递过程和方向。让学生通过实验,观察热在金属条和金属片中的传递过程和方向,然后综合观察结果,分析热的传递方式的相同特点,有助于深化“热量可以在物体内和物体间传递”和“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。”概念的理解,还为下一课《热在水中的传递》打下基础。
【教学目标】
科学概念目标
1.热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式。
2.热可以在物体内和物体间传递。
3.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
1.从事物的结构、变化的角度获取可探究的科学问题。
2.交流与制订比较完整的探究计划,设计单一变量的实验方案。
3.交流一个研究问题可以设计不同的实验方法。
4.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
1.形成对热传递的变化及相关关系进行科学探究的兴趣。
2.分析热传递的原因,养成以事实为依据的意识。
3.在小组合作时,积极沟通与交流,综合考虑小组成员意见。
4.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。
【教学重难点】
重点:了解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。
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。
【教学准备】
学生准备:铁架台、铁夹子、金属条、酒精灯、火柴、湿布、护目镜、金属圆片、蜡烛或感温油墨、学生活动手册等。
教师准备:《热在金属中的传递》实验记录单、课件等。
【教学过程】
一、聚焦:揭示课题(预设3分钟)
引入:
师课件出示图片: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,过一段时间会……(勺柄也热起来了。)跟进提问:
问题一:汤勺的勺柄为什么会烫手?
问题二:大家还发现过类似这样的情况吗?
聚焦问题:怎样解释这种变化呢?热是怎样传递的?这节课我们共同来探究《热在金属中的传递》。
二、探索:热在金属条和金属片中的传递(预设20分钟)
1.猜测热是怎样传递到勺柄的,用箭头把想法画出来。
(1)出示记录单。学生猜测热是怎样传递到勺柄的 小组先交流一下吧!
(2)分享交流成果:说说热在汤勺中是怎样传递的。再用箭头把想法画出来。
2.观察热在金属条中的传递。
(1)师出示实验材料及记录单,进行实验前的提示:
①将一根表面均匀涂上蜡的金属条固定在铁架台上。
②用酒精灯加热金属条的中部,观察金属条上蜡的变化并将实验现象记录在实验记录单上。
③注意安全,当心别烫着手!
(2)引导学生说说实验注意事项。
(3)学生开展实验探究,学生记录,教师巡回指导。
(4)师生交流实验中发现的实验现象,从而说明了什么问题。
现象:蜡从中间部分开始熔化,然后向两端依次熔化。说明:温度的变化是有先后的,也间接说明了热的传递路径。
3.观察热在金属片中的传递。
(1)教师出示金属圆片,推测:热在金属片中是怎么传递的?
(2)提问:怎样借助工具或其它材料可以观察到金属片上的热传递过程?
(3)小组讨论并设计实验方案,交流实验方案。
(4)小组实验。(参照教科书66页,在涂有蜡或感温油墨的金属圆片边缘的一个点上加热,观察变化情况。在涂有蜡或感温油墨的金属圆片的中心加热,观察变化情况。推测热在金属片中是怎样传递的。)
(5)引导学生交流实验中的发现。
热传递是一个从热源中心向四周各个方向逐渐扩散的过程。
三、研讨:实验发现(预设10分钟)
1.全班进行交流研讨:
(1)热在金属条上是通过什么传递过去的?
(2)热在金属条中是怎样传递的?热在金属片上又是怎样传递的?
(3)热在金属条和金属片中,热的传递方式有什么相同热点?
2.整理、总结对热在金属中传递的认识。
热在金属中的传递过程,是从温度较高的一端传向温度较低的一端,或者从一个物体传递给另一个物体。这种传递热的方式属于热传导。
四、拓展:三种热传递方式(预设5分钟)
课件出示“三种热传递方式”的图片,通过实例学生进一步了解热传递的三种方式:热传导、热对流、热辐射。
五、作业设计:课堂练习(预设2分钟)
1.热在金属中的传递过程,是从( )。
A.温度较高的一端传向温度较低的一端。
B.温度较低的一端传向温度较高的一端。
C.没有顺序。
2.冬天很冷,丽丽用热水袋捂手,原先冰冷的双手紧贴热水袋后慢慢热起来,这种热量从热水袋传到手的现象属于( )。
A. 热辐射 B.热对流 C.热传导
3.下面是正在加热的一根金属条,最热的一处是( ),最冷的一处是( )。
【板书设计】
4.热在金属中的传递
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。
附:【记录单】
《热在金属中的传递》实验记录单
日期: 年 月 日
猜测热是怎样传递到勺柄的,用箭头把想法画出来。
2、推测热在金属条、金属片中的传递路径,并用示意图或文字记录。
热在金属条中部的传递 热在金属片中的传递(1) (圆片边缘加热) 热在金属片中的传递(2) (圆片中心加热)
我的发现: