教科版（2017秋） 五年级下册4.5 热在水中的传递 教学设计

5.热在水中的传递
【教材简析】
本课是五年级下册《热》单元的第5课。在上一课的教学中，学生已经知道热在金属中是以热传导的方式传递的。在本课，学生通过实验认识热在水中的传递方式，根据水和空气都是能流动的物体，进一步推想出热在气体中的传递方式，最后了解热对流在生活中的应用。
本课的探究活动共分两个部分，第一部分是探究试管中发生的对流现象，第二部分是探究烧杯中发生的对流现象。在研究水的对流实验中，使用了不同的方式方法探究水在不同容器中的热传递情况，目的是让学生通过大量的途径感知认识水的对流。同时，在教科书中还拓展了冬天在房间使用取暖器时，房间里空气是怎样变热的，目的是让学生在已经认识掌握了水的热传递方式基础上，通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。整个探究活动显得生动有趣，更好地激发学生的探究欲望。
【学情分析】
学生在整个单元已经学习了运用分析比较及画图记录的方法。不少学生在前几课的学习中，也已经积累了这样的经验：热可以在温度不同的物体间进行传递，也可以在同一物体中由温度高的一端传递到温度较低的一端，即热传导。但是热在水等液体中究竟如何传递，学生的概念还很模糊，体验也不多，需要教师促发学生思考，通过设计实验观察现象而获得新的认识。
【教学目标】
科学观念：通过实际操作热对流实验，知道热在水中是以对流的方式传递的，认识到热可以在物体间和物体内传递，明白固体、液体、气体都能传递热。
科学思维：运用分析、比较的方法，能推理得出热在水和空气中的传递方式。
探究实践：能制订比较完整的探究计划，熟练操作热对流的实验，能运用图形表示自己的研究结果，会提出感兴趣的问题。
态度责任：能保持积极的观察探究热传递的兴趣，能和别人一起合作交流，愿意倾听他人的意见，反思、调整自己的想法，形成从不同角度提出研究思路的习惯，愿意采用新的方法完成探究。
【教学重难点】
重点：掌握热在水中的传递方式——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、高锰酸钾固体；2.学习记录单
【教学过程】
激发兴趣，聚焦问题（预设5分钟）
材料准备：试管、水、铁架台
1.提问：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、高锰酸钾固体等）
【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、高锰酸钾固体、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一样吗？
2.观察热在烧杯水中的传递
（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：白醋和酒精中，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（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。
五、【板书设计】
5.热在水中的传递
热对流：底部的冷水受热后向上流动，上面的冷水向下流动补充继续加热；不断循环，直到全部水沸腾。
【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，高锰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。
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