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第四单元《热》大单元整体教学设计
教材版本 教科版 单元（或主题）名称 《热》
单元主题 在远古时代，人们发现热水可以驱寒，但热水总是很快变凉。有一天，一个聪明的工匠小明在河边看到孩子们玩耍，他们用叶子捧起水，阳光照射下，叶子里的水珠闪闪发光。小明灵机一动，他想：“如果能用一个东西把水包起来，不让热量跑掉，那热水不就能保持温度了吗？”于是，小明开始动手制作。他尝试用各种材料包裹水，最终发现用木头和兽皮制作的容器效果最好。这就是最早的保温杯的雏形。小明把这个发明带到了村庄，人们纷纷惊叹其神奇。时光流转，保温杯的制作工艺不断进步，材料也从木头和兽皮变成了更先进的材料。今天，小明的后代们继承了祖先的智慧，他们要在科学课上制作一个现代的保温杯，探究热传递的相关问题。 同学们，让我们一起动手，制作一个属于自己的保温杯吧！
课标要求 核心概念：物质的结构与性能能的转化与能量守恒 1.1物质具有一定的特性与功能 ①观察常见材料在水中的沉浮现象、导热性等，说出它们的主要用途。 1.2空气与水是重要的物质 ③列举日常生活中水的蒸发和水蒸气凝结成水的实例，如晒衣服、雾、玻璃窗上的水珠等。 4.1能的形式、转移与转化 ③举例说出生活中常见的热传递现象，知道热从温度高的物体传向温度低的物体，从物体温度高的部分传向温度低的部分。 ④举例说明影响热传递的主要因素，列举它们在日常生产生活中的应用。 学业要求： 能说明常见材料在水中的沉浮现象、导热性及其用途，能解释水在日常生活中的三态变化现象及引起变化的主要因素。 能比较和分析常见材料在水中的沉浮现象、导热性，能以生活中的实例分析水的三态变化与温度的关系。 能利用控制变量的方法设计方案并操作，探究不同材料在水中的沉浮现象和导热性等。 能举例说明常见的热传递现象和影响热传递的主要因素，列举它们在生产生活中的应用； 能对热传递的方式进行分析和推理。 会用已有知识和经验对热传递方式作出推测，设计实验，寻找证据，得出结论。
教材分析 热是一种能量形式。然而在小学五年级，让学生探究“热”，主要还是观察和思考一些与物体冷热程度有关的热现象。例如，探究物质在热量变化过程中产生的不易察觉的变化，气体、固体和液体三态的转化及与温度的关系、热量转移（传递）的过程、材料的导热性能等。 本单元共7课，以“热是怎样传递的”为主要学习线索，循序渐进地安排了一系列探究活动。 第1课“温度与水的变化”中，我们持续给水加热直到沸腾，停止加热，水不再沸腾，温度下降。通过探究温度的变化和水的形态变化，了解到温度变化表示了热量在传递，完善了“热量变化导致了物体温度变化”这一科学概念，并感受到科学探究的乐趣。 第2课“水的蒸发和凝结”探索水的蒸发现象，推测水温高低跟水蒸发快慢的关系。 第3课“温度不同的物体相互接触”安排了不同温度的水接触后变化的探究活动。 第4课“热在金属中的传递”中，学生主要观察和探究与“热传导”相关的问题：在金属条的一端加热，另一端是否会热起来，通过实验观察热在金属条中的传递过程和方向。 第5课“热在水中的传递”中，学生通过加热试管中的水和加热烧杯中的水，认识热在水中以对流的方式传递。 第6课“哪个传热快”包含了两个活动：观察、记录木勺、塑料勺、金属勺的导热快慢和比较铜、铝、铁等金属材料的导热性能。通过比较不同材料的导热性能，让学生了解不同物体的传热本领是不同的，建立“不同材料制成的物体，导热性能是不一样的”这一初步认识。 第7课“做个保温杯”中，本课帮助学生更深入地了解生活中保温、散热等技术的应用。学生将同样多的、相同温度的热水倒入不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯中，测量哪一杯水凉得慢，进而测量并比较出各种方法的保温效果。
学情分析 关于热现象，学生们已经有了不少的经验，学生常常感受着各种冷热变化的天气现象，而且在生活中接触到了很多热现象，但是通过探究获得的理性认识很少，对温度变化等热学基本概念的关注也相对较少。因此，本单元的教学关键在于实验探究。教师要引导学生在科学规范的实验中，观察与交流热传递的现象，了解热是能量的一种表现形式，热量变化导致了温度变化。在研究热传递的方式后，利用热传递的性质来创造性地制作保温杯。
单元目标 科学观念： 热是能量的一种表现形式，热量变化导致了温度变化。 温度变化是影响水结冰和水沸腾过程的主要因素，温度变化形成了水的蒸发和水蒸气凝结成水。气温变化形成了自然界的云、雾、霜、雪等。 热通常从温度高的物体传向温度低的物体。两个系统在发生传热的条件下趋向于热平衡。 热可以在物体间和物体内传递，发现固体、液体、气体都能传递热。热可以通过热传导、热对流、热辐射三种方式进行传递。 不同物体的导热性是不一样的，热的不良导体可以减慢物体热量的散失。 多种因素影响了热传递，确定这些因素应用在日常的生产和生活中。保温技术、散热技术不断地发展，并应用在各种产品上。 2.科学思维： 尝试从温度变化的角度分析解释自然界云雾霜雪形成的原因。 尝试从事物的结构、变化的角度提出可探究的科学问题。 通过分析获得数据，比较归纳温度不同的物体之间热传递的规律。 通过亲历科学研究的过程，运用比较归纳的研究方法，会采用多种方式进行科学调查，体会科学技术对人类生活的影响，发展其科学调查的兴趣。 能合乎规范地开展传热实验，知道交流科学探究需要经历一定的有序步骤，并能 对探究活动进行过程性反思。 3探究实践：通过经历提出问题、做出假设、制定计划、实验探究、研讨交流等探究环节，有效开展探究活动，运用箭头、图画、符号等方式记录，认识物体的导热性，认识热传递，了解热传递的特点、方式和影响因素，提升科学探究的能力。 能根据热传递的原理创作保温杯，尝试自主设计开发产品，并在研究后改进产品。 4.态度责任：亲历热传递的变化及相关关系的研究过程，形成科学探究的兴趣，学会以事实为依据作出判断，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。养成运用探究的证据进行信息加工，科学地表述探究的规律。联系生活实例，了解热能等相关知识在日常生产生活中的应用，体会科学技术给人类生活带来的便利。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现。 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析。 3.关注分析实际问题的过程性评价和结果性评价。 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.设计制作一个保温杯。
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务（或问题） （一般1-2个）达成评价1实验课温度与水的变化能熟练使用温度计测量各种热现象中的温度变化。制订比较完整的探究计划，用酒精灯、三脚架等组成加热装置，开展将水加热至沸腾的探究活动。了解自然界中的水可以有不同的形态存在。能用物态变化的知识解释自然界中的有关现象。1实验课水的蒸发和凝结温度变化是影响水结冰和水沸腾过程的主要因素。温度变化形成了水的蒸发和水蒸气凝结成水。1.探究水蒸发快慢与温度高低变化的关系。 2.观察水蒸气的凝结现象。能通过观察、实验、查阅资料等方式获取事物的信息，分析雾、雨、雪、露、霜、雹等天气现象形成的原因。1实验课温度不同的物体相互接触热通常从温度高的物体传向温度低的物体。探究温度不同的物体相互接触后温度的变化情况。能运用探究的证据进行信息加工，科学地表述探究的规律。理解温度计能测量温度是应用了科学的规律。1实验课热在金属中的传递通过探究实验，知道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。1.猜测热是怎样传递到勺柄的，用箭头把想法画出来。2：观察热在金属条中的传递。3：观察热在金属片中的传递。能通过分析热传导过程中的共同特点，认识热是怎样在金属中传导的。1实验课热在水中的传递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。一是探究试管中发生的对流现象，二是探究烧杯中发生的对流现象。制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力。运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论1实验课哪个传热快能合乎规范地开展传热实验，知道不同材料制成的物体，导热性能是不同的，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。完成塑料勺、木勺、金属勺的传热实验，知道不同材料的物体，导热性能不同。 观察并比较铜、铝、铁等金属材料的导热性能。能运用比较和归纳的方法从实验证据中发现物体导热性能的差异。能够分析制造某种物品时选择热的良导体和不良导体的原因。1工程设计课做个保温杯能根据热传递的原理创作保温杯，尝试自主设计开发产品，并在研究后改进产品1：比较哪杯水凉得慢。2：测试、比较各种方法的保温效果。 3.制作一个保温杯，这相当于一个小小的工程项目。能自主设计产品，在研究后改进产品。
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6.哪个传热快
一、教学目标
科学观念:
1.不同材料制成的物体，导热性能是不一样的。
2.像金属那样导热性能好的物体叫热的良导体。像塑料、木头那样导热性能弱的物体叫热的不良导体。
科学思维:
1.运用比较和归纳的方法从实验证据中发现物体导热性的差异。
2.能够分析制造某种物品时选择热的良导体和不良导体的原因。
探究实践:
1.尝试基于所学的知识，提出有针对性的假设。
2.熟练操作不同材料物体的导热性能实验。
3.运用比较和归纳的方法从实验证据中发现物体导热性能的差异。
态度责任:
1.尊重证据的前提下，坚持正确的观点。
2.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。
3.了解技术的发展和应用影响着社会发展。
二、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。
三、评价任务（根据需要设计评价量规）
评价量表
评价任务 评价标准 表现程度 自评 互评 师评
☆☆☆ ☆☆ ☆
预测木勺、塑料勺、金属勺的导热性能 能通过生活经验和小组讨论做出合理的预测。 能 基本能 不能
观察并对比木勺、塑料勺、金属勺的导热性能。 能通过实验验证自己的猜测，并能得出正确的结论。 能 基本能 不能
观察并对比铜、铝、铁等金属材料的导热性能。 能通过实验观察，比较出三种金属的导热性顺序。 能 基本能 不能
学习收获
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）谈话导入 1.课件出示熬汤的锅、三把勺子（金属勺、木勺、塑料勺）。 师：小明放学回到家，又渴又饿，看到妈妈在厨房里熬的汤，锅里正好有个汤勺，于是拿起汤勺就想喝，结果汤还没有喝到，手就烫伤了。大家猜一猜，小明最有可能用的是以下哪个汤勺呢？（金属勺、木勺、塑料勺） 2.学生猜测：金属勺，因为平时吃火锅时，用金属勺子或金属筷子都会烫着，所以我觉得是金属勺，木头勺子就不会。 3.师：看来不同的材料制成的物体他们的传热本领可能不一样，那什么材质传热快，什么材质传热慢？这节课我们就一起来研究《哪个传热快》 出示实物，引发学生共鸣，激发学生学习积极性。 对于积极回答问题的同学给予及时奖励。
（二）探究活动 1.课件出示：木勺、塑料勺、金属勺 （1）提出问题：把三种勺子分别放入热水中，哪个勺子传热快呢？ 生预测：金属勺最快，木勺最慢。 思考实验验证过程中的公平性。 木勺、金属勺、塑料勺大小、长短都不同，用它们做实验公平吗？ 生：不公平，应该选择大小、粗细、长短相同的勺子。为了方便实验，可以用大小、粗细、长短相同的木棒、铜棒、塑料棒进行实验。 学生思考：三个棒子放入开水的时间如何才能做到公平？ 生回答：三个棒子要同时放入。 思考：实验过程中，我们通过观察到什么现象能够比较出它们传热的快慢？ 生答：三根棒子同时放入水中，过一段时间，用手摸一下，看哪根棒子热得快就是哪个传热快？ 小组尝试实验，汇报结果。 铜棒很热，木棒和塑料棒有点热，不能区分木棒和塑料棒哪个热得快。我们用手摸有误差，也不安全。 教师出示感温油墨，介绍感温油墨遇高温颜色会发生变化，学生思考更公平更安全的实验方案。 学生汇报实验方案。 ①在三根棒子相同高度涂上感温油墨，晾干。 ②准备半杯热水。 ③将三根棒子同时放入热水中，并计时。 ④观察感温油墨颜色变化，并填写实验记录表。 不同材质勺柄温度变化记录表30秒60秒90秒120秒150秒铜棒木棒塑料棒
每隔30秒记录一次感温油墨的变色情况。 若颜色开始变化，在对应位置处打“√” 若颜色完全变化，在对应位置处打“▲” 学生分组实验，填写实验记录单。 小组汇报实验现象，师生共同得出结论。 30秒60秒90秒120秒150秒铜棒√▲木棒√塑料棒√
小结：不同材料的热传导本领各不相同，金属材料传热较快，塑料、木头等材料传热较慢。 教师讲解热的良导体和热的不良导体 像金属那样，导热性能强的物体叫做热的良导体。 像塑料和木头那样，导热性能弱的物体叫做热的不良导体。 2.比较黄铜、铁、铝的导热性能 （1）金属是热的良导体，因此人们通常会用金属做锅，但是锅也分铁锅、铝锅，不同材质的锅呢？不同金属的导热性能是否有差异 学生猜测：不同金属导热性能不同，可能黄铜导热性能最好。 出示材料：热传导演示器、酒精灯、感温油墨，设计对比实验，验证猜想。 研究的问题:黄铜棒、铁棒、铝棒的导热性能是否相同 我们的预测:黄铜棒.铁棒、铅棒的导热性能不相同 我们要改变的条件:金属的材料 我们不改变的条件:金属棒的粗细，加热的时间、酒精灯放置的位置、感温油墨涂抹的位置 实验的方法: 在三根金属棒上，用感温油墨分隔出长度基本相同的格子,通过记录颜色发生变化的格子的数量,比较热在三种金属棒中传递快慢。为了保证公平性，铜棒、铝棒、铁棒长短、粗细一样、同时加热、从相同位置开始加热。 课件出示温馨提示： ①实验中注意安全，禁止用手触摸金属棒，与加热装置保持一定距离。 ②用酒精灯外焰进行加热。 ③酒精灯熄灭的方式——二次盖上酒精灯的灯帽。 学生分组实验，记录实验现象，师生总结实验结论。 位置 物体加热端中端顶端铜棒铁棒铝棒我的发现导热性：铜>铝>铁备注请将感温油墨变白的顺序（1-9）填写到表格中。
现象：导热性能从强到弱排列顺序:黄铜>铝>铁 结论：金属都是热的良导体。但不同金属导热性能不同。 根据生活经验做出正确预测，并通过实验验证，验证自己的猜测，得出正确的结论，培养学生的科学探究精神。 通过实验观察，比较出三种金属的导热性能，锻炼学生的科学探究和科学思维能力。 教师根据活动过程中的观察，及时给予学生一定的鼓励，并完成学生小组实验评价量表。 学生能通过实验观察和记录，比较出三种金属的导热性顺序
（三）研讨 1.不同材料的物体，传热的快慢相同吗 什么材料传热快 不同材料制成的物体，导热性能不一样。 一般来说金属的导热性能比非金属强。热的良导体比热的不良导体导热性能好。不同金属的导热性能不一样。导热性能从强到弱排列顺序:黄铜>铝>铁 2.思考不同导热性能的材料，在生活中还有什么应用 锅体用热的良导体，锅铲用热的不良导体。用不良导体来隔热，比如隔热垫和隔热手套。 通过研讨问题内化本课知识内容。 教师观察学生是否积极参与课堂讨论，给予及时反馈。
（四）拓展 1.冬天时，为什么公园中的金属椅子比木椅子更凉 请用今天学习的知识分析。 金属制品的导热能力比木头的强，当手触摸户外的金属制品时，手上的热很容易被传递出去，使手的温度降低，所以在寒冷的冬天，用手摸户外的金属制品和木头制品时，感到金属制品比木头制品凉。 应用本课知识解释生活问题。 积极回答问题的同学给予表扬鼓励。
（五）知识总结 师生共同总结本课知识点。 教师通过学生回答，了解学生对本课知识的掌握情况。 观察学生是否参与知识总结，是否积极发言，及时鼓励参与学生。
四、成果集成
通过实验验证，运用比较和归纳的方法从实验数据中发现物体导热性能的差异，知道不同材料制成的物体，导热性能是不一样的。
五、作业设计
【知识技能类作业】
填空题
不同物体的传热能力不一样，导热性能好的物体叫作 ；导热性能差的物体叫作 。
塑料勺、木勺和钢勺相比，钢勺传热 。
判断题
1.热是一种能量的形式，热总是从物体温度较高的一端向温度较低的一端传递（ ）。
2.离热源越远，热传递的时间越短（ ）。
3.热传递主要通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现（ ）。
选择题
1．我们在做“不同金属的传热性能实验”时，应选用相同（ ）的铜棒、铁棒、铝棒来比较。
A．重量、体积 B. 重量、颜色 C. 大小、颜色 D. 粗细、长短
2．下列材料中，不适宜用来制作锅铲手柄的是（ ）。
A．塑料 B.不锈钢 C.木头 D.硅胶
3.右图是砂锅米线，是目前非常流行的“砂锅美食”之一。砂锅是一种炊具，传统砂锅是由不易传热的石英、长石、黏土等原料合制而成。人们用砂锅制作美食，主要是因为（ ）。
A．砂锅比较坚硬，不易碎。
B．砂锅是热的不良导体，传热慢、散热慢，使食物微沸。
C．砂锅是热的良导体，传热快，食物容易熟。
D．用砂锅烧煮食物，味道更鲜美。
【综合实践类作业】
常识用本课知识内容解释生活中的相关现象，比如：冬天铁椅子格外凉，木头椅子就不是很凉。
答案：
一、填空题
1．热的良导体 热的不良导体
2．快
二、判断题
1.√ 2.× 3.√
三、选择题
1.D 2.B 3.B
六、板书设计
6．哪个传热快 不同材料，导热能力不同 金属 传热快 热的良导体 陶瓷 传热慢 热的不良导体 木头
七、教学反思
如果说前面几课的研究活动突出的是热传递方式的探究，那么本课中“哪个传热快”这一-探究活动,则注重的是导热性能的比较。通过实验探究，学生了解不同物体的传热本领是不同的,从而为下一课设计制作一个保温杯积累知识和经验。
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