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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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1.温度与水的变化
一、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: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:
1.尝试从事物的变化以及相互关系的角度中提出可以探究的问题。
2.能够基于所学的知识，对研究问题做出假设，说明假设的依据。
3.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。
4.通过持续加热和停止加热，记录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，与同学交流探究的过程与结论。
5.能够对探究活动进行小结，发现水的温度、形态变化跟热量有关。
态度责任:
1.形成对热量与水的温度变化、形态变化关系进行科学探究的兴趣。
2.通过长时多次的测量和记录，养成认真仔细的实验态度。
3.树立用证据说话的意识，能坚持自己正确的观点。
4.在进行小组合作学习时，主动研讨与交流，形成集体的观点。
二、教学重难点
重点：观察给水持续加热、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。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
整理水形态变化与温度的关系。 能正确总结出水的温度发生变化时，它的形态是如何变化的。 能 基本能 不能
观察水加热时的变化现象。 能正确完成实验设计、实验操作，并及时记录数据，得出结论。 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.复习前知。 师：说到水，同学们都非常熟悉，水是地球上非常重要的资源，我们的生活都离不开它。水有哪些形态呢？我们在三年级时就学过了，你们还记得吗？ 生自由回答：液态、固态、气态。 提出问题。 师：我们平时都见过水结冰、水沸腾，这些现象的发生跟什么有关呢？ 生：我认为跟温度有关，达到一定温度水就会沸腾或结冰。 课件出示图片： 提出问题：我们生活的环境很多地方都有水，请同学们找找这个环境，哪些地方有水呢？它们是以什么形态存在的呢？ 学生小组交流并汇报。 河流、云有水，是液态的，雪和冰是水，它们是固态的，空气中有水蒸气，它是气态的，草地、植物、泥土等地方都有水。 复习已学内容，引出本课学习任务，使学生明确本课学习目标。 对于积极回答问题的同学给予及时奖励。
（二）探究活动 活动一：水的形态变化与温度的关系。 （1）学生思考水的各种形态之间的变化与温度有什么关系。 （2）小组交流后，汇报交流结果。 学生猜测1：我猜:温度升高时，水会变热，最后会沸腾，水从液态变成气态。 学生猜测2：我猜:温度降低时，水会变冷，最后会结冰或者变成雪，水从液态变为固态。 师提出问题：水沸腾的温度是多少呢？水结冰的温度又是多少度呢？ 学生答：水沸腾的温度是100°C，水结冰的温度是0°C。 将水沸腾和水结冰的温度填在关系图中。 实验设计。 师：是不是水达到100摄氏度，就可以变成水蒸气呢？怎么证明呢？ 小组讨论设计实验，并汇报设计方案。 师生总结。 实验器材装置：烧杯、石棉网、三脚架、酒精灯 实验步骤： ①安装加热装置，烧杯里放入清水，点燃酒精灯; ②在水加热过程中，记录温度和观察水的变化; ③待水沸腾后，继续加热三分钟，记录温度和观察水的变化; ④沸水停止加热，记录温度和观察水的变化。 教师出示温馨提示： ①烧杯里放入清水不能超过一半。 ②正确使用酒精灯，并复习酒精灯的使用方法。 ③佩戴护目镜，注意安全。 活动二：水加热过程中，温度、形态是怎样变化的。 小组实验，并观察实验过程中的温度变化和水的形态变化，并填写记录表。 时间初始24681012温度变化254564799097100
小组汇报实验结果。 实验现象：水的温度越来越高直到100摄氏度，气泡越来越大，翻滚沸腾，水面有雾气产生。 形态的变化：液态→气态。 热量变化：水吸收热量越来越多。 小结：水吸收热量，温度升高，导致水越来越快地从液态变成气态。 （3）思考：给沸水继续加热，水温还会升高吗 学生预测，并实验验证猜测。 （4）小组给水继续加热，测试温度，小组汇报结果。 水沸腾后继续加热的变化记录表时间（分钟）12345温度变化（°C）100100100100100
实验现象：水沸腾后继续加热，会持续沸腾，仍有气泡，雾气变多，翻滚明显。 形态变化：液态→气态。 热量变化：水不断吸收热量。 实验小结：水吸收热量，水沸腾后，温度不再升高。水更快地从液态变成气态。 （5）沸水停止加热，水温会如何变化 学生预测，并实验验证猜测。 （6）小组实验并汇报结果。 水沸腾后停止加热的变化记录表时间初始23102024温度变化（°C）1008982573425
实验现象：撤掉酒精灯，不再加热后，水不沸腾，气泡少，翻滚少，雾气少 形态变化：液态→气态。 热量变化：水放出热量 实验小结：热量散失，导致温度降低，水形态变化变缓。 学生通过小组合作，回忆总结水的形态变化与温度的关系，培养学生的科学分析能力和总结能力。 通过设计实验和实验验证，记录数据、分析数据，总结出水的形态变化与温度的关系，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，并完成学生小组评价量表。 学生能用加热装置,开展将水加热至沸腾的探究活动，教师根据学生的数据记录和小组表现，以及得出的结论，完成学生小组实验评价量表。
（三）研讨 1.热量、温度、水形态的关系。 课件出示三个实验的温度曲线图，思考热量、温度、水形态的关系。 热是能量的一种表现形式，热量变化导致了温度变化。水在被持续加热过程中，水的温度逐渐上升，在100℃左右沸腾，剧烈地冒气泡。水沸腾变成水蒸气。停止加热后，水的温度开始还保持在100℃，之后水温慢慢降低。 2.水沸腾的过程跟什么有关 温度是影响水沸腾过程的主要因素。温度达到沸点;不断吸收热量。 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.思考水从常温持续下降到0°C以下，以及从0'C上升到常温过程中，水会发生什么变化呢 2.观看实验视频，交流思考结果。 水从常温持续下降到0℃以下,实际上就是水结成冰的过程,在这个过程中,常温水的热量逐渐散失,热量下降,温度降低,当温度下降到0℃时,如果热量持续保持散失,水将从液态变成固态的冰。0℃的冰或者冰水混合物,如果吸收热量,温度上升,会从冰或者冰水混合物的状态逐渐变成水。无论是水结成冰还是冰融化成水的过程,热都是能量的一种表现形式,热量的变化导致了物体温度的变化,甚至会影响物质的形态。 拓展知识面，升华本课内容。 对积极参与思考回答问题的同学及时鼓励。
（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
通过制订实验计划和实验验证，能够发现水的温度、形态变化跟热量的关系。
五、作业设计
【知识技能类作业】
填空题
沸腾是水受热超过一定温度时发生的剧烈的汽化现象,沸腾过程中水的温度 。
水的沸腾和凝固成冰的现象与水的 有关。
二、判断题
1.给水加热的过程中，水的温度不变。（ ）
2.使用温度计时要符合操作规范。（ ）
3.水沸腾后，如果不持续加热，就不会持续沸腾。（ ）
4.将温度计下端浸入水中，不能碰到容器的底与壁。（ ）
5.水沸腾过程中，温度保持 100℃不变。（ ）
6.用酒精灯烧水时，冒泡就说明水沸腾了。（ ）
7.测量水温的实验时，一定要等温度计液面不动时才能读数。（ ）
三、选择题
1.在标准大气压下，水沸腾时的温度大约是( ),水结冰时的温度大约是( )。
A.90℃、50℃ B.100℃、0℃
C.37℃、100℃ D.0℃、100℃
2.小红的妈妈正在烧开水，水沸腾后，对沸水持续加热，水的温度会( )。
A.继续上升 B.不变 C.下降 D.先不变再上升
3.水沸腾后，停止加热，水的温度会( )。
A.基本不变 B.上升 C.下降 D.先上升后不变
【综合实践类作业】
利用生活中的材料和工具，设计一个水结冰实验方案，并完成实验记录。
水结冰实验记录表
实验方案
观察 温度(℃) 水的状态
起始
开始结冰
结冰后
体积变化
答案：
一、填空题
1．不变
2．温度
二、判断题
1. × 2. √ 3. √ 4. √ 5. √ 6. × 7. √
三、选择题
1.B 2.B 3.C
板书设计
1.温度与水的变化 水在吸收热量后，温度上升，形态发生变化。 水在释放热量后，温度下降，形态发生变化。
七、教学反思
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。
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