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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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3温度不同的物体相互接触
一、教学目标
科学观念:
1.热量可以从一个物体转移到另一个物体。
2.两个系统在发生传热的条件下趋向于热平衡。
3.热通常从温度高的物体传向温度低的物体，生活中存在各种热平衡现象。
科学思维:运用分析、比较的方法，能推理得出热在水中的传递方式。分析温度不同的物体相互接触过程中的共同特点，形成粗浅的关于热传递的认识。
探究实践:
1.能够基于所学的知识，自主设计实验探究。
2.通过测量获取证据，根据温度变化的记录，制作折线图。
3.仔细观察实验现象，运用分析、比较、概括等方法得出科学探究的结论。
4.获取多个证据支持提出的观点，尝试多种方式认识事物。
态度责任:
1.形成对事物变化及相互关系进行科学探究的兴趣。
2.当发现事实与自己想法不同时，养成用事实说话的意识。
3.在进行多人合作时，主动在小组内沟通交流。
4.能运用探究的证据进行信息加工，科学地表述探究的规律。
二、教学重难点
重点：在实验中观察凉水和热水温度的变化过程，并用合适的方式记录，整理发现。
难点：通过分析温度不同的物体相互接触过程中观察到的现象，初步认识热传递的规律。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
预测温度不同的物体相互接触后的温度变化情况。 能合理预测物体的温度变化情况。 能 基本能 不能
设计实验并实验操作，观察水的温度变化情况。 能正确完成实验，并记录实验数据，得出实验结论。 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 师：同学们有没有这种体验，冬天刚从冰箱里拿出的牛奶，感觉非常凉，都会把它放碗里，用热水烫热，夏天，当人们想喝冰饮料时，一般会把它放到冰中冰镇。这些做法，都是两个温度不同的物体接触，热的物体真的能让凉的物体由凉变热吗 凉的物体真的能让热的物体由热变凉吗 学生自由回答：我觉得可以，我喝热牛奶都是用热水烫一下就热了。 从生活常识入手，让学生产生共鸣，激发学生学习兴趣。 对于积极回答问题的同学给予及时奖励。
（二）探究活动 1.猜想温度不同的物体相互接触后温度的变化 冰牛奶泡在热水里，牛奶和热水的温度会发生怎样的变化？ （1）冰牛奶的温度是怎样变化的 学生小组交流后做出猜测：冰牛奶的温度升高。 （2）热水的温度是怎样变化的 学生小组交流后做出猜想：热水的温度降低。 师：我们的猜想正确吗？应该怎么做呢？ 生：设计实验验证。 实验：温度不同的物体相互接触后温度的变化 教师课件出示实验材料：烧杯、试管、2支温度计 师：你能用这些器材设计实验，验证两位同学的猜想吗？ 学生小组交流实验方案，设计实验。 小组汇报实验方案。 ①取一定量20℃左右的凉水代替牛奶，装在试管中； ②取一只大烧杯，倒入三分之二杯60℃左右的热水，然后将盛有凉水的试管下端浸入热水中； ③用铁架台固定好温度计; ④用两支温度计分别测量试管中的凉水和烧杯中的热水的温度变化情况，每间隔一定时间记录读数。 学生思考实验过程中，需要注意什么呢 学生交流汇报，师生小结： ①观察凉水和热水的温度 ②记录数据。 ③温度计的测量要规范 ④温度计插入水中的位置保持不变，不要碰到试管、烧杯的壁和底。 学生分组实验，并记录数据 小组汇报实验结果。 温度变化记录表凉水的温度℃热水的温度℃0分钟19632分钟54574分钟56566分钟56568分钟555510分钟545412分钟535314分钟5252
（7）分析数据，思考问题，交流汇报 凉水的温度是怎么变化的 凉水的温度逐渐上升。 热水的温度是怎么变化的 热水的温度逐渐下降。 师：为了更清晰地展示温度变化的规律和趋势，我们可以将记录表上的数据制成折线图。 师引导学生绘制折线图。 （8）课件出示温度变化折线图。分析热水和凉水的温度变化还有什么特点。 分析：①前两分钟，凉水温度快速上升，热水的温度快速下降。 ②两分钟后，凉水的温度缓慢上升，热水的温度缓慢下降。 学生通过已有知识的掌握对不同温度的物体接触后的变化做出合理预测。 学生经历设计实验、实验验证、对实验现象的观察、记录数据以及分析数据后小组交流得出结论，锻炼学生的科学探究和科学思维能力。 教师根据学生预测情况，小组讨论情况，完成学生小组评价量表。 根据活动过程中对学生表现的观察，及时给予学生一定的鼓励，并完成学生小组实验评价量表。
（三）研讨 1.试管中的凉水温度变化了吗？是怎样变化的？什么现象说明凉水温度在变化？ 试管中的凉水温度逐渐上升，烧杯中的热水温度逐渐下降，最后二者趋于接近。 2.凉水温度的变化是怎样引起的？你是根据什么做出的推测？ 凉水的温度变化是因为凉水与热水相互接触，热量发生了转移。 教师精讲热平衡：热水将热量传递给热水，凉水温度上升，热水温度下降，最后达到温度一致，成为热平衡。 3.凉水的温度会一直上升吗？热水的温度会一直下降吗？ 不会，凉水和热水的温度会趋于接近，最后和周围环境温度一样。 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.思考为什么热水和凉水热平衡后，两者的温度还继续下降 热水和凉水热平衡后，会将热量再传给周围的空气，最后两者和室内温度一致就不再下降了。 2.热可以在任何两个温度不同的物体之间传递吗 热可以在固体、液体、气体中传递，热可以在任何两个温度不同的物体之间传递，传递时，都是低温物体温度升高，高温物体温度降低，最后达到热平衡。 拓展本课知识内容。 对积极参与研讨的同学给予及时鼓励。
（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
通过经历实验猜想、设计实验、实验验证、分析数据得出结论，能够掌握热通常从温度高的物体传向温度低的物体，并最终趋向于热平衡。
五、作业设计
【知识技能类作业】
填空题
1.热通常从温度 的物体传向温度 的物体，最后温度趋向 。
2.两个温度不同的物体相互接触时，温度高的物体的温度会 ，温度低的物体的温度会 。
判断题
1.我们可以用热水来加热冷水，也可以用冷水来冷却热水。（ ）
2.在探究热水使牛奶由凉变热的原因时，为了避免牛奶的浪费，我们可用20℃的凉水代替牛奶。（ ）
3.牛奶10℃，热水50℃，用热水来加热牛奶，最后牛奶和热水的温度都是30℃。（ ）三、选择题
1.刚从冰箱里拿出来的牛奶很冰，如果用热水来加热牛奶，下列加热最快的水温是（ ）
A.20℃ B.40℃ C.60℃
将三支装有同样多凉水的试管放入装有60℃的热水的烧杯中，试管中凉水的温度上升最快的是（ ）
3.在进行温度不同的水相互接触的实验中，下列操作不合理的是（ ）
A.实验前先进行预测 B.装水的试管固定在铁架台上 C.5分钟后测量一次水温即可
【综合实践类作业】
了解更多的感知温度变化的方法，如感温贴、感温纸带等。
答案：
一、填空题
1.高 低 一致
2.降低 升高
二、判断题
1.√ 2.√3.×
三、选择题
1.C 2.A 3.C
板书设计
3.温度不同的物体相互接触 热量可以从一个物体转移到另一个物体 热： 温度高 → 温度低 最后趋向平衡 （热） （冷）
七、教学反思
本课安排了不同温度的水相互接触后温度如何变化的探究活动。教科书用平时生活中常见的热水加热牛奶现象来聚焦问题:热水是怎样使牛奶由凉变热的 通过试管中的凉水和烧杯中热水接触后的温度变化研究，探究热量的转移和平衡。
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