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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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4.热在金属中的传递
一、教学目标
科学观念:
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。
科学思维:运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。
探究实践:交流与制定比较完整的探究计划，设计单一变量的实验方案，并实施方案。
态度责任:
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。
二、教学重难点
重点：设计实验观察热在金属中的传导过程和方向。
难点：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。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
研讨热是怎样传递的。 能用画图的方式猜测热是怎样传递的。 能 基本能 不能
实验验证热在金属条中的传递。 能够用实验验证并总结出热在金属条中的传递方式 能 基本能 不能
实验验证热在金属片中的传递。 能够用实验验证并总结出热在金属片中的传递方式 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.课件出示图片 师：在平时盛汤时触碰到汤勺会有什么感觉呢？ 生：热，烫 师：汤勺为什么热呢？ 生：因为汤勺浸泡在热汤中，热汤把热量传给了汤勺，所以汤勺会变烫。 师：没错，热汤温度高，汤勺温度低，它们接触后，热汤把热量传给了汤勺，但是为什么汤勺的柄没有浸泡在热汤中，它也能变烫呢？热是怎么传到勺柄的呢？ 出示课题《热在金属中的传递》 以生活情景导入本课，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。
Yi（二）探究活动 1.热是怎样传递到勺柄的？ （1）猜想 师：请同学们猜想一下热是怎样传递到勺柄的？并把猜想画在课本65页的图中。 学生小组讨论，并汇报。 这样画的原因是，勺口靠近热汤比较热，勺柄末端温度较低，热会从温度高的勺口传向温度较高的勺柄末端。 观察热在金属条中的传递。 课件出示实验步骤： ①在一根金属条表面均匀涂上感温油墨。 ②将金属条固定在支架上。 ③用火加热金属条的中部，观察金属条上感温油墨的变化。 （2）课件出示温馨提示： ①使用酒精灯时要规范，当心别烫着手! ②观察金属条上感温油墨的颜色变化及方向。感温油墨会随着温度升高，由红色变为无色。 ③把观察到的实验现象记录在表中。 ⑤待金属条冷却后，再取下。 观看实验规范操作。 学生分组实验，并在活动手册记录现象。 小组汇报观察现象，师生小结。 出示实验结果示意图： 通过实验我们发现：热在金属条中的传递，是从加热部位向两端传递，即从温度高的部位向温度低的部位传递。证明前面的推测是正确的。 观察热在金属片的传递 出示金属圆片 师提出问题：热在金属片中是怎样传递的呢 思考问题并猜想汇报 预设：我猜想热在金属片中的传递会跟在金属条中的传递一样，会从加热部位向四周传递。加热部位在中间，那么中间部位温度高，四周温度低，热就从温度高的地方传向温度低的地方。 学生分组设计实验并汇报。 ①在涂有蜡(或感温油墨)的金属圆片边缘的一个点上加热，观察蜡(或感温油墨)的变化情况，推测热在金属片中是怎样传递的。 ②在涂有蜡(或感温油墨)的金属圆片的中心加热，观察蜡(或感温油墨)的变化情况，推测热在金属片中是怎样传递的。 学生分组实验，并记录实验现象。 学生汇报实验现象，师生小结。 出示实验结果示意图： 热从边缘温度高的部分向四周温度低的部分传递。 热从中心温度高的部分向四周温度低的部分传递。 小结：热在金属片中是从加热点向四周传递，从温度高的部分向温度低的部分传递。 总结发现 师：通过观察热在金属条中的传递和热在金属片中的传递，你有什么发现呢？ 学生预设：热量的传递有一定的方向性，通常热从温度高的部分传向温度低的部分。 学生通过小组交流和生活经验，画出热传递的方向，培养学生的合作意识和科学思维能力。 从金属棒到金属片，在探究过程中，引导学生交流探究要点、记录方法及注意事项。积极参与探究活动，并及时进行研讨和交流，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。 学生能按照步骤完成实验，并将实验现象记录在表中，能从实验中发现热在金属片中是从加热点向四周传递，从温度高的部分向温度低的部分传递。
（三）研讨 1.金属条上的热是通过什么传递过去的 金属条的热是通过金属条本身从加热点向两端传递过去。 2.热在金属条中是怎样传递的 在金属片中又是怎样传递的 热在金属条中的传递:由加热部位向两端传递。 热在金属片中的传递:由加热部位向四周传递。 3.在金属条和金属片中，热的传递方式有什么相同特点 都是从温度高的部分传向温度低的部分。热的传递具有一定的方向性。 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.热传递的三种方式 课件展示图片，让学生思考哪个是热在金属中传递的呢？ 预设：热在水壶中的传递是热在金属中的传递。 教师精讲热的三种传递方式。 热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式。 热传导是热沿着物体从温度较高的部分传到温度较低的部分。 热对流是冷、热不同的液体或气体相互对流传递热的。 热辐射是不依靠任何物体直接向周围发射热的。 炉子内燃烧产生的热量通过热传导至茶壶，通过热辐射至男孩，通过热对流至猫，充分地诠释了热的三种传递方式。 课件出示生活情景，说一说哪些热传递是热传导为主要方式呢？ 预设：炒菜，打铁，用铁具摊饼 拓展本课知识内容，并将知识应用到生活场景中。 对于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，验证热可以在物体内和物体间传递。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。了解热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式。
五、作业设计
【知识技能类作业】
填空题
1.热量的传递有一定的方向性，通常热从温度 的物体传向温度 的物体。
2.与酒精灯火焰的距离越远，热传递的时间越 ，与酒精灯火焰的距离越近，热传递的时间越 。
二、判断题
1.把不锈钢筷子放在热水中，过一会儿，筷子在热水中的一端会热，在热水外的一端不会热。（ ）
2.热只能在一个物体的内部传递。（ ）
3.太阳通过热传导的方式将热量传到地球。（ ）
三、选择题
1.热在金属圆片上的传递方向是（ ）
A.向一个方向 B.向两个方向 C.向各个方向 D.无法确定
2.在生活中，人们常用铁锅来烧菜，铁锅主要通过（ ）方式把热量传递给物体。
A.热传导 B.热辐射 C.热对流 D.无法确定
3.在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，将铁丝固定在铁架台上，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一端加热。观察哪端的火柴先掉下来？（ ）
A 远端的火柴先掉下来 B 靠近酒精灯的火柴先掉下来
C 中间的火柴先掉下来 D 同时掉下来
【综合实践类作业】
举例生活中的三种热传递方式。
答案：
一、填空题
1．高 低
2．长 短
二、判断题
1.× 2.× 3.×
三、选择题
1.C 2.A 3.B
板书设计
4.热在金属中的传递 热的传递有一定的方向性，通常从温度高的物体(部分）传向温度低的物体（部分)。
七、教学反思
在本课中，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。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。
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