“热对流”教学设计方案
所用教材:小学《科学》(江苏凤凰教育出版社,2019新版)
目 次:五年级上册第二单元第2课时
教 材 分 析 “热对流”是小学科学苏教版五年级上册第二单元《热传递》的第二课。本节课主要内容是通过探究热在水中、在空气中的传递实验,发现热在液体、气体中的传递规律与特点。本节课核心是通过两个实验探究热在液体、气体的传递特点。同时,本课科学概念内容热对流也是本单元热传递的方式之一,与热传导、热辐射呈并列逻辑关系,注意区别其中异同。
学 情 分 析 五年级学生在上节课中学习了热传导的内容,知道热总是从高温处传向低温处,热量在物体内部或两个物体之间会以传导的形式传递,但他们往往可能会认为在液体、气体中也会通过传导的方式传递热。并且学生在日常生活中可能会注意到有这种热的传递,但不知道具体是怎样的传递方式。因此,在本节课中,教师要注重在实验中引导学生观察实验现象,总结热对流的特点,比较热传导与热对流的不同。
教 学 目 标 (1)在观察探究热在液体、气体中传递的实验现象中,能说出其中的传递现象,总结说出它们的相同点; (2)能运用热对流知识解释走马灯转动的原因以及生活中的一些现象。
教 学 重 难 点 (1)重点:通过实验知道热在液体和气体中传递的主要方式是热对流。 (2)难点:在实验中观察现象说出热对流的特点及能知道与热传导的区别。
教 学 方 法 以实验探究法为主,结合谈话法、演示法。
教 学 手 段 多媒体设备、对流管、铁架台、酒精灯、木屑、水、线香、燕尾夹、塑料杯罩、瓶盖、剪刀、废液杯、火柴、湿毛巾、演示的走马灯。
教学过程
教 学 环 节 教师行为 学生行为
【环节一】 回顾旧知 复习导入 【教师导语】 回顾上节课学习的热传导,你能说出热牛奶过程中的热传导吗? 【活动1】回顾知识,交流答疑 教师引导学生回忆上节课学习的内容,在热牛奶过程中复习旧知,导入新课。 【问题组1】 1.热牛奶这个过程中,热是如何传导的? 2.牛奶属于什么形态?热在牛奶中还会传递吗? 【小结】通过回忆上节课热传导学习的内容,从复习出发,导入新课。 回忆所学,回答出老师的问题。 【预期答案】 1.热是从锅底传导给水,再传导给瓶身,再传导给瓶中的牛奶。 2.牛奶属于液体,还会传递。
【环节二】 思考发现 观看视频 【活动2】 引导思考,初步猜想 教师展示一杯热水与一杯冷水,将热水放进冷水中,引导学生思考怎样可以看到热的传递。 教师播放实验视频:装有红色热水的针管放在装有冷水的圆柱量筒中,慢慢松开红色热水针管,仔细观察有什么现象。 【问题组2】 1.这里有一杯透明热水跟一杯透明冷水,把热水放进冷水中,它们发生了热传递吗?你能看到其中热的传递吗? 2.通过视频,你观察到了什么? 3.通过这个实验现象,你可以推测一下热在液体中是怎么传递的吗? 【板书】 【小结】出示冷水和热水,猜测利用这两样液体怎么观察到热的传递,再通过视频观察实验现象,说出自己的发现。 学生猜想,观看视频,说自己的发现。 【预期答案】 1.它们会发生热传递,可以加颜色,加颜色在热水当中,观察红色热水的变化。 2.红色热水先向上,遇到上方冷水再向四周流动,再向下,直到整个装置都变红了。 3.热水向上流动,冷水向下流动。
【环节三】 亲历实验 初步建构 【活动3】实验探究热在液体中的传递 教师出示实验材料,先引导同学设计如何能看到加热冷水的热传递现象,再做实验探究并记录现象,最后画出活动手册上的热在水中传递的情况。 【问题组3】 1.如果我加热这杯冷水,还能用色素来观察吗?我们还可以借助什么来帮助我们观察? 2.为什么小木屑能帮助我们观察? 3.你观察到的木屑是怎么运动的? 4.你从木屑的运动可以知道热在液体中怎么传递的吗? 【板书】 【小结】通过实验探究,引导学生说出热在液体中的传递特点。 学生设计如何观察热在液体中的传递,再实验验证,记录现象,完成活动手册的内容。 【预期答案】 1.不能,色素滴在冷水中,会扩散,我们可以借用实验材料中的小木屑来帮助我们观察; 2.木屑在水中的运动是因为受到了热水与冷水的流动,可帮助我们观察到水受热的运动。 3.底部的小木屑先上升,后缓慢移动又下降,到达底部后又上升,不断往复,整体看来,小木屑一直在对流管中循环流动。 4.水受热上升,遇到上部冷水时,又下降,在底部受热后又上升,不断往复,循环流动。
【环节四】 再历实验 补充建构 【活动4】实验探究热在空气中的传递 教师引导学生回忆三年级学过的《热空气与冷空气》,思考加热后的空气是怎样流动的?引导学生探究热在空气中的传递情况,记录现象,提醒学生注意相关实验要求,填写活动手册第5页的热在空气中的传递情况,画出冷、热空气的运动方向。 【问题组4】 1.回想三年级学过的热空气和冷空气,请问它们有什么特点? 2.如果要研究一个相对封闭的空间,来加热空气观察热在气体中是怎么流动的?可借助什么材料来帮助观察? 3.线香的作用是什么? 4.你在实验中观察到烟雾是怎么运动的? 5.你从烟雾颗粒的运动可以知道热在气体中怎么传递的吗? 【板书】 【小结】通过实验探究,引导学生发现热在气体中的传递特点。 学生回忆旧知,设计如何观察热在空气中的传递,再实验验证,记录现象,完成活动手册的内容。 【预期答案】 1.热空气上升,冷空气下降,循环形成了风。 2.可以借助线香的烟雾来帮助实验现象的观察。 3.提供细微颗粒并加热空气帮助我们观察空气的流动。 4.烟雾先上升,向四周扩散又下降,接近线香燃烧处时,又向上流动,直到塑料杯罩上部分充满了烟雾。 5.空气受热向上,遇上方冷空气又下降,下降到线香燃烧处,又经加热后上升,依此循环,不断往复。
【环节五】 总结归纳 拓展结课 【活动5】总结两个实验共同点 教师引导学生发现两个实验的共同之处,一同总结归纳,点出热对流概念,并与热传导的传热进行比较,归纳其异同点。引导学生说出在生活中利用热对流的一些场景,在演示走马灯时,引导学生说出走马灯是怎么转动起来的。 【问题组5】 1.热在液体、气体中有什么样的传递特点? 2.与热传导比较,固体中热从加热点向什么方向传递?而热对流又是?这两种传热方式有什么共同点? 3.热牛奶中你能说说牛奶中的热对流吗? 4.在煮饺子、面条时,水沸腾会加入一点冷水,当水再次沸腾时又加冷水,请问这是为什么? 5.你能解释走马灯转起来的原因吗? 【板书】 【小结】归纳热在液体、气体中的传递特点,也就是热对流的特点,引导学生生活中的热对流现象怎么发生的。 学生思考交流,回答问题,观看教师演示走马灯。 【预期答案】 1.液体或气体受热上升,遇冷下降,循环流动,使冷、热液体或气体相互混合,最后冷热液体或气体的温度相等。 2.固体中热从加热点向四面八方传递,而气体或液体遇热会上升,遇冷会下降,不断循环。它们的共同点是:热都从温度高传到温度低。 3.底部的牛奶受热上升,到达上方,遇冷又下降,达到底部又上升,循环流动。 4.利用热对流的原理让面条或饺子内外受热更均匀,更容易熟。 5.下面纸杯里的空气被蜡烛加热,热空气上升,推动扇叶,走马灯就转动了。
附板书设计: