青岛版（六三制2017秋）科学五年级上册第三单元《热的传递》大单元整体教学设计

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基本信息
学科 小学科学 版本 青岛版·六三制
年级 五年级上册
单元名称 第3单元《热的传递》
单元主题 热能探秘者——解锁热的传递密码
课时安排 4课时
一、单元主题
“热能探秘者——解锁热的传递密码”
围绕热的三种传递方式（传导、对流、辐射），引导学生通过实验探究热传递的规律及其在生活中的应用，培养科学思维与工程实践能力。
二、单元大情景
“热能工程师挑战赛”
学生化身“热能工程师”，接受任务——为极地考察队设计高效保温装备。通过探究热传递规律、优化材料性能，最终制作保温模型并答辩，解决真实问题。
三、课程标准分析
核心概念 4.能的转化与能量守恒
学习内容 4.1 热传递的形式与规律
学段目标 （5-6年级） ①描述热传导、对流、辐射现象； ②设计实验探究影响热传递的因素； ③解释保温原理并应用于技术设计。
四、单元教材分析
本单元包括《热传导》《热对流》《热辐射》三课，聚焦热的传递方式及其规律，引导学生通过实验探究理解热能在不同介质中的传递特点，建立能量传递的科学观念。
《热传导》核心内容为通过金属勺加热实验，探究热在固体中的传递规律（从高温部分向低温部分传递），总结热传导需直接接触、沿物体传递的特性。观察火柴棒在铜棒上的掉落顺序，分析热传递方向；联系生活实例（煎蛋、杯子导热）深化理解。
《热对流》核心内容为以水和空气为对象，探究流体（液体/气体）的热传递方式。通过加热水时木屑流动、暖气片取暖等实验，揭示冷热流体相对流动形成对流的规律。分析烧水过程中水的循环流动；设计实验验证空气对流（如空调送风方向）。
《热辐射》核心内容为研究无需介质的辐射传热（如太阳、浴霸）。通过对比深色/浅色物体吸热实验，说明热辐射以电磁波形式传播，且吸收能力与颜色相关。探究“浴霸”取暖原理；讨论太阳灶、太阳能热水器的应用。
三课之间按照递进式知识结构课程逻辑关系排布：
1.热传导（固体）→ 热对流（流体）→ 热辐射（真空/非接触），由具体到抽象，逐步拓展热传递的适用范围。
2.实验方法进阶：
从接触式传导实验（金属棒）→ 流体动态实验（木屑流动）→ 非接触辐射实验（颜色吸热），强化控制变量与对比分析能力。
3.跨课关联：
1.三课共同揭示 “热从高温向低温传递” 的核心规律（如热传导的温差方向性、对流中的冷热循环、辐射的能量转移），并渗透 “材料性质影响传热效率” 的工程思维（如金属导热性强、深色吸热快）。
五、教学目标
科学观念 理解热传递的三种方式及影响因素（材料、温差）。
科学思维 通过对比实验归纳热传递规律，用模型解释保温原理。
探究实践 设计热传导对比实验、制作“热对流环流模型”。
态度责任 树立节能意识，分析保温技术对可持续发展的意义。
六、学情分析
1.认知基础：五年级学生知道“热会从高温传到低温”，但对传递方式缺乏系统认知。
2.学习难点：区分对流与传导的机制；理解辐射无需介质。
3.兴趣点：动手实验（如观察墨水在热水中的扩散）、解决实际问题（设计保温杯）。
七、活动设置
（一）活动1：破解固体传热密码（《热传导》）
1.目标：验证不同材料导热性差异。
2.达成方式：
（1）实验：金属棒/塑料棒涂蜡加热，观察蜡熔化速度（科学+数学：记录时间数据）。
（2）跨学科：美术绘制“热传导路径图”。
（二）活动2：追踪流体的热舞（《热对流》）
1.目标：观察液体/气体热循环现象。
2.达成方式：
（1）实验：墨水滴入热水/冷水，对比扩散路径（科学+技术：慢动作视频分析）。
（2）制作“热对流环流模型”（工程：用塑料瓶、色素模拟）。
（三）活动3：捕捉无形的热能（《热辐射》）
1.目标：探究颜色对吸热的影响。
2.达成方式：
（1）实验：对比黑白纸袋在阳光下的温度变化（科学+数据统计）。
（2）社会调查：分析深色屋顶与城市“热岛效应”的关系（STS教育）。
（三）活动4：保温工程师终极大考
1.目标：综合应用热传递原理设计保温装置。
2.达成方式：
（1）工程制作：用泡沫、铝箔等材料制作保温杯模型。
（2）答辩会：用热传递原理解释设计思路（语言表达+逻辑推理）。
八、教学方法
1.问题链驱动：
例：核心问题：“为什么金属勺比木勺烫手？” → 引出导热性概念。
2.可视化实验：
热对流实验中用色素显影水流路径，将抽象现象具象化。
3.项目式学习（PBL）：
保温模型设计融入工程思维（需求分析→方案设计→测试优化）。
九、学习方法
1.实验记录四步法：
猜想 → 观察 → 记录 → 结论
3.思维工具：
双气泡图对比“传导 vs. 对流”。
6.合作角色分工：
操作员、记录员、汇报员、材料管理员轮换。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
过程性评价（60%） 实验记录单、小组合作表现
终结性评价（40%） 保温模型功能性、答辩表现
分活动评价表
活动1：热传导（第1课）
实验操作规范 使用器材基本正确 能独立完成组装 操作规范且注意安全
观察记录质量 记录1个现象 记录2个现象并标注位置 定量记录温度变化且数据准确
结论表述 说出“勺子变热” 指出“热从热源传递” 科学表述“热从高温向低温传导”
活动2：热对流（第2课）
现象观察 看到木屑移动 描述“木屑循环流动” 准确指出“冷水下沉、热水上升”
模型解释 说出“水在流动” 关联“热使水运动” 用“对流”解释热量传递机制
生活应用 举例1个对流现象 解释暖气片加热原理 分析空调安装位置与对流关系
活动3：热辐射（第3课）
实验探究 测量2种颜色吸热 控制光源距离变量 设计表格记录多组数据并分析趋势
结论提炼 说出“深色更热” 指出“颜色影响吸热” 科学表述“深色物体吸收辐射能力强”
创新应用 列举1个辐射实例 解释太阳能热水器原理 设计“减少热辐射”的遮阳装置
十一、分层作业设计
活动1：热传导（第1课）分层作业设计及评价标准
基础作业 填空：热从（高温）处向（低温）处传递 填对1空 填对2空 全对且字迹工整
提升作业 解释“为什么木锅柄不烫手？” 提到“木头不传热” 说明“木头是热的不良导体” 补充对比金属与木头的导热性
拓展作业 设计实验比较铜/铝的导热速度 画出装置图 写出对比变量 设计记录表并预测结果
活动2：热对流（第2课）分层作业设计及评价标准
基础作业 连线：暖气片加热房间→（对流） 连对1组 连对2组 全对并补充实例（如煮粥）
提升作业 解释“为什么冰柜冷气口在顶部？” 提到“冷气下沉” 说明“冷空气密度大” 结合对流画示意图
拓展作业 设计节能取暖方案（利用对流） 提出1条建议 说明原理 绘制房屋气流循环图并计算节能效果
活动3：热辐射（第3课）分层作业设计及评价标准
基础作业 选择：夏天穿（浅色）衣服更凉爽 选对答案 补充原因 对比深/浅色对辐射的吸收差异
提升作业 分析“汽车遮阳挡银色面朝外”的原因 提到“反射热量” 说明“银色减少辐射吸收” 对比不同材质的反射率
拓展作业 设计遮阳帽（材料/颜色/结构） 画出草图 标注功能部位 制作原型并测试隔热效果（附数据）
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