《热是怎样传递的》教学设计
【教学内容】
教科版五年级下册第二单元第六课《热是怎样传递的》
【教材分析】
《热是怎样传递的》一课由“热在金属条中的传递”、“热在金属片中的传递”两个部分构成,有三个实验探究活动:触摸金属勺子在热水中的变化;观察酒精灯烧金属条,火柴掉落的现象;观察酒精灯烧金属片,蜡融化的现象。其核心概念是热传导。从结构上讲,本课承接第五课《金属热胀冷缩吗》的内容,引出物体热传递的研究话题;本课得出的结论又为第七课《传热比赛》的展开起了铺垫作用。从内容上讲,本课教材安排的两个主要的探究活动:“热在金属条中的传递”先通过学生用手触摸来感受到金属条中热量的传递,进而判断热传递的过程和方向。在这个基础上设计直观的实验,观察金属条中热传递的过程和方向,目的是要用眼睛清楚地看到热传递的方向及过程。第二个活动是“热在金属片中的传递”,是对第一个实验的拓展。安排这一教学环节的目的是使学生能更深入地观察热传导现象——金属片上热传递的过程和方向, 不仅拓宽了学生探究思路,进一步加深学生对热传导的理解,使其对热传递有更全面的认识和理解,更深刻地认识到热是从温度高的地方传向温度较低的地方。
基于以上对教材内容的分析,确定了本课的教学重点是帮助学生建立热传导以及传导方向的概念。
【学情分析】
热现象非常奇妙,学生从本单元开始学习热学的基础知识,在前五课的学习中,学生经历了很多给物体加热的活动,对热的传递已经有了很多经验积累,对热学问题充满探究的欲望。关于“热传导”,学生的原有认知是:(1)直觉认为热传向四面八方,但不知道热传导的原因是因为存在温度差。(2)学生对“热传导”的原有认知中包含了很多模糊的概念和不够深刻的正确概念。这些前概念来自于学生的生活经验,因此都是非常感性的认识。需要通过教学将这些感性认识提升为理性的概念。另外,五年级是学生从中段进入高段的一个开始,学生通过两年的科学学习在小学科学体系的三个维度上已具备了一定的能力,如合作、观察、假设等。因而在进入高段的科学学习中,要在已有基础上进行更深层次的培养。在学生的探究过程中应更多地关注学生的思维训练以及探究方法的培养,让他们从事物表面兴趣发展为对科学探究持久的兴趣,让他们体验到探究中思考与发现的乐趣。
基于以上对学生情况的分析,本课的教学难点落脚在如何帮助学生设计实验观察热传导现象从而形成热传导的概念。?
【教学目标】
科学概念:1、认识在同一物体中热总是从温度较高的一端传向温度较低的一端。
2、通过直接接触,将热从一个物体传递给另一物体,或者从物体的一部分传递到另一部分的传热方法叫热传导。
过程与方法
1、设计实验观察热传导的过程和方向。
2、用文字或图示记录、交流观察到的关于热是怎样传递的现象。
情感态度价值观
1、保持积极的观察探究热传导的兴趣。
2、体验通过积极思考和探究获得的成功喜悦。
【教学重点】
帮助学生建立热传导以及传导方向的概念。
【教学难点】
学生通过设计实验观察热传导现象从而形成热传导的概念。
【教学方法】
本课采用探究式教学,学生将在教师指导下通过实验观察热在金属条中的传递过程和方向,继而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,用文字或图示记录交流观察到的热是怎样传导的现象,最后综合观察实验结果,分析梳理热传导过程中的共同特点,形成“热传导”这一科学概念。
【教学准备】
教师准备:课件、硬币、烧杯、汤勺、热水、酒精灯、凡士林
学生准备:烧杯、汤勺、热水、铁架台 铜条 金属片、凡士林、牙签、酒精灯、火柴、湿抹布、自制环保垃圾盒
【教学时间】1课时
【教学过程】
课前活动:玩小魔术——《灵敏的鼻子》
同学们,我从刘谦那儿学了个小魔术,想看吗?老师请一名学生配合。我这儿有三枚相同的硬币,等会儿呢,你从这三枚硬币中任意拿一个,捏在手中,要捏紧了哦,然后举起那只握着硬币的手,背诵两首古诗,背完了再把硬币放回原处,我不看,只要用鼻子“闻”一“闻”,就能找到被你捏过的那枚硬币。(师生合作表演)谁知道了秘密?(学生猜测)
这个魔术跟我们今天要探究的内容有关,想学吗?好!上课。
(【设计意图】:通过课前魔术活动,将学生的注意力集中在这一节课所要研究的热传导问题上,使他们自然而然地进入愉快主动的学习情境,强化了有意注意,激发了学生的求知欲望、探索兴趣。)
一、实验导入,揭示课题。
1.同学们,在你们的课桌上,老师为你们准备了汤匙,请每一位同学摸摸它的柄,说说它是冷的还是热的?如果我把它的另一端放入热水中(教师示范),猜猜看过一会儿勺子的另一端会有什么变化?(学生猜测)
2.你们的猜测是否正确呢?请同学们分组实验。
3.分组汇报。现在有什么感觉?哦,勺子的另一端真的变热了,看来你们的预测是正确的。你们怎么知道的?(学生可能会举生活中的例子。)
3.从生活中同学们发现了热会传递,那么热在物体中是如何传递的呢?这节课我们就来研究这个问题。(板书课题)
(【设计意图】:对于热传递的现象,学生并非一无所知,在生活中他们有过许多无意识的经历。因此,创设情境,用热水为勺子一端加热,他们都很自然地能说出勺子的另一端会变热。这时,一个“你怎么知道的?”问题,让学生回归到生活里去学科学。在此基础上, “热是怎样传递的呢?”这个问题将学生的注意力集中在这一节课所要研究的问题上,他们自然而然的进入愉快主动的学习情境,强化了有意注意,激发了学生的求知欲望、探索兴趣。)
二、探究热的传递
1.探究热在金属条中的传递
(1)刚才通过手的触摸,大家猜测热在勺子上传递是沿着勺子从温度较高的一端传到温度较低的一段。这是我们的假设,我们能否设计一种实验方案,使自己能“看”到或感觉到热在固体中的传递过程?
(2)我为你们提供一些材料(课件出示实验材料),除了给铜条加热的实验器材,老师还给大家准备了牙签和凡士林。请同学们认真观察老师提供的实验器材,请学生说说凡士林的特点,教师补充讲解。(凡士林,这种材料很特别,在常温下有一定的粘性,可以粘住一些轻小的物体,但是遇到热它就会熔化,不能再粘住牙签了。)
(3)请你们利用这些材料小组合作设计一个实验方案,让大家亲眼“看”到热在铜棒上传递的过程,并把方法画在实验记录表一中。
(4)学生分组讨论设计实验方案,画出实验方案图。(教师巡视点拨。)
(5)汇报交流实验方案。(教师引导同学认真倾听他人设计方案,适时给出友情提示,如果学生说到牙签数不同,问:粘一根好还是三根好?并统一牙签数量。猜测一下牙签掉下的顺序是怎样的?鼓励学生想出在金属条不同部位加热的方法,如一端加热、中间加热等,为了更好地完成这个实验,我们还应该注意什么呢?如:凡士林要尽可能粘一样多,牙签大小,重量一样,牙签粘的位置要在同一高度上,注意安全。询问:“完成实验或使用器材有困难吗?” 相机示范酒精灯的使用方法和注意事项。引导学生从多个角度考虑实验步骤,使实验现象和数据更科学准确。)
(6)同学们考虑得真周到,为了顺利完成实验,老师这儿还有一个温馨提示,我们一起来阅读一下。(课件出示温馨提示)
温馨提示
1、调节好铜丝高度;调整之间的距离。
2、正确使用酒精灯。
3、实验中尽量做到不说话,避免火焰偏离。
4、重点认真观察牙签掉落顺序,完成记录表。
5、实验中注意安全,避免接触实验中或实验后的铜棒。
(7)下面请各小组选择其中一个加热点进行实验。比一比哪个组合作得好,完成得快。
(8)学生实验,教师巡视。
(9)交流实验现象:
你观察到什么现象?牙签掉落的先后次序说明了什么?(酒精灯火焰的热传递给金属丝的一端,然后沿着铜棒慢慢地向另一端传递,或酒精灯火焰的热传递到金属丝的中间,然后慢慢地向两边传递)。
(10)教师小结:同学们,看来无论在铜条的哪个位置加热,热在铜棒上的传递是有规律的。谁来说说热在铜棒上是怎样传递的?(酒精灯火焰加热的部位温度相对比较高,所以热在铜棒上都是从温度较高的部位向温度较低的部位传递。(板书:高温→低温)
(设计意图:给学生自主设计实验方案的平台,让学生在开放的环境中,尝试自主设计实验,经历思维探究。对于孩子们来说,科学真正开始于他们意识到可以通过自己的行为找出事情真相的那一刻。此外,通过小组合作学习,加强学生间交流,不着痕迹地培养学生设计实验、思维拓展、认真观察、科学记录、条理表达、乐于合作、善于倾听、客观评价等能力,规范学生的学习习惯和探究习惯,促进学生科学素养的发展。)
2.热在金属片中的传递
(1)刚才我们通过研究发现热会沿着金属棒从温度较高的部分传递到温度较低的部分,这是一个金属片,如果老师在金属片的中间加热或者在金属片的边缘加热,热在金属片上又会怎样传递?请把你们小组的猜测画在实验记录表二上。
(2)生猜测并画图。
(3)学生汇报。(实物投影学生猜测图)你们为什么这么猜?
(设计意图:通过“你为什么这样猜测?”这一问题,能使学生对前面探究活动进行回顾,发散学生思维,学生自然而然地会想出:热在金属片上也是从较热的部位传递到较冷的部位。猜测时以画图的形式来记录,形象直观,更利于学生表达。)
(4)猜测需要实验来验证,这个实验又该怎么做呢?怎样让金属片上的热传递能够“看到”?老师为你们准备了实验材料。(课件出示实验材料)
(5)学生根据材料设计实验方案并汇报。教师相机引导学生利用涂抹凡士林进行实验——怎么涂?(要涂满而且涂的要均匀)
(6)实验中重点观察什么?(观察凡士林的变化)
(7)为了安全有效地完成实验,我们需要注意什么呢?请看大屏幕。(课件出示:我们的约定)
我们的约定
1、认真操作,仔细观察实验现象,填写好记录表。
2、观察到实验现象后就熄灭酒精灯。
3、不用手直接接触实验中或实验后的金属片。
(8)请同学们选择在中间或者边缘加热,分组进行实验。
(9)分组汇报交流:
你们观察到了什么现象?根据你们观察到的现象,你能推测出热在金属片上的传递顺序和方向吗?
根据这些现象,谁来总结一下,热在金属片上是怎样传递的?(也是从酒精灯火焰加热的部位开始传递,从较热的部位向较冷的部位传递。)(板书:较高→较低)
(设计意图:根据日常生活经验和上一活动的设计,学生往往会认为热传递是一个线型的过程,而这一探究活动的设计不仅拓宽了学生的探究思路,也会使学生对热传递有更全面的认识和理解。学生在此过程中不断观察、积累、比较,逐步形成了正确的科学概念。)
三、巩固延伸
1.同学们,通过这节课的学习,你有什么收获吗?
2. 学生汇报收获,教师相机归纳。(课件出示热传导概念并板书。)
3.在我们的生活中,哪些地方用到了热传导?(煤气灶烧饭 冬天用热茶杯捂手 热水袋暖手)
4. 同学们,其实科学就在我们的生活中。为了避免热传导给我没带来的危害,人们采取哪些措施,请你们课后到生活中去探究。
(设计意图:从生活中的事例引入到所需研究的科学问题,即“科学来源于生活”。利用所学的科学知识解释生活中的现象,如“发烧时用湿毛巾敷额头”“坐过的板凳要热一些”等又回到生活中去,即“科学服务于生活”。突出了“科学生活化,生活科学化”的教学理念。学生所学的科学知识最终要应用到生活中,解决生活中的问题,科学让我们的生活更加美好!)
【板书设计】
6 热是怎样传递的
高 温 低温
热传导
较 高 较低