4.3《溫度不同的物體相互接觸》教學(xué)設(shè)計(jì)

4.3《溫度不同的物體相互接觸》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本課是五年級(jí)下冊(cè)《熱》單元的第3課。本課教材由四部分組成：聚焦部分，用生活中常見(jiàn)的溫牛奶現(xiàn)象，指向本課的核心問(wèn)題“熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的？”。探索部分主要包括4個(gè)活動(dòng)，活動(dòng)一：預(yù)測(cè)溫度不同的物體相互接觸后溫度會(huì)怎樣變化?；顒?dòng)二：學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成將不同溫度的水相互接觸的實(shí)驗(yàn)?；顒?dòng)三：測(cè)量記錄水溫的變化。活動(dòng)四：將記錄表中的數(shù)據(jù)繪制成折線圖。研討部分，提出3個(gè)研討問(wèn)題：（1）試管中涼水溫度變化了嗎？是怎樣變化的？什么現(xiàn)象說(shuō)明涼水溫度在變化？（2）涼水溫度的變化是怎樣引起的？你是根據(jù)什么做出的推測(cè)？（3）涼水的溫度會(huì)不斷上升嗎？熱水的溫度會(huì)一直下降嗎？讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，充分討論，發(fā)表自己的看法。在基于證據(jù)的基礎(chǔ)上建構(gòu)“熱量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體，熱交換停止時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡”的科學(xué)概念。拓展部分，提出更多可以感知溫度變化的工具和方法，讓學(xué)生理解觀察工具的多樣化精確化可以使研究更接近于事物的本質(zhì)。【學(xué)情分析】五年級(jí)的學(xué)生，對(duì)于溫牛奶的現(xiàn)象并不陌生，對(duì)于冷的物體和熱的物體接觸后，可以使熱的物體變冷，冷的物體變熱，這樣的結(jié)果學(xué)生比較熟悉。但是他們很少關(guān)注這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是熱量在傳遞的過(guò)程。在本課教師需要讓學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)以及繪制的折線圖，讓學(xué)生思考溫度不同的物體相互接觸過(guò)程中考熱量的轉(zhuǎn)移和平衡。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)：1.熱量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。2.兩個(gè)系統(tǒng)在發(fā)生傳熱的條件下趨向于熱平衡。3.熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體，生活中存在各種熱現(xiàn)象?？茖W(xué)探究目標(biāo)：1.能夠基于所學(xué)的知識(shí)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究。2.通過(guò)測(cè)量獲取證據(jù)，根據(jù)溫度變化的記錄，制作折線圖。3.仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，運(yùn)用分析、比較、概括等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論。4.獲取多個(gè)證據(jù)支持提出的觀點(diǎn)，嘗試多種方式認(rèn)識(shí)事物。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)：1.形成對(duì)事物變化及相互關(guān)系進(jìn)行科學(xué)探究的興趣。2.當(dāng)發(fā)現(xiàn)事實(shí)與自己想法不同時(shí)，養(yǎng)成用事實(shí)說(shuō)話的意識(shí)。3.在進(jìn)行多人合作時(shí)，主動(dòng)在小組內(nèi)溝通交流。4.能運(yùn)用探究的證據(jù)進(jìn)行信息加工，科學(xué)地表述探究的規(guī)律?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境（STSE）目標(biāo)：1.知道觀察工具的精密化能使研究更接近于事物的本質(zhì)。2.理解溫度計(jì)能測(cè)量溫度是應(yīng)用了科學(xué)的規(guī)律。3.了解人類(lèi)的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：制定“觀察水加熱時(shí)的變化”的實(shí)驗(yàn)探究計(jì)劃，觀察給水持續(xù)加熱、停止加熱和繼續(xù)加熱過(guò)程中，水的溫度和形態(tài)發(fā)生的變化。難點(diǎn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析水的溫度、形態(tài)變化與熱量的關(guān)系。【材料準(zhǔn)備】教師準(zhǔn)備：大燒杯、60℃左右的熱水、涼水、一盒冰牛奶、試管、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、溫度計(jì)夾子、溫度變化記錄表、感溫紙帶或感溫粉末、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。學(xué)生準(zhǔn)備：學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)?！窘虒W(xué)流程圖】【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入1.教師：這是我剛剛從冰箱里拿出的牛奶，你有什么辦法讓它變熱？（教師邊展示實(shí)物邊問(wèn)）學(xué)生：自由回答一些方法，在提到熱水的方法后教師繼續(xù)追問(wèn)。教師提問(wèn)：熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的？學(xué)生：學(xué)生自由發(fā)言并通過(guò)討論交流后，全班一起完善猜測(cè)。設(shè)計(jì)意圖：用實(shí)物制造情境更真實(shí)，更能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提問(wèn)“牛奶變熱的方法”學(xué)生很容易想到冰箱里冷藏的牛奶，浸在熱水里，可以讓牛奶從涼變熱，繼續(xù)提出問(wèn)題“熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的”，激發(fā)學(xué)生去思考熱量的轉(zhuǎn)移和平衡。二、探索1.預(yù)測(cè)溫度不同的物體相互接觸后的溫度變化。師提問(wèn)：你認(rèn)為溫奶過(guò)程中，涼牛奶的溫度是怎樣變化的？熱水的溫度是怎樣變化的？追問(wèn):溫度不同的物體相互接觸后溫度會(huì)怎樣變化呢？你能預(yù)測(cè)一下并試著做出完整的假設(shè)嗎？學(xué)生：進(jìn)行深入的交流和討論，作出完整的假設(shè)，達(dá)成“牛奶和熱水接觸后的溫度趨向一致”的共識(shí)。2.設(shè)計(jì)“將溫度不同的水相互接觸”的實(shí)驗(yàn)。（1）教師：PPT出示實(shí)驗(yàn)材料，提出問(wèn)題：如何用這些實(shí)驗(yàn)材料來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們的假設(shè)呢？教師提出為了避免浪費(fèi)，用涼水代替牛奶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）師生交流實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，包括實(shí)驗(yàn)的儀器、實(shí)驗(yàn)的步驟和實(shí)驗(yàn)注意的問(wèn)題等。教師注意引導(dǎo)學(xué)生講清實(shí)驗(yàn)材料的使用方法和步驟。3.測(cè)量試管中的涼水和燒杯中熱水的溫度并記錄（1）教師：課件出示實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟，提示儀器輕拿輕放。（2）教師：播放微課視頻，讓學(xué)生了解具體操作。4.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、將記錄表上的數(shù)據(jù)繪制成折線圖（1）教師：課件出示記錄表，提問(wèn)，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣繪制折線圖？學(xué)生：學(xué)生交流繪制折線圖的方法。（2）在了解探究實(shí)驗(yàn)的操作步驟、數(shù)據(jù)記錄和處理、及其他注意事項(xiàng)后，學(xué)生分小組進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。（3）學(xué)生處理數(shù)據(jù)、整理記錄單。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生先預(yù)測(cè)溫度不同的物體相互接觸的溫度變化，并做出完整的假設(shè)，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的注意事項(xiàng)等可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)完后把數(shù)據(jù)繪制成折線圖培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析和處理能力。經(jīng)歷完整的探究過(guò)程，通過(guò)試管里冷水的水溫變化以及燒杯中熱水的水溫變化，最后兩者的溫度趨向一致，去幫助學(xué)生理解熱量在不同溫度的物體間的傳遞。三、研討1.學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和匯報(bào)交流：（1）教師提問(wèn)：通過(guò)記錄表中的數(shù)據(jù)和折線圖你發(fā)現(xiàn)了什么？試管中的涼水溫度變化了嗎？是怎樣變化的？什么現(xiàn)象說(shuō)明涼水溫度在變化？（2）涼水溫度的變化是怎樣引起的？你是根據(jù)什么作出的推測(cè)？（3）涼水的溫度會(huì)不斷上升嗎？熱水溫度會(huì)一直下降嗎？設(shè)計(jì)意圖：主要讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和折線圖，去發(fā)現(xiàn)試管中冷水和燒杯中熱水溫度的變化，尋找溫度變化的證據(jù)，思考溫度變化的原因？以及討論二者溫度最終會(huì)怎么樣？在研討交流中，尋找證據(jù)，運(yùn)用比較、分析、概括等方法得出科學(xué)的結(jié)論。四、拓展1.教師：實(shí)驗(yàn)中我們測(cè)量物體溫度通常使用除了溫度計(jì)，生活中還有更多感知溫度的方法，課件出示感溫紙帶、感溫粉末以及溫度傳感器等。你知道這些工具是怎樣讓我們觀察到溫度變化的嗎？2.學(xué)生思考，師生交流。3.教師鼓勵(lì)學(xué)生課后運(yùn)用更多的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)探究物體溫度的變化。設(shè)計(jì)意圖：主要讓學(xué)生了解我們還有更多的方法可以感知溫度的變化，觀察工具的精密化和多樣化，能使觀察更接近于事物的本質(zhì)，能使科學(xué)論證更有說(shuō)服力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生探究的興趣?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)（生成）】【板書(shū)說(shuō)明】板書(shū)是學(xué)生實(shí)驗(yàn)后通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象分析的課堂生成，表示的是試管中的涼水、燒杯中的熱水溫度的變化以及變化趨勢(shì)和原因，涼水變熱是因?yàn)橛袩崃總鬟f而且熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體，并趨向平衡。【學(xué)生記錄單設(shè)計(jì)】4.5熱在水中的傳遞【教材簡(jiǎn)析】流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對(duì)位移的一種物理現(xiàn)象，是熱傳遞的基本方式之一。熱對(duì)流只能發(fā)生在氣體和液體中，同時(shí)會(huì)伴有流體本身分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的導(dǎo)熱作用。水和空氣都是能流動(dòng)的物質(zhì)，熱對(duì)流是流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對(duì)位移的一種物理現(xiàn)象，是熱傳遞的基本方式之一。在本課中，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)熱在水中的傳遞方式，進(jìn)一步根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)推測(cè)熱在空氣中的傳遞方式，最后讓學(xué)生了解熱對(duì)流在生活中的應(yīng)用。探究活動(dòng)共分兩個(gè)部分：一是探究試管中發(fā)生的熱對(duì)流現(xiàn)象，二是探究燒杯中發(fā)生的熱對(duì)流現(xiàn)象。教材中還拓展了冬天在房間使用取暖器時(shí)，房間里空氣是怎樣變熱的，目的是讓學(xué)生通過(guò)自主研究畫(huà)出空氣受熱后的運(yùn)動(dòng)路線圖。在研究水的對(duì)流實(shí)驗(yàn)中，使用了感溫粉末、紅墨水等，目的是讓學(xué)生通過(guò)大量的感知認(rèn)識(shí)對(duì)流現(xiàn)象，使探究活動(dòng)顯得生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。【學(xué)情分析】通過(guò)前一節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對(duì)熱在金屬中的傳遞有了一定的了解。知道熱量的傳遞有一定的方向性，通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體；無(wú)論是物體內(nèi)還是物體外都存在熱傳遞。還了解了熱傳遞的方式有：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三種。同時(shí)，生活中許多學(xué)生都觀察過(guò)水加熱的過(guò)程。他們已經(jīng)知道水受熱后溫度會(huì)升高。學(xué)生在三年級(jí)的學(xué)習(xí)中也已經(jīng)知道了水結(jié)冰時(shí)的溫度和水沸騰時(shí)的溫度，但他們不清楚在加熱試管和燒杯底部時(shí)，熱量在水中是怎樣傳遞到各個(gè)部分的。在本節(jié)課中的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將在感溫粉末或紅墨水的幫助下，觀察、了解到熱在水中傳遞的方式，進(jìn)而分析熱在空氣中傳遞的情況。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.知道熱在水中是以對(duì)流的方式傳遞的。2.理解熱可以在物體間和物體內(nèi)傳遞，固體、液體、氣體都能傳遞熱?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.能夠熟練操作熱對(duì)流的實(shí)驗(yàn)；運(yùn)用圖形表示自己的研究結(jié)果。2.能夠熟練開(kāi)展小組合作交流活動(dòng)，體驗(yàn)到通過(guò)合作與交流能更好地完成認(rèn)知；運(yùn)用掌握的科學(xué)知識(shí)探究生活中的科學(xué)現(xiàn)象。3.制訂比較完整的探究計(jì)劃，初步具備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。4.運(yùn)用分析、比較、推理等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.保持積極的觀察探究熱傳遞的興趣。2.能和別人一起合作交流，愿意傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)，反思、調(diào)整自己的想法。3.形成從不同的角度提出研究思路的習(xí)慣，愿意采用新的方法完成探究?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)1.明確人類(lèi)的好奇心和社會(huì)需求是科技發(fā)展的動(dòng)力。2.認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響著我們的生活?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】?重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)熱在水中傳遞過(guò)程。難點(diǎn)：熱對(duì)流的形成機(jī)制，冷水受熱后向上運(yùn)動(dòng)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】實(shí)驗(yàn)材料：試管、大燒杯、透明玻璃杯*2、玻璃片、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、鐵架臺(tái)、紅墨水、染色劑、清水、濕布、護(hù)目鏡、實(shí)驗(yàn)記錄表、熱在水中傳遞的課件資料?！窘虒W(xué)流程圖】【教學(xué)過(guò)程】聚焦。出示課件，提出問(wèn)題：我們常常把一壺水燒開(kāi)，你知道熱在水中是如何傳遞的嗎？與在金屬中的傳遞方式相同嗎？學(xué)生根據(jù)生活的經(jīng)驗(yàn)，做出猜測(cè)。師生交流后，完善猜測(cè)。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)讓學(xué)生回顧在生活中接觸到的燒開(kāi)水現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考熱在水中是如何傳遞的。在三年級(jí)的時(shí)候，學(xué)生已經(jīng)做過(guò)水的沸騰實(shí)驗(yàn)了，學(xué)生對(duì)于熱在水中的傳遞是有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)的，但是學(xué)生還不了解熱在水中傳遞的方式。學(xué)生在上節(jié)課學(xué)習(xí)了熱在金屬中傳遞方式，他們可能會(huì)把這個(gè)認(rèn)識(shí)遷移到熱在水中傳遞上，在生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累的基礎(chǔ)上聚焦“熱在水中是如何傳遞的”這個(gè)問(wèn)題。2.實(shí)驗(yàn)探究?；顒?dòng)一：加熱裝有水的燒杯教師：想象一下，加熱裝有水的燒杯，上面的說(shuō)是否也會(huì)熱起來(lái)？？?學(xué)生：畫(huà)圖猜測(cè)并研討熱在燒杯中的傳遞。?教師：因?yàn)樗菬o(wú)色透明的，很難觀察到水變化的過(guò)程，讓學(xué)生思考有什么辦法可以觀察得更清楚。學(xué)生：既然金屬上面可以涂感溫油墨觀察，往水里加感溫粉末或紅墨水，是否有助于觀察？師生交流：往水里加感溫粉末或紅墨水，能有助于觀察水的變化。?教師：介紹加熱裝置，學(xué)生說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。?學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。?學(xué)生觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。?提問(wèn)：燒杯中的水是如何傳遞熱的？?師生交流：水受熱向上方流動(dòng)，上方的冷水向下方流動(dòng)，水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。?活動(dòng)二：冷熱水融合實(shí)驗(yàn)教師提出問(wèn)題：如果在燒杯上面加熱，燒杯里的水都會(huì)變熱嗎？?學(xué)生：研討熱在燒杯中是如何傳遞的。?教師:出示實(shí)驗(yàn)用具，帶顏色的冷水、熱水、兩個(gè)玻璃杯、玻璃片，以及注意事項(xiàng)。?學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在活動(dòng)手冊(cè)上。師生交流：冷水受熱后向上方流動(dòng)，上方的冷水向下方流動(dòng)，水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水本身發(fā)生了移動(dòng)。設(shè)計(jì)意圖：水是無(wú)色透明的，在實(shí)驗(yàn)前需要重點(diǎn)探討“怎樣觀察清楚水中熱的傳遞”的問(wèn)題，學(xué)生很容易聯(lián)想到上節(jié)課借助的感溫油墨，教師適時(shí)提出感溫粉末或者紅墨水的使用。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生還觀察到水會(huì)流動(dòng)，這與上節(jié)課的金屬傳遞熱的情況有所不同，要指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中記錄好。?3.研討。?根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和觀察記錄，師生交流：熱是怎樣傳遞到燒杯的各個(gè)部分的？?師生小結(jié)：（1）水受熱后向上方運(yùn)動(dòng)。（2）上方冷水向下方運(yùn)動(dòng)。（3）水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),使整個(gè)容器的水都變熱。小結(jié)并板書(shū)：熱對(duì)流。?設(shè)計(jì)意圖：因?yàn)樗橇黧w，會(huì)流動(dòng)，所以跟金屬中的熱傳遞不一樣。在研討中，根據(jù)熱的傳遞方向和水的運(yùn)動(dòng)的情況，師生研討小結(jié)出三點(diǎn)情況，學(xué)生達(dá)成共識(shí)后，明白了水中的傳熱方式是熱對(duì)流。?4.拓展。空氣跟水一樣，是會(huì)流動(dòng)的。冬天，我們?cè)诜块g里用取暖器時(shí)，房間里的空