資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第四單元《熱》大單元整體教學設計
教材版本 教科版 單元（或主題）名稱 《熱》
單元主題 在遠古時代，人們發現熱水可以驅寒，但熱水總是很快變涼。有一天，一個聰明的工匠小明在河邊看到孩子們玩耍，他們用葉子捧起水，陽光照射下，葉子里的水珠閃閃發光。小明靈機一動，他想：“如果能用一個東西把水包起來，不讓熱量跑掉，那熱水不就能保持溫度了嗎？”于是，小明開始動手制作。他嘗試用各種材料包裹水，最終發現用木頭和獸皮制作的容器效果最好。這就是最早的保溫杯的雛形。小明把這個發明帶到了村莊，人們紛紛驚嘆其神奇。時光流轉，保溫杯的制作工藝不斷進步，材料也從木頭和獸皮變成了更先進的材料。今天，小明的后代們繼承了祖先的智慧，他們要在科學課上制作一個現代的保溫杯，探究熱傳遞的相關問題。 同學們，讓我們一起動手，制作一個屬于自己的保溫杯吧！
課標要求 核心概念：物質的結構與性能能的轉化與能量守恒 1.1物質具有一定的特性與功能 ①觀察常見材料在水中的沉浮現象、導熱性等，說出它們的主要用途。 1.2空氣與水是重要的物質 ③列舉日常生活中水的蒸發和水蒸氣凝結成水的實例，如曬衣服、霧、玻璃窗上的水珠等。 4.1能的形式、轉移與轉化 ③舉例說出生活中常見的熱傳遞現象，知道熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體，從物體溫度高的部分傳向溫度低的部分。 ④舉例說明影響熱傳遞的主要因素，列舉它們在日常生產生活中的應用。 學業要求： 能說明常見材料在水中的沉浮現象、導熱性及其用途，能解釋水在日常生活中的三態變化現象及引起變化的主要因素。 能比較和分析常見材料在水中的沉浮現象、導熱性，能以生活中的實例分析水的三態變化與溫度的關系。 能利用控制變量的方法設計方案并操作，探究不同材料在水中的沉浮現象和導熱性等。 能舉例說明常見的熱傳遞現象和影響熱傳遞的主要因素，列舉它們在生產生活中的應用； 能對熱傳遞的方式進行分析和推理。 會用已有知識和經驗對熱傳遞方式作出推測，設計實驗，尋找證據，得出結論。
教材分析 熱是一種能量形式。然而在小學五年級，讓學生探究“熱”，主要還是觀察和思考一些與物體冷熱程度有關的熱現象。例如，探究物質在熱量變化過程中產生的不易察覺的變化，氣體、固體和液體三態的轉化及與溫度的關系、熱量轉移（傳遞）的過程、材料的導熱性能等。 本單元共7課，以“熱是怎樣傳遞的”為主要學習線索，循序漸進地安排了一系列探究活動。 第1課“溫度與水的變化”中，我們持續給水加熱直到沸騰，停止加熱，水不再沸騰，溫度下降。通過探究溫度的變化和水的形態變化，了解到溫度變化表示了熱量在傳遞，完善了“熱量變化導致了物體溫度變化”這一科學概念，并感受到科學探究的樂趣。 第2課“水的蒸發和凝結”探索水的蒸發現象，推測水溫高低跟水蒸發快慢的關系。 第3課“溫度不同的物體相互接觸”安排了不同溫度的水接觸后變化的探究活動。 第4課“熱在金屬中的傳遞”中，學生主要觀察和探究與“熱傳導”相關的問題：在金屬條的一端加熱，另一端是否會熱起來，通過實驗觀察熱在金屬條中的傳遞過程和方向。 第5課“熱在水中的傳遞”中，學生通過加熱試管中的水和加熱燒杯中的水，認識熱在水中以對流的方式傳遞。 第6課“哪個傳熱快”包含了兩個活動：觀察、記錄木勺、塑料勺、金屬勺的導熱快慢和比較銅、鋁、鐵等金屬材料的導熱性能。通過比較不同材料的導熱性能，讓學生了解不同物體的傳熱本領是不同的，建立“不同材料制成的物體，導熱性能是不一樣的”這一初步認識。 第7課“做個保溫杯”中，本課幫助學生更深入地了解生活中保溫、散熱等技術的應用。學生將同樣多的、相同溫度的熱水倒入不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯中，測量哪一杯水涼得慢，進而測量并比較出各種方法的保溫效果。
學情分析 關于熱現象，學生們已經有了不少的經驗，學生常常感受著各種冷熱變化的天氣現象，而且在生活中接觸到了很多熱現象，但是通過探究獲得的理性認識很少，對溫度變化等熱學基本概念的關注也相對較少。因此，本單元的教學關鍵在于實驗探究。教師要引導學生在科學規范的實驗中，觀察與交流熱傳遞的現象，了解熱是能量的一種表現形式，熱量變化導致了溫度變化。在研究熱傳遞的方式后，利用熱傳遞的性質來創造性地制作保溫杯。
單元目標 科學觀念： 熱是能量的一種表現形式，熱量變化導致了溫度變化。 溫度變化是影響水結冰和水沸騰過程的主要因素，溫度變化形成了水的蒸發和水蒸氣凝結成水。氣溫變化形成了自然界的云、霧、霜、雪等。 熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體。兩個系統在發生傳熱的條件下趨向于熱平衡。 熱可以在物體間和物體內傳遞，發現固體、液體、氣體都能傳遞熱。熱可以通過熱傳導、熱對流、熱輻射三種方式進行傳遞。 不同物體的導熱性是不一樣的，熱的不良導體可以減慢物體熱量的散失。 多種因素影響了熱傳遞，確定這些因素應用在日常的生產和生活中。保溫技術、散熱技術不斷地發展，并應用在各種產品上。 2.科學思維： 嘗試從溫度變化的角度分析解釋自然界云霧霜雪形成的原因。 嘗試從事物的結構、變化的角度提出可探究的科學問題。 通過分析獲得數據，比較歸納溫度不同的物體之間熱傳遞的規律。 通過親歷科學研究的過程，運用比較歸納的研究方法，會采用多種方式進行科學調查，體會科學技術對人類生活的影響，發展其科學調查的興趣。 能合乎規范地開展傳熱實驗，知道交流科學探究需要經歷一定的有序步驟，并能 對探究活動進行過程性反思。 3探究實踐：通過經歷提出問題、做出假設、制定計劃、實驗探究、研討交流等探究環節，有效開展探究活動，運用箭頭、圖畫、符號等方式記錄，認識物體的導熱性，認識熱傳遞，了解熱傳遞的特點、方式和影響因素，提升科學探究的能力。 能根據熱傳遞的原理創作保溫杯，嘗試自主設計開發產品，并在研究后改進產品。 4.態度責任：親歷熱傳遞的變化及相關關系的研究過程，形成科學探究的興趣，學會以事實為依據作出判斷，能和別人一起合作交流，愿意傾聽他人的意見，反思、調整自己的想法。養成運用探究的證據進行信息加工，科學地表述探究的規律。聯系生活實例，了解熱能等相關知識在日常生產生活中的應用，體會科學技術給人類生活帶來的便利。
單元結構化活動
達成評價 圍繞課時學習目標 1.關注課堂問題預設與學生課堂反饋表現。 2.作業設計與學生答題正確率的及時分析。 3.關注分析實際問題的過程性評價和結果性評價。 圍繞單元和主題目標 1.分層設置單元測試 2.設計制作一個保溫杯。
單元課時課型規劃 課時課型課時內容課時目標 （單元目標分配）課時學習任務（或問題） （一般1-2個）達成評價1實驗課溫度與水的變化能熟練使用溫度計測量各種熱現象中的溫度變化。制訂比較完整的探究計劃，用酒精燈、三腳架等組成加熱裝置，開展將水加熱至沸騰的探究活動。了解自然界中的水可以有不同的形態存在。能用物態變化的知識解釋自然界中的有關現象。1實驗課水的蒸發和凝結溫度變化是影響水結冰和水沸騰過程的主要因素。溫度變化形成了水的蒸發和水蒸氣凝結成水。1.探究水蒸發快慢與溫度高低變化的關系。 2.觀察水蒸氣的凝結現象。能通過觀察、實驗、查閱資料等方式獲取事物的信息，分析霧、雨、雪、露、霜、雹等天氣現象形成的原因。1實驗課溫度不同的物體相互接觸熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體。探究溫度不同的物體相互接觸后溫度的變化情況。能運用探究的證據進行信息加工，科學地表述探究的規律。理解溫度計能測量溫度是應用了科學的規律。1實驗課熱在金屬中的傳遞通過探究實驗，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。1.猜測熱是怎樣傳遞到勺柄的，用箭頭把想法畫出來。2：觀察熱在金屬條中的傳遞。3：觀察熱在金屬片中的傳遞。能通過分析熱傳導過程中的共同特點，認識熱是怎樣在金屬中傳導的。1實驗課熱在水中的傳遞通過實際操作熱對流實驗，知道熱在水中是以對流的方式傳遞的，認識到熱可以在物體間和物體內傳遞，明白固體、液體、氣體都能傳遞熱。一是探究試管中發生的對流現象，二是探究燒杯中發生的對流現象。制訂比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力。運用分析、比較、推理等方法得出科學探究的結論1實驗課哪個傳熱快能合乎規范地開展傳熱實驗，知道不同材料制成的物體，導熱性能是不同的，根據導熱能力的不同，人們將材料分為熱的良導體和熱的不良導體。完成塑料勺、木勺、金屬勺的傳熱實驗，知道不同材料的物體，導熱性能不同。 觀察并比較銅、鋁、鐵等金屬材料的導熱性能。能運用比較和歸納的方法從實驗證據中發現物體導熱性能的差異。能夠分析制造某種物品時選擇熱的良導體和不良導體的原因。1工程設計課做個保溫杯能根據熱傳遞的原理創作保溫杯，嘗試自主設計開發產品，并在研究后改進產品1：比較哪杯水涼得慢。2：測試、比較各種方法的保溫效果。 3.制作一個保溫杯，這相當于一個小小的工程項目。能自主設計產品，在研究后改進產品。
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6.哪個傳熱快
一、教學目標
科學觀念:
1.不同材料制成的物體，導熱性能是不一樣的。
2.像金屬那樣導熱性能好的物體叫熱的良導體。像塑料、木頭那樣導熱性能弱的物體叫熱的不良導體。
科學思維:
1.運用比較和歸納的方法從實驗證據中發現物體導熱性的差異。
2.能夠分析制造某種物品時選擇熱的良導體和不良導體的原因。
探究實踐:
1.嘗試基于所學的知識，提出有針對性的假設。
2.熟練操作不同材料物體的導熱性能實驗。
3.運用比較和歸納的方法從實驗證據中發現物體導熱性能的差異。
態度責任:
1.尊重證據的前提下，堅持正確的觀點。
2.意識到實驗方法的選擇和改進會對實驗數據的準確性產生影響。
3.了解技術的發展和應用影響著社會發展。
二、教學重難點
重點：知道不同材料制成的物體，導熱能力是不一樣的。
難點：能根據已有的經驗成功地進行對比實驗的設計。
三、評價任務（根據需要設計評價量規）
評價量表
評價任務 評價標準 表現程度 自評 互評 師評
☆☆☆ ☆☆ ☆
預測木勺、塑料勺、金屬勺的導熱性能 能通過生活經驗和小組討論做出合理的預測。 能 基本能 不能
觀察并對比木勺、塑料勺、金屬勺的導熱性能。 能通過實驗驗證自己的猜測，并能得出正確的結論。 能 基本能 不能
觀察并對比銅、鋁、鐵等金屬材料的導熱性能。 能通過實驗觀察，比較出三種金屬的導熱性順序。 能 基本能 不能
學習收獲
四、教學過程
學習活動 設計意圖 效果評價
（一）談話導入 1.課件出示熬湯的鍋、三把勺子（金屬勺、木勺、塑料勺）。 師：小明放學回到家，又渴又餓，看到媽媽在廚房里熬的湯，鍋里正好有個湯勺，于是拿起湯勺就想喝，結果湯還沒有喝到，手就燙傷了。大家猜一猜，小明最有可能用的是以下哪個湯勺呢？（金屬勺、木勺、塑料勺） 2.學生猜測：金屬勺，因為平時吃火鍋時，用金屬勺子或金屬筷子都會燙著，所以我覺得是金屬勺，木頭勺子就不會。 3.師：看來不同的材料制成的物體他們的傳熱本領可能不一樣，那什么材質傳熱快，什么材質傳熱慢？這節課我們就一起來研究《哪個傳熱快》 出示實物，引發學生共鳴，激發學生學習積極性。 對于積極回答問題的同學給予及時獎勵。
（二）探究活動 1.課件出示：木勺、塑料勺、金屬勺 （1）提出問題：把三種勺子分別放入熱水中，哪個勺子傳熱快呢？ 生預測：金屬勺最快，木勺最慢。 思考實驗驗證過程中的公平性。 木勺、金屬勺、塑料勺大小、長短都不同，用它們做實驗公平嗎？ 生：不公平，應該選擇大小、粗細、長短相同的勺子。為了方便實驗，可以用大小、粗細、長短相同的木棒、銅棒、塑料棒進行實驗。 學生思考：三個棒子放入開水的時間如何才能做到公平？ 生回答：三個棒子要同時放入。 思考：實驗過程中，我們通過觀察到什么現象能夠比較出它們傳熱的快慢？ 生答：三根棒子同時放入水中，過一段時間，用手摸一下，看哪根棒子熱得快就是哪個傳熱快？ 小組嘗試實驗，匯報結果。 銅棒很熱，木棒和塑料棒有點熱，不能區分木棒和塑料棒哪個熱得快。我們用手摸有誤差，也不安全。 教師出示感溫油墨，介紹感溫油墨遇高溫顏色會發生變化，學生思考更公平更安全的實驗方案。 學生匯報實驗方案。 ①在三根棒子相同高度涂上感溫油墨，晾干。 ②準備半杯熱水。 ③將三根棒子同時放入熱水中，并計時。 ④觀察感溫油墨顏色變化，并填寫實驗記錄表。 不同材質勺柄溫度變化記錄表30秒60秒90秒120秒150秒銅棒木棒塑料棒
每隔30秒記錄一次感溫油墨的變色情況。 若顏色開始變化，在對應位置處打“√” 若顏色完全變化，在對應位置處打“▲” 學生分組實驗，填寫實驗記錄單。 小組匯報實驗現象，師生共同得出結論。 30秒60秒90秒120秒150秒銅棒√▲木棒√塑料棒√
小結：不同材料的熱傳導本領各不相同，金屬材料傳熱較快，塑料、木頭等材料傳熱較慢。 教師講解熱的良導體和熱的不良導體 像金屬那樣，導熱性能強的物體叫做熱的良導體。 像塑料和木頭那樣，導熱性能弱的物體叫做熱的不良導體。 2.比較黃銅、鐵、鋁的導熱性能 （1）金屬是熱的良導體，因此人們通常會用金屬做鍋，但是鍋也分鐵鍋、鋁鍋，不同材質的鍋呢？不同金屬的導熱性能是否有差異 學生猜測：不同金屬導熱性能不同，可能黃銅導熱性能最好。 出示材料：熱傳導演示器、酒精燈、感溫油墨，設計對比實驗，驗證猜想。 研究的問題:黃銅棒、鐵棒、鋁棒的導熱性能是否相同 我們的預測:黃銅棒.鐵棒、鉛棒的導熱性能不相同 我們要改變的條件:金屬的材料 我們不改變的條件:金屬棒的粗細，加熱的時間、酒精燈放置的位置、感溫油墨涂抹的位置 實驗的方法: 在三根金屬棒上，用感溫油墨分隔出長度基本相同的格子,通過記錄顏色發生變化的格子的數量,比較熱在三種金屬棒中傳遞快慢。為了保證公平性，銅棒、鋁棒、鐵棒長短、粗細一樣、同時加熱、從相同位置開始加熱。 課件出示溫馨提示： ①實驗中注意安全，禁止用手觸摸金屬棒，與加熱裝置保持一定距離。 ②用酒精燈外焰進行加熱。 ③酒精燈熄滅的方式——二次蓋上酒精燈的燈帽。 學生分組實驗，記錄實驗現象，師生總結實驗結論。 位置 物體加熱端中端頂端銅棒鐵棒鋁棒我的發現導熱性：銅>鋁>鐵備注請將感溫油墨變白的順序（1-9）填寫到表格中。
現象：導熱性能從強到弱排列順序:黃銅>鋁>鐵 結論：金屬都是熱的良導體。但不同金屬導熱性能不同。 根據生活經驗做出正確預測，并通過實驗驗證，驗證自己的猜測，得出正確的結論，培養學生的科學探究精神。 通過實驗觀察，比較出三種金屬的導熱性能，鍛煉學生的科學探究和科學思維能力。 教師根據活動過程中的觀察，及時給予學生一定的鼓勵，并完成學生小組實驗評價量表。 學生能通過實驗觀察和記錄，比較出三種金屬的導熱性順序
（三）研討 1.不同材料的物體，傳熱的快慢相同嗎 什么材料傳熱快 不同材料制成的物體，導熱性能不一樣。 一般來說金屬的導熱性能比非金屬強。熱的良導體比熱的不良導體導熱性能好。不同金屬的導熱性能不一樣。導熱性能從強到弱排列順序:黃銅>鋁>鐵 2.思考不同導熱性能的材料，在生活中還有什么應用 鍋體用熱的良導體，鍋鏟用熱的不良導體。用不良導體來隔熱，比如隔熱墊和隔熱手套。 通過研討問題內化本課知識內容。 教師觀察學生是否積極參與課堂討論，給予及時反饋。
（四）拓展 1.冬天時，為什么公園中的金屬椅子比木椅子更涼 請用今天學習的知識分析。 金屬制品的導熱能力比木頭的強，當手觸摸戶外的金屬制品時，手上的熱很容易被傳遞出去，使手的溫度降低，所以在寒冷的冬天，用手摸戶外的金屬制品和木頭制品時，感到金屬制品比木頭制品涼。 應用本課知識解釋生活問題。 積極回答問題的同學給予表揚鼓勵。
（五）知識總結 師生共同總結本課知識點。 教師通過學生回答，了解學生對本課知識的掌握情況。 觀察學生是否參與知識總結，是否積極發言，及時鼓勵參與學生。
四、成果集成
通過實驗驗證，運用比較和歸納的方法從實驗數據中發現物體導熱性能的差異，知道不同材料制成的物體，導熱性能是不一樣的。
五、作業設計
【知識技能類作業】
填空題
不同物體的傳熱能力不一樣，導熱性能好的物體叫作 ；導熱性能差的物體叫作 。
塑料勺、木勺和鋼勺相比，鋼勺傳熱 。
判斷題
1.熱是一種能量的形式，熱總是從物體溫度較高的一端向溫度較低的一端傳遞（ ）。
2.離熱源越遠，熱傳遞的時間越短（ ）。
3.熱傳遞主要通過熱傳導、對流和熱輻射三種方式來實現（ ）。
選擇題
1．我們在做“不同金屬的傳熱性能實驗”時，應選用相同（ ）的銅棒、鐵棒、鋁棒來比較。
A．重量、體積 B. 重量、顏色 C. 大小、顏色 D. 粗細、長短
2．下列材料中，不適宜用來制作鍋鏟手柄的是（ ）。
A．塑料 B.不銹鋼 C.木頭 D.硅膠
3.右圖是砂鍋米線，是目前非常流行的“砂鍋美食”之一。砂鍋是一種炊具，傳統砂鍋是由不易傳熱的石英、長石、黏土等原料合制而成。人們用砂鍋制作美食，主要是因為（ ）。
A．砂鍋比較堅硬，不易碎。
B．砂鍋是熱的不良導體，傳熱慢、散熱慢，使食物微沸。
C．砂鍋是熱的良導體，傳熱快，食物容易熟。
D．用砂鍋燒煮食物，味道更鮮美。
【綜合實踐類作業】
常識用本課知識內容解釋生活中的相關現象，比如：冬天鐵椅子格外涼，木頭椅子就不是很涼。
答案：
一、填空題
1．熱的良導體 熱的不良導體
2．快
二、判斷題
1.√ 2.× 3.√
三、選擇題
1.D 2.B 3.B
六、板書設計
6．哪個傳熱快 不同材料，導熱能力不同 金屬 傳熱快 熱的良導體 陶瓷 傳熱慢 熱的不良導體 木頭
七、教學反思
如果說前面幾課的研究活動突出的是熱傳遞方式的探究，那么本課中“哪個傳熱快”這一-探究活動,則注重的是導熱性能的比較。通過實驗探究，學生了解不同物體的傳熱本領是不同的,從而為下一課設計制作一個保溫杯積累知識和經驗。
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