資源簡介

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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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3溫度不同的物體相互接觸
一、教學目標
科學觀念:
1.熱量可以從一個物體轉移到另一個物體。
2.兩個系統在發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，生活中存在各種熱平衡現象。
科學思維:運用分析、比較的方法，能推理得出熱在水中的傳遞方式。分析溫度不同的物體相互接觸過程中的共同特點，形成粗淺的關于熱傳遞的認識。
探究實踐:
1.能夠基于所學的知識，自主設計實驗探究。
2.通過測量獲取證據，根據溫度變化的記錄，制作折線圖。
3.仔細觀察實驗現象，運用分析、比較、概括等方法得出科學探究的結論。
4.獲取多個證據支持提出的觀點，嘗試多種方式認識事物。
態度責任:
1.形成對事物變化及相互關系進行科學探究的興趣。
2.當發現事實與自己想法不同時，養成用事實說話的意識。
3.在進行多人合作時，主動在小組內溝通交流。
4.能運用探究的證據進行信息加工，科學地表述探究的規律。
二、教學重難點
重點：在實驗中觀察涼水和熱水溫度的變化過程，并用合適的方式記錄，整理發現。
難點：通過分析溫度不同的物體相互接觸過程中觀察到的現象，初步認識熱傳遞的規律。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
預測溫度不同的物體相互接觸后的溫度變化情況。 能合理預測物體的溫度變化情況。 能 基本能 不能
設計實驗并實驗操作，觀察水的溫度變化情況。 能正確完成實驗，并記錄實驗數據，得出實驗結論。 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 師：同學們有沒有這種體驗，冬天剛從冰箱里拿出的牛奶，感覺非常涼，都會把它放碗里，用熱水燙熱，夏天，當人們想喝冰飲料時，一般會把它放到冰中冰鎮。這些做法，都是兩個溫度不同的物體接觸，熱的物體真的能讓涼的物體由涼變熱嗎 涼的物體真的能讓熱的物體由熱變涼嗎 學生自由回答：我覺得可以，我喝熱牛奶都是用熱水燙一下就熱了。 從生活常識入手，讓學生產生共鳴，激發學生學習興趣。 對于積極回答問題的同學給予及時獎勵。
（二）探究活動 1.猜想溫度不同的物體相互接觸后溫度的變化 冰牛奶泡在熱水里，牛奶和熱水的溫度會發生怎樣的變化？ （1）冰牛奶的溫度是怎樣變化的 學生小組交流后做出猜測：冰牛奶的溫度升高。 （2）熱水的溫度是怎樣變化的 學生小組交流后做出猜想：熱水的溫度降低。 師：我們的猜想正確嗎？應該怎么做呢？ 生：設計實驗驗證。 實驗：溫度不同的物體相互接觸后溫度的變化 教師課件出示實驗材料：燒杯、試管、2支溫度計 師：你能用這些器材設計實驗，驗證兩位同學的猜想嗎？ 學生小組交流實驗方案，設計實驗。 小組匯報實驗方案。 ①取一定量20℃左右的涼水代替牛奶，裝在試管中； ②取一只大燒杯，倒入三分之二杯60℃左右的熱水，然后將盛有涼水的試管下端浸入熱水中； ③用鐵架臺固定好溫度計; ④用兩支溫度計分別測量試管中的涼水和燒杯中的熱水的溫度變化情況，每間隔一定時間記錄讀數。 學生思考實驗過程中，需要注意什么呢 學生交流匯報，師生小結： ①觀察涼水和熱水的溫度 ②記錄數據。 ③溫度計的測量要規范 ④溫度計插入水中的位置保持不變，不要碰到試管、燒杯的壁和底。 學生分組實驗，并記錄數據 小組匯報實驗結果。 溫度變化記錄表涼水的溫度℃熱水的溫度℃0分鐘19632分鐘54574分鐘56566分鐘56568分鐘555510分鐘545412分鐘535314分鐘5252
（7）分析數據，思考問題，交流匯報 涼水的溫度是怎么變化的 涼水的溫度逐漸上升。 熱水的溫度是怎么變化的 熱水的溫度逐漸下降。 師：為了更清晰地展示溫度變化的規律和趨勢，我們可以將記錄表上的數據制成折線圖。 師引導學生繪制折線圖。 （8）課件出示溫度變化折線圖。分析熱水和涼水的溫度變化還有什么特點。 分析：①前兩分鐘，涼水溫度快速上升，熱水的溫度快速下降。 ②兩分鐘后，涼水的溫度緩慢上升，熱水的溫度緩慢下降。 學生通過已有知識的掌握對不同溫度的物體接觸后的變化做出合理預測。 學生經歷設計實驗、實驗驗證、對實驗現象的觀察、記錄數據以及分析數據后小組交流得出結論，鍛煉學生的科學探究和科學思維能力。 教師根據學生預測情況，小組討論情況，完成學生小組評價量表。 根據活動過程中對學生表現的觀察，及時給予學生一定的鼓勵，并完成學生小組實驗評價量表。
（三）研討 1.試管中的涼水溫度變化了嗎？是怎樣變化的？什么現象說明涼水溫度在變化？ 試管中的涼水溫度逐漸上升，燒杯中的熱水溫度逐漸下降，最后二者趨于接近。 2.涼水溫度的變化是怎樣引起的？你是根據什么做出的推測？ 涼水的溫度變化是因為涼水與熱水相互接觸，熱量發生了轉移。 教師精講熱平衡：熱水將熱量傳遞給熱水，涼水溫度上升，熱水溫度下降，最后達到溫度一致，成為熱平衡。 3.涼水的溫度會一直上升嗎？熱水的溫度會一直下降嗎？ 不會，涼水和熱水的溫度會趨于接近，最后和周圍環境溫度一樣。 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.思考為什么熱水和涼水熱平衡后，兩者的溫度還繼續下降 熱水和涼水熱平衡后，會將熱量再傳給周圍的空氣，最后兩者和室內溫度一致就不再下降了。 2.熱可以在任何兩個溫度不同的物體之間傳遞嗎 熱可以在固體、液體、氣體中傳遞，熱可以在任何兩個溫度不同的物體之間傳遞，傳遞時，都是低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低，最后達到熱平衡。 拓展本課知識內容。 對積極參與研討的同學給予及時鼓勵。
（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
通過經歷實驗猜想、設計實驗、實驗驗證、分析數據得出結論，能夠掌握熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體，并最終趨向于熱平衡。
五、作業設計
【知識技能類作業】
填空題
1.熱通常從溫度 的物體傳向溫度 的物體，最后溫度趨向 。
2.兩個溫度不同的物體相互接觸時，溫度高的物體的溫度會 ，溫度低的物體的溫度會 。
判斷題
1.我們可以用熱水來加熱冷水，也可以用冷水來冷卻熱水。（ ）
2.在探究熱水使牛奶由涼變熱的原因時，為了避免牛奶的浪費，我們可用20℃的涼水代替牛奶。（ ）
3.牛奶10℃，熱水50℃，用熱水來加熱牛奶，最后牛奶和熱水的溫度都是30℃。（ ）三、選擇題
1.剛從冰箱里拿出來的牛奶很冰，如果用熱水來加熱牛奶，下列加熱最快的水溫是（ ）
A.20℃ B.40℃ C.60℃
將三支裝有同樣多涼水的試管放入裝有60℃的熱水的燒杯中，試管中涼水的溫度上升最快的是（ ）
3.在進行溫度不同的水相互接觸的實驗中，下列操作不合理的是（ ）
A.實驗前先進行預測 B.裝水的試管固定在鐵架臺上 C.5分鐘后測量一次水溫即可
【綜合實踐類作業】
了解更多的感知溫度變化的方法，如感溫貼、感溫紙帶等。
答案：
一、填空題
1.高 低 一致
2.降低 升高
二、判斷題
1.√ 2.√3.×
三、選擇題
1.C 2.A 3.C
板書設計
3.溫度不同的物體相互接觸 熱量可以從一個物體轉移到另一個物體 熱： 溫度高 → 溫度低 最后趨向平衡 （熱） （冷）
七、教學反思
本課安排了不同溫度的水相互接觸后溫度如何變化的探究活動。教科書用平時生活中常見的熱水加熱牛奶現象來聚焦問題:熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的 通過試管中的涼水和燒杯中熱水接觸后的溫度變化研究，探究熱量的轉移和平衡。
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