資源簡介

“熱對流”教學設計方案
所用教材：小學《科學》（江蘇鳳凰教育出版社，2019新版）
目 次：五年級上冊第二單元第2課時
教 材 分 析 “熱對流”是小學科學蘇教版五年級上冊第二單元《熱傳遞》的第二課。本節課主要內容是通過探究熱在水中、在空氣中的傳遞實驗，發現熱在液體、氣體中的傳遞規律與特點。本節課核心是通過兩個實驗探究熱在液體、氣體的傳遞特點。同時，本課科學概念內容熱對流也是本單元熱傳遞的方式之一，與熱傳導、熱輻射呈并列邏輯關系，注意區別其中異同。
學 情 分 析 五年級學生在上節課中學習了熱傳導的內容，知道熱總是從高溫處傳向低溫處，熱量在物體內部或兩個物體之間會以傳導的形式傳遞，但他們往往可能會認為在液體、氣體中也會通過傳導的方式傳遞熱。并且學生在日常生活中可能會注意到有這種熱的傳遞，但不知道具體是怎樣的傳遞方式。因此，在本節課中，教師要注重在實驗中引導學生觀察實驗現象，總結熱對流的特點，比較熱傳導與熱對流的不同。
教 學 目 標 （1）在觀察探究熱在液體、氣體中傳遞的實驗現象中，能說出其中的傳遞現象，總結說出它們的相同點； （2）能運用熱對流知識解釋走馬燈轉動的原因以及生活中的一些現象。
教 學 重 難 點 （1）重點：通過實驗知道熱在液體和氣體中傳遞的主要方式是熱對流。 （2）難點：在實驗中觀察現象說出熱對流的特點及能知道與熱傳導的區別。
教 學 方 法 以實驗探究法為主，結合談話法、演示法。
教 學 手 段 多媒體設備、對流管、鐵架臺、酒精燈、木屑、水、線香、燕尾夾、塑料杯罩、瓶蓋、剪刀、廢液杯、火柴、濕毛巾、演示的走馬燈。
教學過程
教 學 環 節 教師行為 學生行為
【環節一】 回顧舊知 復習導入 【教師導語】 回顧上節課學習的熱傳導，你能說出熱牛奶過程中的熱傳導嗎？ 【活動1】回顧知識，交流答疑 教師引導學生回憶上節課學習的內容，在熱牛奶過程中復習舊知，導入新課。 【問題組1】 1.熱牛奶這個過程中，熱是如何傳導的？ 2.牛奶屬于什么形態？熱在牛奶中還會傳遞嗎？ 【小結】通過回憶上節課熱傳導學習的內容，從復習出發，導入新課。 回憶所學，回答出老師的問題。 【預期答案】 1.熱是從鍋底傳導給水，再傳導給瓶身，再傳導給瓶中的牛奶。 2.牛奶屬于液體，還會傳遞。
【環節二】 思考發現 觀看視頻 【活動2】 引導思考，初步猜想 教師展示一杯熱水與一杯冷水，將熱水放進冷水中，引導學生思考怎樣可以看到熱的傳遞。 教師播放實驗視頻：裝有紅色熱水的針管放在裝有冷水的圓柱量筒中，慢慢松開紅色熱水針管，仔細觀察有什么現象。 【問題組2】 1.這里有一杯透明熱水跟一杯透明冷水，把熱水放進冷水中，它們發生了熱傳遞嗎？你能看到其中熱的傳遞嗎？ 2.通過視頻，你觀察到了什么？ 3.通過這個實驗現象，你可以推測一下熱在液體中是怎么傳遞的嗎？ 【板書】 【小結】出示冷水和熱水，猜測利用這兩樣液體怎么觀察到熱的傳遞，再通過視頻觀察實驗現象，說出自己的發現。 學生猜想，觀看視頻，說自己的發現。 【預期答案】 1.它們會發生熱傳遞，可以加顏色，加顏色在熱水當中，觀察紅色熱水的變化。 2.紅色熱水先向上，遇到上方冷水再向四周流動，再向下，直到整個裝置都變紅了。 3.熱水向上流動，冷水向下流動。
【環節三】 親歷實驗 初步建構 【活動3】實驗探究熱在液體中的傳遞 教師出示實驗材料，先引導同學設計如何能看到加熱冷水的熱傳遞現象，再做實驗探究并記錄現象，最后畫出活動手冊上的熱在水中傳遞的情況。 【問題組3】 1.如果我加熱這杯冷水，還能用色素來觀察嗎？我們還可以借助什么來幫助我們觀察？ 2.為什么小木屑能幫助我們觀察？ 3.你觀察到的木屑是怎么運動的？ 4.你從木屑的運動可以知道熱在液體中怎么傳遞的嗎？ 【板書】 【小結】通過實驗探究，引導學生說出熱在液體中的傳遞特點。 學生設計如何觀察熱在液體中的傳遞，再實驗驗證，記錄現象，完成活動手冊的內容。 【預期答案】 1.不能，色素滴在冷水中，會擴散，我們可以借用實驗材料中的小木屑來幫助我們觀察； 2.木屑在水中的運動是因為受到了熱水與冷水的流動，可幫助我們觀察到水受熱的運動。 3.底部的小木屑先上升，后緩慢移動又下降，到達底部后又上升，不斷往復,整體看來，小木屑一直在對流管中循環流動。 4.水受熱上升，遇到上部冷水時，又下降，在底部受熱后又上升，不斷往復，循環流動。
【環節四】 再歷實驗 補充建構 【活動4】實驗探究熱在空氣中的傳遞 教師引導學生回憶三年級學過的《熱空氣與冷空氣》，思考加熱后的空氣是怎樣流動的？引導學生探究熱在空氣中的傳遞情況，記錄現象，提醒學生注意相關實驗要求，填寫活動手冊第5頁的熱在空氣中的傳遞情況，畫出冷、熱空氣的運動方向。 【問題組4】 1.回想三年級學過的熱空氣和冷空氣，請問它們有什么特點？ 2.如果要研究一個相對封閉的空間，來加熱空氣觀察熱在氣體中是怎么流動的？可借助什么材料來幫助觀察？ 3.線香的作用是什么？ 4.你在實驗中觀察到煙霧是怎么運動的？ 5.你從煙霧顆粒的運動可以知道熱在氣體中怎么傳遞的嗎？ 【板書】 【小結】通過實驗探究，引導學生發現熱在氣體中的傳遞特點。 學生回憶舊知，設計如何觀察熱在空氣中的傳遞，再實驗驗證，記錄現象，完成活動手冊的內容。 【預期答案】 1.熱空氣上升，冷空氣下降，循環形成了風。 2.可以借助線香的煙霧來幫助實驗現象的觀察。 3.提供細微顆粒并加熱空氣幫助我們觀察空氣的流動。 4.煙霧先上升，向四周擴散又下降，接近線香燃燒處時，又向上流動，直到塑料杯罩上部分充滿了煙霧。 5.空氣受熱向上，遇上方冷空氣又下降，下降到線香燃燒處，又經加熱后上升，依此循環，不斷往復。
【環節五】 總結歸納 拓展結課 【活動5】總結兩個實驗共同點 教師引導學生發現兩個實驗的共同之處，一同總結歸納，點出熱對流概念，并與熱傳導的傳熱進行比較，歸納其異同點。引導學生說出在生活中利用熱對流的一些場景，在演示走馬燈時，引導學生說出走馬燈是怎么轉動起來的。 【問題組5】 1.熱在液體、氣體中有什么樣的傳遞特點？ 2.與熱傳導比較，固體中熱從加熱點向什么方向傳遞？而熱對流又是？這兩種傳熱方式有什么共同點？ 3.熱牛奶中你能說說牛奶中的熱對流嗎？ 4.在煮餃子、面條時，水沸騰會加入一點冷水，當水再次沸騰時又加冷水，請問這是為什么？ 5.你能解釋走馬燈轉起來的原因嗎？ 【板書】 【小結】歸納熱在液體、氣體中的傳遞特點，也就是熱對流的特點，引導學生生活中的熱對流現象怎么發生的。 學生思考交流，回答問題，觀看教師演示走馬燈。 【預期答案】 1.液體或氣體受熱上升，遇冷下降，循環流動，使冷、熱液體或氣體相互混合，最后冷熱液體或氣體的溫度相等。 2.固體中熱從加熱點向四面八方傳遞，而氣體或液體遇熱會上升，遇冷會下降，不斷循環。它們的共同點是：熱都從溫度高傳到溫度低。 3.底部的牛奶受熱上升，到達上方，遇冷又下降，達到底部又上升，循環流動。 4.利用熱對流的原理讓面條或餃子內外受熱更均勻，更容易熟。 5.下面紙杯里的空氣被蠟燭加熱，熱空氣上升，推動扇葉，走馬燈就轉動了。
附板書設計：

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