資源簡介

(共35張PPT)
結構與保溫
第一單元 第4課
（大象版）五年級
上
01
素養目標
02
新知導入
03
新知講解
04
拓展延伸
05
課堂練習
06
課堂總結
07
作業布置
01
素養目標
知道雙層結構可以減緩熱傳遞的速度，了解保溫瓶的保溫原理。
01
02
能從事物的結構角度提出可探究的科學問題。
03
能制作不同的結構來研究物體結構對熱傳遞快慢的影響，在對溫度變化的分析中，知道雙層結構可以減緩熱傳遞的速度。
科學觀念
04
通過實驗，培養學生合作精神和探究意識。
科學思維
探究實踐
態度責任
02
新知導入
你觀察過家里的窗戶嗎？是什么樣的玻璃呢？
02
新知導入
雙層玻璃杯
03
新知講解
提出問題
玻璃窗為什么要做成雙層玻璃的？這樣加工起來不是很麻煩嗎？和單層的玻璃窗比起來，這樣設計有什么優點？
03
新知講解
提出問題
小貼士
我們還可以嘗試從事物的結構角度來提問題，如“它是什么結構”“與其他結構相比，該結構有什么特點”等。
如果覺得所提的問題暫時不能用觀察、實驗、查閱資料、調查等方法來研究，不妨設法把它轉換成可以用這些方法來研究的問題。
03
新知講解
相同材料做成的雙層結構和單層結構的物體，在相同時間內，哪一個保溫效果好？
提出問題
03
新知講解
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
選擇合適的材料，先制作一個簡單的雙層結構，再來研究不同結構對熱傳遞的影響。
03
新知講解
剪刀
膠帶
溫水
透明塑料瓶
（1大2小）
橡皮泥
材料超市
溫度計（2支）
計時器
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
我的假設：在相同時間內，雙層結構溫度邊變化幅度小
相同條件：塑料瓶一樣，水的多少一樣，初始溫度和用的時間也一樣。
不同條件：單層結構和雙層結構。
研究的問題：不同結構對保溫效果的影響
實驗方案
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
實驗步驟：
1、用大塑料瓶套小塑料瓶的方法，制作出雙層結構瓶。
2、分別在雙層瓶和單層瓶被倒入同樣多的溫水，并記錄下初始溫度。
3、用橡皮泥將溫度計固定在測量位置……
4、每2分鐘觀察并記錄一次溫度數據，共觀察10分鐘。
實驗方案
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
使用剪刀時要注意安全，不要傷到自己和他人。
安全提示
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
時間 單層結構小瓶內水溫 雙層結構小瓶內水溫
0分
2分
4分
6分
8分
10分
不同結構對熱傳遞的影響實驗記錄表
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
整理我們收集到的溫度變化數據，分析比較哪種結構的瓶子內水溫下降得慢，和同學們交流玻璃設計成雙層結構的原因。
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
復式折線統計圖是用一個單位長度表示一定的數量，根據數量的多少描出各點，然后把各點用線段順次連接起來，以折線的上升或下降來表示統計數量增減變化。折線統計圖不但可以表示出數量的多少，而且還能夠清楚的表示出數量增減變化的情況。
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
不同結構小瓶內水溫變化對比圖
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
單層玻璃由于內外表面溫差較大，加上玻璃內外的空氣都可以對流，熱傳導速度較快。雙層玻璃每層玻璃內外表面的溫差都相對減小，加上采用合適的間隔可以有效防止夾層中空氣的對流，靜止的空氣是熱的不良導體，因此保溫效果大大增加。
資 料 卡
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
用相同材料做成的雙層結構和單層結構的物體，在相同時間內，雙層溫度變化幅度小。
實驗:不同結構對熱傳遞的影響
03
新知講解
提出問題
玻璃窗為什么要做成雙層玻璃的？這樣加工起來不是很麻煩嗎？和單層的玻璃窗比起來，這樣設計有什么優點？
玻璃窗設計成雙層結構，冬天室外較冷時，可以阻止室內的熱向室外傳遞；夏天室外較熱時，可以阻止室外的熱向室內傳遞。
03
新知講解
保溫壺
閱讀：保溫瓶的原理
03
新知講解
木塞：熱的不良導體，隔絕內部物體與外界空氣的接觸，減少熱傳導與熱對流。
真空：無熱傳導與熱對流。
鍍銀內壁：減少熱輻射。
閱讀：保溫瓶的原理
03
新知講解
保溫瓶的軟木塞是熱的不良導體，減慢了熱的傳導。雙層結構的夾層被抽成真空，最大限度地減少了熱傳導和熱對流，再加上銀鍍層，又盡可能地組織了熱輻射。多種方式同時使用，大大減緩了熱傳遞的速度，起到了良好的保溫作用。
閱讀：保溫瓶的原理
03
新知講解
遷移應用
冰淇淋冷藏箱的保溫效果與哪些因素有關呢？我們還有什么問題需要繼續研究？嘗試自己設計實驗方案并進行研究。
03
新知講解
把我們的探究結論都整理好，準備設計一個冰淇淋冷藏箱吧！
要是把冷藏箱做成幾層，每層作證一個一個的小格子……
我想試試外面加一層錫紙能不能更好地防止熱輻射……。
外包裝的顏色會不會和吸收熱輻射有關？
遷移應用
04
拓展延伸
房屋也需要保溫
04
拓展延伸
1、保護主體結構，延長建筑物壽命；
2、發揮材料保溫節能的功效；
3、有利于提高墻體防水、氣密性及隔音效果。
05
課堂練習
1、觀察右圖，下面說法正確的是（ ）。
A.在相同時間段內，單層結構的溫度變化小，保溫效果好
B.在相同時間段內，雙層結構的溫度變化小，保溫效果好
C.在相同時間段內，單層結構和雙層結構的保溫效果相同
選一選
B
05
課堂練習
2、妙妙想改進外賣箱，使它更保溫，下面屬于對結構方面進行改進的是（ ）。
A.使用超厚的泡沫塑料來制作外賣箱的箱體
B.在外賣箱最外層加一層錫紙
C.把外賣箱的箱體做成多層的，每層都做成一個個的小格子
選一選
C
05
課堂練習
填一填
1、在瓷碗、單層不銹鋼碗和雙層不銹鋼碗中，（ ）的保溫效果最好。
2、保溫瓶的軟木塞是熱的（ ），減慢了（ ）。雙層結構的夾層被抽成（ ），最大限度地減少了（ ）和（ ），再加上（ ）鍍層，又盡可能地阻止了（ ）。多種方式同時使用，大大減緩了（ ）的速度，起到了良好的保溫作用。
雙層不銹鋼碗
不良導體
熱的傳導
真空
熱傳導
熱對流
銀
熱輻射
熱傳遞
05
課堂練習
斷一斷
1、雙層玻璃保溫效果好的主要原因是阻止了熱輻射。 （ ）
2、保溫瓶使用多種方式減緩了熱傳遞的速度，起到了良好的保溫作用。
（ ）
3、雙層玻璃中靜止的空氣是熱的良導體。 （ ）
4、保溫瓶既能保存熱的食物，又能保存冰塊。 （ ）
5、冰淇淋冷藏箱的保溫效果與外包裝的顏色、箱體的結構無關。
（ ）
6、保溫瓶的瓶塞一般都用熱的不良導體來制作。 （ ）
×
×
√
√
×
√
06
課堂總結
通過今天的學習，你有什么收獲？
今天的學習，我們知道了雙層玻璃窗的結構的優點，可以使室內外溫度變化幅度小，從而起到保溫的效果。同時通過閱讀保溫瓶的原理，知道了保溫瓶的軟木塞可以減慢熱的傳導，保溫瓶的雙層結構可以減少熱傳導和熱對流，鍍銀層可以盡可能地阻止熱輻射。
07
作業布置
家里面有保溫瓶、熱水壺嗎？請你觀察一下它的結構，并把它的保溫原理說給家人或朋友聽。
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單元基本信息
單元主題 冰淇淋冷藏箱
課標要求 核心概念： 物質的結構與性質；能的形式、轉移與轉化。 學習內容： 1.1物質具有一定的特性與功能。 觀察常見材料的導熱性，說出它們的主要用途。 4.1能的形式、轉移與轉化 （3）舉例說明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： 1.能說明常見材料的導熱性及其用途；能比較和分析常見材料的導熱性。 2.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； 3.能對熱傳遞的方式進行分析和推理； 4.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。
單元課時設計 5課時
一、單元學習主題分析（體現學習主題的育人價值）
主題名稱 冰淇淋冷藏箱
單元設計意圖 1.本單元側重培養的科學探究要素是“提出問題”。本單元以制作冰淇淋冷藏箱為任務驅動，引導學生學習有關熱傳遞的科學知識，同時重點提升學生“提出問題”的能力，由于創作冰淇淋冷藏箱與冷藏箱的結構以及材料的功能等因素密切相關，而冰淇淋的融化過程又涉及溫度和狀態的變化，因此本單元的科學探究目標是“能基于所學的知識，從事物的結構、功能、變化等角度提出可探究的科學問題”，是“提出問題”要素學段目標的重要組成部分。 2.本單元對《課程標準》的落實。本單元通過實踐、觀察、探究、歸納等活動，落實《課程標準》高年段的課程目標。 3.熟悉整套教材內容，明確該單元在整套教材中與其他單元的關系和作用。 4.該單元分為五課，分別為《熱傳遞》《熱的傳遞方式》《材料與保溫》《結構與保溫》《制作冷藏箱》。先了解什么是熱傳遞；然后通過熱傳遞的方式，知道冰淇淋冷藏箱的工作原理；第3、4課是讓學生明白要想制作冰淇淋冷藏箱需要準備什么；最后一課是如何制作冷藏箱。
主題學情分析 通過中年級學段“小小氣象員”“冷與熱”等單元的學習,學生對于冷熱現象的認識、溫度計的使用,熱對物體狀態的影響等方面已經形成了較為正確的概念,本單元的學習就建立在這些知識基礎之上。但受日常生活經驗及思維特點的影響,在熱傳遞的方向、方式以及材料、結構等因素對熱傳遞速度的影響等方面,學生仍存在認知偏差,缺乏對熱傳遞全面、正確的認識和理解。例如,有的學生認為:冬天室外的金屬把手摸起來很涼,是金屬把“冷”傳給了人;“熱”可以傳遞,“冷”也可以傳遞;“冷”“熱”必須通過接觸才能傳遞;鍋里的水在變熱時,鍋底部水溫最高,熱量呈放射狀向上傳遞;等等。實際上,學生對熱傳遞的理解除普遍性、自發性之外,還具有實例化,頑固和自我矛盾等特征。 在提出問題方面，經過四年的訓練，學生已能從具體的現象與事物的觀察比較中提出問題，但在把問題轉化成可探究的科學問題上，還有較大的提升空間。
開放性學習環境 指導性預習：閱讀+問題+檢測； 大單元大概念大任務課堂學習：問題+探究+講述+整合+實戰； 現代教育新技術：PPTX+微視頻+網絡+師生互助
二、單元學習目標設計（基于標準、分析教材、結合學情，體現素養導向）
單元學習目標 科學觀念：知道常用材料的導熱性和主要用途；知道熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體；知道影響熱傳遞的主要因素。 科學思維：能基于所學的知識,從事物的結構、功能、變化等角度提出可探究的科學問題。 探究實踐：初步具有從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度，提出問題和制定比較完整的探究計劃的能力。 能利用相關儀器設備進行觀察并記錄；應用所學科學原理設計并制作簡單的裝置，能進行模擬演示并簡要解釋。 能自主制訂或執行學習計劃，掌握基本的學習方法，探索適合自身特點的學習策略，進行有效地總結和反思。 態度責任：表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。
三、學習活動/任務設計（指向學習目標，強調學生的活動與體驗）
第1課時 任務1 名稱：冰淇淋的融化 出示教材中冰淇淋融化場景圖，提問：關于冰淇淋的融化,我們知道些什么 有哪些想要研究的問題 設計意圖：借助學生熟悉的冰淇淋融化場景，引導學生學習如何從變化的條件和原因的角度，將自己感興趣的疑問轉化為可探究的科學問題。
任務2 名稱：搜集“熱在物體間的傳遞”的證據 提問：熱能夠從一個物體傳遞給另一個物體嗎？根據我們的生活經驗，說一說熱在物體間傳遞的事例。 設計意圖：通過利用生活中物體與物體間的熱傳遞現象，讓學生初步感知熱能夠從一個物體傳遞給另一個物體。
任務3 名稱：實驗——探究“熱傳遞的方向” 出示實驗材料，學生分組討論如何證明熱在銅棒中的傳遞過程,并用文字、圖畫或符號表示出大概的實驗設計方案，再分組研究熱在金屬棒、金屬片中的傳遞。 設計意圖：引導學生學會選擇合適材料，設計實驗方案、探究熱傳遞的方向，培養學生觀察能力和探究能力。
任務4 名稱：得出結論——分析“熱傳遞的方向” 討論:觀察分析加熱蠟環在銅棒上的變化，想一想:這些變化說明了什么 這些現象能不能為我們的觀點提供證據 熱在物體之間傳遞的方向是怎樣的 在同一個物體內部又是怎樣的 設計意圖：通過觀察分析加熱后蠟環在銅棒上的變化，最終形成共識：熱可以在物體間和物體內傳遞，通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體，或者從物體溫度高的部分傳向溫度低的部分。。
第2課時 任務5 名稱：觀察熱輻射 給燈泡通上電，一兩分鐘后，手慢慢靠近燈泡，體會手的感覺。 提問：燈泡的熱是怎樣傳遞給手的呢？ 設計意圖：通過用手去親自感受燈泡散出的熱，初步感知什么是熱輻射。
任務6 名稱：實驗——熱傳遞的方式之一“熱對流” 回憶我們在家中燒開水的經歷，猜一猜：熱在水中是怎樣傳遞的？ 設計意圖：通過小組合作的方式，設計實驗借助茶葉觀察加熱過程中水的流動方向，初步建立對流的概念。
任務7 名稱：處理信息——熱在水中的傳遞過程 分析在加熱過程中水的流動方向，用示意圖的形式記錄發現。 設計意圖：在“熱對流”的探究中，讓學生再次體會借助合適的材料來證明猜想，觀察不容易觀察到的現象。
任務8 名稱：任務——如何做到保溫 提問：要想讓冰淇淋融化得慢，冷藏箱的保溫效果要好，如何才能有效組織外面的熱傳遞給里面的冰淇淋呢？ 設計意圖：以任務發布的形式，引導學生進一步探究影響熱傳遞快慢的因素，鼓勵學生用學到的科學知識解決實際問題。
第3課時 任務9 名稱：提出問題——材料和保溫有什么關系 提問：為什么鍋把兒用塑料或者木材？為什么冰糕箱上要裹棉被？ 設計意圖：結合自己的生活經驗，就材料和熱傳遞的關系，嘗試從事物的功能角度提出可以探究的科學問題。
任務10 名稱：事實證明——材料與冰塊融化快慢的關系 選擇一個問題，制定好研究計劃，并及時記錄實驗數據。 設計意圖：通過對比實驗，研究不同材料對熱傳遞快慢的影響。
任務11 名稱：得出結論——熱的良導體和不良導體 比較分析各小組的實驗結構，總結物體的材料對熱傳遞的快慢有什么影響。 設計意圖：在傳熱速度的對比中形成“不同材料的導熱性是不同的，有的物體導熱性好，是熱的良導體，有的物體導熱性不好，是熱的不良導體”的共識。
第4課時 任務12 名稱：提出問題“玻璃窗為什么要做成雙層玻璃的？” 觀察雙層玻璃窗的結構，想一想，為什么要這么設計？ 設計意圖：嘗試從事物的結構角度提出我們可以探究的科學問題。
任務13 名稱：實驗——不同結構對熱傳遞的影響 選擇合適的材料，先制作一個簡單的雙層結構，再研究不同結構對熱傳遞的影響。 設計意圖：通過研究單層、雙層結構對熱傳遞的影響，發現結構是影響熱傳遞速度的重要因素之一，達成課標要求。
任務14 名稱：處理信息 整理我們收集到的溫度變化數據，做成對比圖 設計意圖：分析比較哪種結構的瓶子內水溫下降得慢，和同學們交流玻璃窗設計成雙層結構的原理。
任務15 名稱：閱讀“保溫瓶的原理” 從熱傳導、熱對流和熱輻射三個方面了解保溫瓶為什么能保溫。 設計意圖：通過閱讀“保溫瓶的原理”體會復雜的科學世界，產品設計時應同時考慮多種因素影響。
第5課時 任務16 名稱：畫出冰淇淋冷藏箱的設計圖 小組討論，畫出冰淇淋冷藏箱的設計圖，說一說，為什么這樣設計。 設計意圖：根據知道的熱傳遞知識，以及材料的導熱性、物體的結構、物體的顏色等對保溫效果的影響，設計冷藏箱設計圖。
任務17 名稱：制作冷藏箱 選擇合適的材料，小組合作根據設計圖制作一個冰淇淋冷藏箱。 設計意圖：通過完整的產品設計和制作流程，進一步了解材料性能，完善對熱傳遞現象的認識和理解。
任務18 名稱：評價——冰淇淋冷藏箱制作比賽 哪個小組制作的冰淇淋冷藏箱保溫效果最好，全班進行一次比賽。 設計意圖：冷藏效果比賽既是對產品的檢驗，也是對制定合理而又全面的評價標準的提升和訓練。
四、單元學習評價設計
評價要素 針對單元整體描述
評價內容 第1課時《熱傳遞》： 利用生活中物體與物體間的熱傳遞現象，以及酒精燈加熱銅棒、蠟環掉落等可視的、直觀的實驗現象來探究熱在物體間及物體內部的傳遞，最終形成共識。 第2課時《熱的傳遞方式》： 利用燈泡發熱體驗熱傳遞的感受，體會熱輻射的傳熱特征。通過引導學生回顧燒開水的經歷，設計實驗借助茶葉觀察加熱過程中水的流動方向，初步建立對流的概念。 第3課時《材料與保溫》： 引導學生嘗試從事物的功能角度提出研究問題，再利用對比實驗，研究不同材料對熱傳遞快慢的影響，在傳熱速度的對比中形成“不同材料的導熱性是不同的”。 第4課時《結構與保溫》： 通過研究單層、雙層結構對熱傳遞的影響，發現結構是影響熱傳遞速度重要因素之一。通過閱讀，了解保溫瓶的原理。 第5課時《制作冷藏箱》 根據已有知識合作制作冰淇淋冷藏箱，在材料的選擇和加工中，在結構的設計和完善中，經歷完整的產品設計和制作流程，進一步完善對熱傳遞現象的認識和理解。
評價指標 第1課時《熱傳遞》：熱可以在物體間和物體內傳遞。（科學觀念）能從冰淇淋變化的條件和原因等角度提出可探究的科學問題。（科學思維）小組合作，利用不同材料，設計實驗探究熱傳遞的方向。（探究實踐）愿意與他人合作交流，尊重他人的勞動成果。（態度責任） 第2課時《熱的傳遞方式》：初步建立對流的概念，進一步探究影響熱傳遞快慢的因素。（科學觀念）理解熱輻射是熱從熱源直接散發出去的傳熱方式。（科學思維）小組合作完成實驗，觀察水受熱流動的現象，認識熱對流的特點。（探究實踐）培養觀察、描述的能力及樂于合作的團隊精神。（態度責任） 第3課時《材料與保溫》：不同材料對熱傳遞快慢的影響。（科學觀念）能從材料的功能角度提出可探究的科學問題。（科學思維）小組合作，利用不同方式設計實驗探究不同材料的導熱性。（探究實踐）在探究過程中體驗與人合作交流的樂趣。（態度責任） 第4課時《結構與保溫》：研究單層、雙層結構對熱傳遞的影響。（科學觀念）能從事物的結構角度提出可探究的科學問題。（科學思維）能制作不同的結構來研究物體結構對熱傳遞快慢的影響。（探究實踐）能用自己的話解釋保溫瓶的保溫原理。（態度責任） 第5課時《制作冷藏箱》經歷完整的產品設計和制作流程，完成冰淇淋冷藏箱的制作。（科學觀念）根據熱傳遞的原理畫出冰淇淋冷藏箱的設計圖。（科學思維）能依據設計圖選擇合適的材料進行加工，完成冰淇淋冷藏箱的制作任務。（探究實踐）能制定合理公平的產品評價標準，并能結合評價結果，提出下一步的改進建議。（態度責任）
評價方法 課上評價 1.教師激勵評價 2.學生自我反思評價 3.成果展示，學生互評：贊賞性評價和質疑性評價 5.使用評價量化表，延時評價 課后評價 1.課時作業 2.單元測試
五、單元作業設計
選一選。 1.下列行為中，通過熱傳遞的方式使我們身體暖和起來的是（ ） A.敷熱水袋 B.吃食物 C.跑步 2.炒菜用的鍋子鍋柄選用哪種材料比較合適？（ ） A.鐵 B.鋁 C.塑料 3.產生熱傳遞的條件是（ ）。 A.物體不直接接觸 B.要有溫度差 C.必須在物體中心處加熱 4.燒開水時，水壺里的水傳遞熱的方式屬于（ ） A.熱傳導 B.熱對流 C.熱輻射 5.下面現象中，不是因熱傳遞使物體的溫度升高的是（ ）。 A.雙手不停地搓感到暖和 B.金屬湯匙放到開水里，一會兒手柄就熱了 C.冰塊在太陽的暴曬下，一會兒就融化了 6.下列材料中，適合用來制作冷藏箱箱體的是（ ） A.PVC板 B.木板 C.紙板 二、填一填。 7.通過相互接觸，將熱從（ ）傳向（ ），或者從（ ）傳向（ ）的方式叫熱傳導。 8.在陽光下，戴黑手套的手溫度要比戴白手套的手的溫度（ ）。 9.熱傳遞的方式有（ ）、（ ）、（ ）。 10.不同材料的（ ）是不同的。像銅、鐵、鋁這樣導熱性好的物體叫作熱的（ ）；像（ ）、（ ）這樣傳熱性不好的物體叫作熱的（ ）。 三、判一判。 11.熱傳遞后，熱量就消失了。（ ） 12.設計師對物品的設計會滿足不同人群的需求。（ ） 13.冬天多穿衣服后身體感覺暖和了，是因為衣服里有很多熱。（ ） 14.熱只能在液體中傳播，不能在氣體中傳播。（ ） 15.太陽的熱是通過輻射傳到地球上的。（ ） 16.熱的良導體吸熱快，散熱也快。（ ） 四、根據要求作答 17.連一連。 判斷下列物體屬于哪一種材料，并用線連起來。 鋁 熱的良導體 木頭 鋼 鐵 熱的不良導體 塑料 陶瓷 大理石 18.簡答題 什么是熱的良導體和不良導體？它們分別適合用于什么場合？ 五、綜合分析題 19.在校園一角，有幾個同學在聊天，一個小女孩說：“有一次我不小心把乒乓球踩了一腳，球凹進去了，我哥哥把它放到開水里，馬上就恢復了原狀，真是不可思議。”另一個小男孩說：“這不奇怪，我看到過更有意思的，有個賣冰棒的老奶奶把棉被蓋在并軌上，說這樣冰棒不容易融化，哈哈，你相信嗎？”聊了一會兒，有個同學說口渴了，就去買了一瓶礦泉水，邊喝邊生氣地說：“這些廠家真不像話，水都沒裝滿就賣給我們了，真小氣！” 請找出同學們交談中的科學現象，并運用所學的知識進行解釋。 科學現象一： 我的解釋： 科學現象二： 我的解釋： 答案： 一、1.A 2.D 3.B 4.B 5.C 6.A 二、7.溫度高的物體 溫度低的物體 物體溫度高的部分 溫度低的部分 8.高 9.輻射 傳導 對流 10.導熱性 良導體 木頭 塑料 不良導體 三、11.× 12.√ 13.× 14.× 15.√ 16.√ 四、 17.熱的良導體:鋁、鋼、鐵、大理石 熱的不良導體：木頭、塑料、陶瓷 18.答：不同材料的導熱性是不同的。像銅、鐵、鋁這樣導熱性好的物體叫作熱的良導體；像木頭、塑料這樣導熱性不好的物體叫作熱的不良導體。熱的不良導體適合用于需要更好地散熱的場合，而熱的不良導體適合用于需要更好地保溫的場合。 五、 科學現象一：壓癟的乒乓球放熱水中恢復原狀。 我的解釋：氣體的熱脹冷縮 科學現象二：棉被蓋在冰柜上 我的解釋：棉被是熱的不良導體，保溫效果好
六、單元教學結構圖
冰 淇 淋 冷 藏 箱
七、反思性教學改進（實施后填寫）
對于科學概念的理解，教師一定要讓學生在親身的體驗和感受中獲得，這樣才會記憶深刻，也才能夠真正增長學生的知識。本單元層層遞進，學生經歷完整的科學探究過程，教師著重引導學生思考如何提出問題，如何從多個問題中聚集探究的主題，指導學生設計實驗，完成探究活動。最后把所學知識應用到實踐中，制作冷藏箱。 優點：讓學生做課堂的小主人，自己去發現問題，提出問題，研究問題，解決問題。 不足：不能讓每個學生都表達自己的問題和觀點。
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第4課時教學設計
課題 《結構與保溫》
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
1.教學內容分析 《結構與保溫》是本單元第4課，借助對雙層玻璃窗結構的觀察，引導學生從事物結構的角度提出可探究的科學問題，同時鞏固可探究問題轉化的方法。通過研究單層、雙層結構對熱傳遞的影響，發現結構是影響熱傳遞速度的重要因素之一，達成課標要求。利用資料卡呼應問題情境，解釋玻璃窗設計成雙層結構的原因。閱讀“保溫瓶的原理”體會復雜的科學世界，產品設計時應同時考慮多種因素影響。“遷移應用”環節再次提醒學生關注制作任務，利用所學知識，思考冰淇淋冷藏箱的結構設計。
2.學習者分析 五年級的學生已經具有一定的生活經驗和知識儲備。這個階段的學生對冷熱現象的認識、溫度計的使用、熱對物體狀態的影響等已經形成了較為正確的概念。但受日常生活經驗及思維特點的影響，在熱傳遞的方向、方式以及材料、結構等因素對熱傳遞速度的影響等方面還缺乏全面、正確的認識和理解。 生活中，學生一般都知道金屬的導熱性較好，木頭、塑料、玻璃等導熱性能一般，比較容易區分熱的良導體和不良導體。但是，對于哪種常見材料的導熱性最好或最差，還是比較模糊，必須通過實驗進行探究。
3.學習目標確定 科學觀念：知道雙層結構可以減緩熱傳遞的速度，了解保溫瓶的保溫原理。 科學思維：能從事物的結構角度提出可探究的科學問題。 探究實踐：能制作不同的結構來研究物體結構對熱傳遞快慢的影響，在對溫度變化的分析中，知道雙層結構可以減緩熱傳遞的速度。 態度責任：通過實驗，培養學生合作精神和探究意識。
4.學習重點難點 重點：能制作不同的結構來研究物體結構對熱傳遞快慢的影響，在對溫度變化的分析中，知道雙層結構可以減緩熱傳遞的速度。 難點：通過學習，能解釋出保溫瓶的保溫原理。
5.學習評價設計 評價要求： 1.小組合作，通過實驗探究事物的結構對保溫效果的影響。 2.會解釋保溫瓶的保溫原理。
6.學習活動設計 教師活動學生活動環節一：導入和提問教師活動1 師過渡：通過上節課的學習，我們知道了材料與保溫的關系，不同材料的保溫效果是不一樣的，而且我們還認識熱的良導體和熱的不良導體。那保溫只和材料有關嗎？ 師問：你觀察過家里的窗戶嗎？是什么樣的玻璃呢？ 生舉手回答：我們家的好像是雙層玻璃的。 課件出示雙層玻璃杯的圖片 師：這是雙層玻璃杯，當里面裝的是開水時，這種杯子摸起來也不會覺得燙手。 課件出示雙層玻璃的圖片， 師問：請大家仔細觀察一下雙層玻璃的結構，想一想，然后說一說你有什么問題要問嗎？ 課件出示奇奇的問題：玻璃窗為什么要做成雙層玻璃的？這樣加工起來不是很麻煩嗎？和單層的玻璃窗比起來，這樣設計有什么優點？ 師：這是奇奇的問題，我們還可以嘗試從事物的結構角度來提問題，如“它是什么結構”“與其他結構相比，該結構有什么特點”等。 如果覺得所提的問題暫時不能用觀察、實驗、查閱資料、調查等方法來研究，不妨設法把它轉換成可以用這些方法來研究的問題。 師問：現在你能不能把奇奇的問題修改一下，讓它變成可研究的科學問題呢？ 師問：那請大家想一想，隔熱效果不同是因為玻璃本身呢，還是因為玻璃的結構呢？ 師：所以我們把問題修改一下。 課件出示：相同材料做成的雙層結構和單層結構的物體，在相同時間內，哪一個保溫效果好？ 2.揭示主題 今天我們要研究的問題就是結構對溫度的影響 板書主題：結構與保溫學生活動1 學生回憶上節課的內容，產生疑問，除了物體的材料可以影響物體的保溫效果，還有沒有別的因素。 小組討論，提出自己的問題 生：雙層玻璃比單層玻璃更隔音、隔熱，也就是雙層玻璃和單層玻璃在相同時間內，哪一個隔熱效果更好？ 生：都是玻璃，雙層比單層隔熱，所以是因為結構不同。 學習本課主題活動意圖說明：通過回憶導入，讓學生復習到物體的材料可以影響隔熱效果，從而引出下面的學習，隔熱效果還和物體的結構有關，調動大家的學習興趣。環節二：實驗——不同結構對熱傳遞的影響教師活動2 師過渡：通過我們的修改，讓問題變得越來越便于我們研究了，那是不是真的是雙層結構就比單層結構保溫效果好呢？我們要通過實驗來證明。 所以我們要選擇合適的材料，先制作一個簡單的雙層結構，再來研究不同結構對熱傳遞的影響。 下面就讓我們開始實驗吧。 以小組為單位進行實驗 師：請大家從材料超市里選擇好自己組實驗所需要的材料。然后做好自己的實驗方案。 課件出示材料超市的圖片 學生分組討論實驗方案，教師巡視指導。 課件出示實驗方案： 研究的問題：不同結構對保溫效果的影響 我的假設：在相同時間內，雙層結構溫度邊變化幅度小 相同條件：塑料瓶一樣，水的多少一樣，初始溫度和用的時間也一樣。 不同條件：單層結構和雙層結構。 實驗步驟： 1、用大塑料瓶套小塑料瓶的方法，制作出雙層結構瓶。 2、分別在雙層瓶和單層瓶被倒入同樣多的溫水，并記錄下初始溫度。 3、用橡皮泥將溫度計固定在測量位置…… 4、每2分鐘觀察并記錄一次溫度數據，共觀察10分鐘。 師：你們說得非常好，整個過程考慮得也非常嚴謹。老師有個問題想問問？ 問題：為什么要測量兩個瓶內溫水的初始溫度呢？ 生舉手回答：如果開始兩個溫度不一樣，會影響實驗的科學性和準確性的。 師：像這種控制變量的對比實驗，就是要盡可能地控制可能會變化的量。在操作實驗時，我發現都是每隔2分鐘觀察一次，所以計時員要負責提醒哦。 好，大家開始實驗吧，注意操作的安全性。 課件出示：使用剪刀時要注意安全，不要傷到自己和他人。 學生分組實驗，教師巡視指導 課件出示實驗的小視頻，大家可以實驗完后，欣賞一下 課件出示表格，師引導學生實驗過程中要及時記錄下來 學生活動2 實驗前，選好自己的實驗材料 學生分組討論實驗方案，組內交流匯報 我們組的實驗目的是不同結構對保溫效果的影響。假設是，在相同時間內，雙層結構溫度邊變化幅度小。我們做的是對比實驗，其中相同的條件是塑料瓶一樣，水的多少一樣，初始溫度和用的時間也一樣。不同的條件是一個是單層結構，一個是雙層結構。具體實驗步驟是第一步，先用大塑料瓶套小塑料瓶的方法，制作出雙層結構瓶；第二步分別在雙層瓶和單層瓶內倒入同樣多的溫水，并記錄下初始溫度；第三步，用橡皮泥將溫度計固定在測量位置，這樣就不需要手去拿著溫度計了。第四步，每2分鐘觀察并記錄一次溫度數據，共觀察10分鐘。 學生分組實驗 把實驗過程及時記錄在實驗記錄表中。活動意圖說明：通過讓學生自己設計實驗方案，操作實驗過程，了解實驗現象，明白單層瓶子和雙層瓶子的溫度變化，從而初步感受結構和溫度的關系。環節三：處理信息教師活動3 1.師過渡：通過實驗，我們得到了很多關于瓶子和溫度的數據，那怎樣讓這些數據變得有用呢？就需要我們對數據信息進行整理或處理。大家知道統計圖嗎，一種非常有用的數據處理方式。 課件出示一個復式統計圖的例子 師解釋：復式折線統計圖是用一個單位長度表示一定的數量，根據數量的多少描出各點，然后把各點用線段順次連接起來，以折線的上升或下降來表示統計數量增減變化。折線統計圖不但可以表示出數量的多少，而且還能夠清楚地表示出數量增減變化的情況。 大家仔細觀察，你會發現復式折線統計圖由橫軸和縱軸組成，在橫軸和縱軸上標上名稱和單位，在兩軸上相等距離畫出刻度，用交叉描點畫線的方法畫出最終的折線。 師：怎么樣，大家學會了嗎？那我們能不能把我們在實驗收集到的溫度數據用復式折線統計圖來處理一下呢？ 學生獨立繪制復式折線統計圖，教師個別指導 課件出示 師：比較我們收集到的溫度變化數據，你能發現哪種結構內的水溫下降得慢嗎？ 生齊答：雙層結構的 師小結：一開始，兩種瓶子的氣勢溫度都是一樣的，到2分鐘時，單層的溫度就比雙層的低了，4分鐘時更低，一直到實驗結束，也就是10分鐘的時候，還是單層瓶子的溫度低，雙層的高。這就說明上層結構內的水的溫度變化趨勢比較平緩，溫度變化幅度小。而單層結構的溫度變化幅度大。 課件出示資料卡：單層玻璃由于內外表面溫差較大，加上玻璃內外的空氣都可以對流，熱傳導速度較快。雙層玻璃每層玻璃內外表面的溫差都相對減小，加上采用合適的間隔可以有效防止夾層中空氣的對流，靜止的空氣是熱的不良導體，因此保溫效果大大增加。 師：我們可以得到這樣的結論：用相同材料做成的雙層結構和單層結構的物體，在相同時間內，雙層溫度變化幅度小。 師問：現在你明白玻璃窗設計成雙層結構有什么好處了嗎？ 師：玻璃窗設計成雙層結構，冬天室外較冷時，可以阻止室內的熱向室外傳遞；夏天室外較熱時，可以阻止室外的熱向室內傳遞。這主要是因為單層玻璃窗的內外溫差較大，玻璃內外的空氣都可以對流，熱傳遞速度也快，而雙層玻璃內外溫差相對較小，加上中間夾層，靜止的空氣是熱的不良導體，所以雙層結構的玻璃窗就比較保溫。學生活動3 了解什么是復式折線統計圖 嘗試把實驗過程用復式折線統計圖表示出來 學生跟著老師的分析，明白復式折線統計圖是如何表示單層和雙層的溫度變化的，同時理解雙層結構內溫度變化幅度小的原因。 生舉手回答：設計成雙層結構溫度變化幅度小，更保溫 結合老師的講解，明白玻璃窗設計成雙層結構的好處。活動意圖說明：通過讓學生自己繪制復式折線統計圖來表示收集到的溫度變化數據，從而理解雙層結構的溫差變化小，而單層結構的溫度幅度大。加上老師的講解，明白玻璃窗設計成雙層結構的好處是什么。環節四：閱讀——保溫瓶的原理教師活動4 師過渡：通過剛才的學習，我們知道了雙層結構玻璃窗之所以保溫的原理，那你能根據這個原理推測一下家里的保溫壺的保溫原理嗎？ 課件出示保溫壺的圖片 師：我們先來了解一下保溫壺的結構 課件出示 師解釋：一個保溫壺或是保溫瓶，主要是由上面的瓶塞，外面的外殼，里面的真空瓶組成。 師問：那這些部件都有什么特點呢？ 課件出示： 木塞：熱的不良導體，隔絕內部物體與外界空氣的接觸，減少熱傳導與熱對流。 真空：無熱傳導與熱對流。 鍍銀內壁：減少熱輻射。 師解釋：保溫瓶的軟木塞是熱的不良導體，減慢了熱的傳導。雙層結構的夾層被抽成真空，最大限度地減少了熱傳導和熱對流，再加上銀鍍層，又盡可能地組織了熱輻射。多種方式同時使用，大大減緩了熱傳遞的速度，起到了良好的保溫作用。學生活動4 通過圖示和老師的講解，認識保溫壺（保溫瓶）的結構特點 通過老師的講解和圖示的結構，了解保溫瓶保溫的原理。 活動意圖說明：通過老師的講解，以及生活中對保溫瓶的認識，學習保溫瓶保溫的原理。環節五：遷移應用教師活動5 師問：同學們還記得我們之前學過的，熱的傳遞方式有哪些嗎？ 生舉手回答 師小結：你知道嗎？保溫就是盡可能減緩熱傳導、熱對流和熱輻射的速度。其實在我們的生活中還有很多熱傳遞的三種方式同時存在的現象。 大家不要忘記我們的最終任務哦，制作冰淇淋冷藏箱。通過之前的學習，你覺得冰淇淋冷藏箱的保溫效果與哪些因素有關呢？我們還有什么問題需要繼續研究？嘗試自己設計實驗方案并進行研究。 課件出示圖片 2.拓展延伸 通過前面的學習，我們知道了保溫瓶的原理，因為保溫瓶可以很好地保溫，所以冬天我們可以喝到熱水。那生活中你還知道哪些保溫的例子呢？ 課件出示房屋內墻保溫結構圖 師問：那房屋為什么要保溫呢？ 課件出示圖片，師簡單解釋: 1、保護主體結構，延長建筑物壽命； 2、發揮材料保溫節能的功效； 3、有利于提高墻體防水、氣密性及隔音效果。 師小結：其實墻體外保溫，不簡單是隔熱效果，同樣在防水、氣密性和隔音效果上也發揮著相應 的作用，所以墻體的外保溫是大有必要的。學生活動5 生回答熱傳遞的方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。 根據老師的提示，小組討論，組內交流匯報 通過圖片，知道房屋也需要保溫 通過拓展延伸，認識墻體外保溫是怎么回事，同時知道這樣做是必要的。活動意圖說明：通過老師的提示和小組的討論，讓學生明白要制作冰淇淋冷藏箱還需要考慮冷藏箱的結構問題。
7.板書設計 結構與保溫 相同材料做成的雙層結構和單層結構的物體，在相同時間內，哪一個保溫效果好？ 實驗方案：假設 相同條件 不同條件 實驗步驟 實驗結論：雙層溫度變化幅度小 保溫瓶的原理
8.作業與拓展學習設計 作業布置 家里面有保溫瓶、熱水壺嗎？請你觀察一下它的結構，并把它的保溫原理說給家人或朋友聽。 練習設計 選一選 1、觀察右圖，下面說法正確的是（ ）。 A.在相同時間段內，單層結構的溫度變化小，保溫效果好 B.在相同時間段內，雙層結構的溫度變化小，保溫效果好 C.在相同時間段內，單層結構和雙層結構的保溫效果相同 2、妙妙想改進外賣箱，使它更保溫，下面屬于對結構方面進行改進的是（ ）。 A.使用超厚的泡沫塑料來制作外賣箱的箱體 B.在外賣箱最外層加一層錫紙 C.把外賣箱的箱體做成多層的，每層都做成一個個的小格子 填一填 1、在瓷碗、單層不銹鋼碗和雙層不銹鋼碗中，（ ）的保溫效果最好。 2、保溫瓶的軟木塞是熱的（ ），減慢了（ ）。雙層結構的夾層被抽成（ ），最大限度地減少了（ ） 和（ ），再加上（ ）鍍層，又盡可能地阻止了（ ）。多種方式同時使用，大大減緩了（ ）的速度，起到了良好的保溫作用 斷一斷 1、雙層玻璃保溫效果好的主要原因是阻止了熱輻射。 （ ） 2、保溫瓶使用多種方式減緩了熱傳遞的速度，起到了良好的保溫作用。 （ ） 3、雙層玻璃中靜止的空氣是熱的良導體。 （ ） 4、保溫瓶既能保存熱的食物，又能保存冰塊。 （ ） 5、冰淇淋冷藏箱的保溫效果與外包裝的顏色、箱體的結構無關。 （ ） 6、保溫瓶的瓶塞一般都用熱的不良導體來制作。（ ） 答案： 選一選： B C 填一填：1、雙層不銹鋼碗 不良導體 熱的傳導 真空 熱傳導 熱對流 銀 熱輻射 熱傳遞 斷一斷：1、× 2、√ 3、× 4、√ 5、× 6、√
9.教學反思與改進 本課借助對玻璃窗的觀察，將學生的關注點聚焦到事物的結構角度，進一步鍛煉學生提問題的能力。 結合學情，課前完成雙層結構塑料瓶的制作，有效地節省了課堂時間。同時借助學生實驗前的猜想和假設，把握課堂教學的目標和核心，把時間留在對溫度數據的處理和變化的分析上，取得了較好的教學效果。 本節課，教師有意識地培養學生用復式折線圖處理信息，將兩組數據放在一起比較，更加直觀地認識到不同的結構對熱傳遞快慢的影響，雙層結構可以減緩熱傳遞的速度，解決制作冷藏箱的結構難題。
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