第三单元热的传递9.热传导【教材分析】热或者可以说热能在我们生活中随处可见，盛热水的杯子会变热，做饭时锅盖会变热，锅把会变热，这些都是学生非常熟悉的现象，但它们是怎样变热的？本课引领学生认识热是怎样在固体中传递的，不同材料传热的本领不一样，培养学生发现问题，提出问题，解决问题的能力，并乐于用学到的知识改善生活，树立科学服务于生活的思想。本节课教材有三部分内容。第一部分活动准备。首先提出本课探究活动的主题：“把金属勺放入热水中，过一会儿勺柄会变热。这是为什么呢？”目的是启发学生针对“勺柄为什么会变热”进行思考，为课堂探究做准备。教科书还呈现了材料包：杯子、蜡烛、火柴、凡士林、铝片或铁片等，旨在提示学生搜集自己身边容易得到的、便于上课进行活动的材料，带到课堂进行探究学习。第二部分活动过程。活动一：倒入温水后，杯子是怎样变热的？让学生回顾生活经验，通过讨论交流，提出对热传递过程的猜想：温水的热是通过杯子壁从内向外传递，继而引入课堂探究活动。活动二：热是怎样在固体中传递的？提出要解决的问题，制订探究方案。根据方案展开探究实验。根据探究，对实验现象进行分析交流，总结结论，认识到热在固体中的传播，总是从温度高的部分传向温度低的部分。活动三：生活中有哪些热传导现象？引导学生列举生活中的热传导现象，如装有热水的杯子变热、熨衣服时电熨斗将热传递到衣服上等，了解热传导在生活中的应用。第三部分拓展活动。哪些因素可以影响热传导的快慢？引导学生关注生活、社会与科学的关系，初步了解热的良导体和热的不良导体，把对热传导的研究延伸到课外。【学生分析】对于热传递的现象，四年级学生并非一无所知，学生的这种认识，还不是科学教学所要求的科学知识、科学概念。他们的这种认识是零碎的，还不够全面、不够深刻，有的还存在错误。在教学过程中，先让学生猜测热在固体中传递的过程和方向，继而让学生尝试着自主设计实验，观察热的传递过程和方向。然后综合观察结果，分析热传导的共同特点。【教学目标】[科学概念目标]1.知道热能从一个物体传到另一个物体。2.了解热总是从高温物体传向低温物体。[科学探究目标]1.能基于所学知识，对热传导现象提出可探究的科学问题。2.能基于所学知识，制订热传导的探究实验计划，并展开探究活动。3.能选择自己擅长的方式表达实验结果。能提出探究热传递的途径的大致思路并实施探究实验。[科学态度目标]1.能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法完成探究。2.在科学探究活动中主动与他人合作，积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度。[科学、技术、社会与环境目标]1.了解热传导在日常生活中的应用。【教学重点】1.知道热能从一个物体传导另一个物体，并总是从高温部分传向低温部分。2.引导学生自行设计实验探究固体中热是怎样传递的，各种物体传热本领有什么不同。【教学难点】引导学生自行设计实验探究热能在固体中传递。【器材准备】蜡、圆形铁片、铁盘、火柴、铁架台、盛有热水玻璃杯、塑料杯、纸杯、金属杯、酒精灯、塑料棒、铜丝、铁丝、竹筷、热传导的视频资料等。8【教学过程】一、导入1.[PPT1出示]出示课题：杯子变热了2.[PPT2出示][PPT3出示]活动准备（教师出示一杯装有热水的杯子，让学生摸一摸杯子的外壁。）[PPT4出示]师：你有什么感觉？（学生自由回答。）师：你有什么问题吗？（学生可能提到：杯子为什么是热的？热是怎样传到手上的？等等）师：大家想不想研究这些问题呢？现在我们就一起来研究杯子变热了（板书课题）。二：探究活动[PPT5出示]活动一：热是怎样在固体中传递的？（1）讨论探究方案。师：老师给每个小组准备了一些材料，请小组讨论一下，利用这些材料，你们小组准备怎样研究？（学生小组交流，设计探究方案。）（2）[PPT6出示]学讨论后交流汇报。师：谁来说说你们设计的实验方案？生：我们小组设计了给铜棒加热，观察热的传递是怎样传递的。我们打算利用热传导实验装置，用凡士林把火柴棒粘到铜棒上，然后给铜棒一头加热，观察火柴棒会怎么样。师：给铜棒加热时，可以使用酒精灯。下面我们来学习一下酒精灯的使用方法。[PPT7出示][PPT8出示]（教师出示酒精灯，介绍酒精灯的使用方法及注意事项。）师：你们认为做这个实验时还要注意些什么？生：凡士林不要太多，每次要匀一点。生：使用酒精灯时要按要求点燃酒精灯。……（3）进行探究实验。师：请各小组按照既定方案，各显神通，验证猜想，同时要注意实验安全，以免烫伤。（学生实验，教师巡视指导。）（4）各小组交流实验现象。师：通过刚才的实验、观察、记录，你们有什么发现？[PPT9-14出示]学生交流汇报。[PPT15出示]师生小结：热是沿着物体传递从物体温度较高的部分传到温度较低的部分。这种传递热的方式叫热传导。[PPT19出示]活动三：生活中有哪些热传导现象？（播放视频资料：学生常见的生活用品，如锅、勺等。）学生交流这些用品的材料，并根据固体中热传递的特点，讨论、阐述其中的道理。 三、拓展活动[PPT20出示]哪些因素可以影响热传导的快慢？生活中还有哪些地方需要传热快，哪些地方需要传热慢？你想不想亲自来调查一下？课下请同学们设计一个调查方案，并写一份调查报告，下节课我们再来展示交流，好吗？（将研究活动拓展到课后。）【教学后记】810.热对流【教材分析】本课借助煮稀饭、烧水的生活经验，以“沸水中活鱼游动”现象为切入点，通过研究木屑在水中的游动过程，使学生初步建立对流的概念，并由水的对流推想到空气的对流，学会利用学到的科学知识解释生活中的常见现象。本节课教材由三部分组成：第一部分活动准备。教科书提出要探究的内容：“烧水时水温会上升，一段时间后水会被烧开。水是怎样变热的？”引导学生观察烧水这个常见的生活现象。学生即使没烧过开水，也见过烧开水，这是学生已有的生活经验。同时，也提示没有烧过开水的同学，课前去观察、思考烧开水时水变热的过程，为课上探究做好准备。教科书还呈现了材料包提示学生准备木屑等，为课堂上的探究活动做好材料准备。第二部分活动过程。活动一：热在水中是怎样传递的？提示学生交流实验方案。借助木屑在水中的运动轨迹，推想水变热的过程，从而认识热在水中的传递方式。通过“提出问题—设计实验—实验探究—分析现象—提炼结论”等系列探究活动，借助木屑在水中运动的轨迹，发现热在水中的传递路径，认识热对流的特征。活动二：暖气片是怎样使整个房间变热的？让学生根据暖气片的安装，分析暖气片的热在房间中是怎样传递的，也就是热在房间是怎样对流的。第三部分拓展活动。找一找生活中的热对流现象。了解热对流在生活中的应用，能利用所学知识解决生活中的实际问题，做到学以致用。【学生分析】本课在上一课《热传导》的基础上，对热传递的另一种形式“对流”进行了研究。教学中首先通过做游戏让学生产生“悬疑”，学生自然会产生很多猜想，然后让学生自主设计实验方案，鼓励学生大胆说出自己的想法。空气对流的实验注重培养学生自己设计实验的能力，这样的设计使学生思维不受限制，同时激发了学生的探究兴趣。【教学目标】[科学概念目标]1.知道液体、空气热传递的主要方式是热对流，认识热对流传递热的特点。[科学探究目标]1.能基于所学知识，从事物变化及相互关系提出可探究的科学问题.2.能基于所学知识，通过观察水受热流动的现象，获取信息，运用分析、比较、推理的方法得出结论。3.能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，并完成探究。[科学态度目标]1.在进行合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。[科学、技术、社会与环境目标]1.从暖气片的安装与发展，了解社会需求是推动科学技术发展的动力。【教学重点】使学生知道热对流的特征，知道对流主要发生在气体和液体的热传递中。【教学难点】观察热对流的实验，能够实事求是、规范、有条理地描述通过实验中观察到的现象。并由现象归纳概括出科学结论。【器材准备】[教师]烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、木屑、火柴、小铁盘等。【教学过程】一、谈话导入新课1.[PPT1出示]出示课件，水变热了师：这种普通的金鱼生活在常温水还是热水里？生回答。[PPT2出示]师：在日常生活中，它只能生活在常温下的水里。如果把它放入开水里会怎样？学生猜测。[PPT3出示]师：事实胜于雄辩，到底会发生怎样的现象呢？（播放视频）师引导学生发现当热水在上面，冷水在下面时，不容易形成对流，尽管瓶口的水很热，但下8面的水仍旧是凉的，所以，鱼还能自由自在的游动。学生提出问题：应在水的下方进行加热，水才能变热？2.[PPT4出示]活动准备二、学习新知[PPT5出示]活动一：热在水中是怎样传递的？做出猜想假设。师：为什么会发生这种现象呢？（稍停）这可能与什么有关呢？学生猜测。师：要想揭开这个秘密，我们应该怎么办？生回答：做实验。[PPT6出示]活动二：探究热在液体中的传递方式制定实验方案师：设计怎样的实验来证明呢？（稍停）让我们先来认识一下桌子上有哪些实验器材？（师提供的实验器材：烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴。）生熟悉材料。师：根据这些实验器材设计实验，证明你们的猜想，可以吗？那就以小组为单位讨论讨论，看哪个小组最先拿出实验方案？学生在小组内交流，并汇报研究方案。师：看来，大家都想加热一杯水，观察水受热后的变化，这个办法很好。但你们想过没有，水是没有颜色、透明的液体，要想直接观察水受热后是否上升，现象会不会很明显呢？生回答：不明显。师：要想清楚地看到水受热后的现象，该怎么办呢？生回答：可以在水里放进一些物体，借助物体来观察。举例说说，放些什么好呢？生举例：大米、粉笔末等。这个办法好不好？为了同学们实验方便，老师也给大家准备了一些木屑。实验过程中的注意事项。师：都拿到实验用品了？你们认为在实验过程中应该注意什么？生回答实验过程中应注意的问题师根据学生的回答，总结实验过程中应注意的事项。[PPT7出示]温馨小提示：1.注意安全：加热后的三脚架太热，不要用手直接触摸。2.规范使用酒精灯。3.小组合作研究。4.注意观察，及时记录实验现象和数据。5.将实验过程使用“学乐师生”拍照，分享给全班同学。6.做完实验后，要整理收拾好实验器材。学生动手做实验学生进行实验活动。汇报交流①学生汇报自己小组的发现。②学生汇报自己的研究发现后，教师进行适时点拨，引导学生总结出当烧杯里的水受热以后，水中的物体都是上升以后下降，然后再上升再下降，这样不停的循环运动。师：为什么加热之后就出现了水中物体上升以后下降，然后再上升再下降，这样不停循环运动的现象呢？这种现象说明了什么呢？小组同学讨论一下。学生讨论，师指导并参与讨论。生汇报热水上升，冷水下降。师：非常正确。热水上升，冷水下降，就形成了水的相对流动，这是一种什么现象呢？请看8大屏幕。[PPT8出示]课件展示。（旁白：加热后，底部的水受热上升，周围和上面较冷的水下降，流过来补充，被加热后又上升……就这样，冷水和热水相对流动，科学上把这种传递热的方式称为对流。）板书：对流[PPT9出示]师：热水上升就是水在传递热，通过对流，烧杯里的水温度就升高了，温度升高，水就变――变热了。（板书课题）小结：通过以上的活动，我们知道热在水中主要是以什么方式传递的？生回答：对流！师：水属于液体，也就是说热在液体当中是以对流的方式传递的，观看视频，思考问题：除了液体主要以对流的方式传递热的，还有哪些物体主要以对流的方式传递热的？视频中是在物体的什么位置进行加热的？视频中提出了一个什么问题？同学们能解决吗?[PPT10出示]活动三：暖气片是怎样使整个房间变热的？师：同学们想一想：冬天我们主要以什么方式取暖的？根据刚才的实验，你能推想出：暖气是怎样使房间变暖的？学生交流。[PPT11出示]教师小结：靠近暖气片的空气先热，上升，周围比较冷的空气就会流过来补充，又受热上升，这样，整个屋子的空气在不断的流动过程中逐渐变暖。原来热在气体中也是以对流的方式传递的。[PPT12出示]总结师：通过这节课的学习，你都有哪些收获？学生交流收获。教师小结：通过这节课的学习，我们知道了热在液体和气体中是以对流的方式传递的。加热容器底部时，底部受热的水会上升，周围及上面较冷的水会流过来补充，然后又被加热而上升……冷水和热水相对流动，这样就使水产生了对流。我们还知道了空气是热的不良导体，对流是它传热的主要方式。造成对流的原因是气体受热后密度变小，质量变轻而上升，周围较冷的气体密度大而下降。这样就形成了气体上升、下降的相互流动。三、拓展活动[PPT13出示][PPT14出示]找一找生活中的热对流现象。1.怎样让稀饭热得更快？2.怎样让炉火更旺？3.冷冻食品时应该把冰块放在食品的哪个位置？为什么？将你的研究结果，使用“学乐师生”拍照，分享给全班同学。【教学后记】11.热辐射【教材分析】本课以“太阳的热传递”为切入点，从生活现象中发现问题，通过猜想和验证、表达与交流使学生认识到不同颜色的物体吸收太阳光的能力不同，使学生能利用科学道理解释身边的生活现象，激发学生学科学、用科学的热情。本节课教材由三部分组成：第一部分活动准备：“冬天洗澡时，打开浴霸很快就会感到热。这是为什么？”引领学生关注身边的科学现象，培养问题意识，激发研究兴趣。材料包提示了准备8黑纸、白纸、易拉罐等物品，材料简单易得，目的是为探究实验做相应的准备。第二部分活动过程，包括三个活动。活动一：太阳的热是怎样传递到地球上的？让学生通过示意图，结合已有的生活经验，初步认识太阳的光和热传递到地球表面的方式。利用“小太阳”电暖气体验热传递的感受，体会热辐射的传热特征。活动二：不同颜色的物体吸收辐射热的能力相同吗？通过设计对比实验，结合“思维导航”的提示，选择对比材料要注意白（浅）色、黑（深）色的对比。引导学生设计实验研究不同颜色的物体吸收辐射热的能力，使学生知道深色物体比浅色物体吸收的辐射热多。在探究的基础上，分析实验数据，总结归纳实验结论：不同颜色的物体吸收热辐射的能力不一样。一般来说，深色物体比浅色物体吸收辐射热的能力强。活动三：了解热辐射在生活中的应用。引领学生了解生活中利用热辐射的科技产品，能把所学知识应用到生活中。第三部分拓展活动：找一找自己家中有哪些不同的热传递方式。让学生通过观察家中的热传递方式，认识到发生热传递时，并不是某一种热传递形式的单独存在，往往是三种方式同时存在。【学生分析】本课是在认识了热传导、热对流的基础上，认识热的另外一种传递方式——热辐射。学生对热传导、热对流有了感性的认识，知道热可以通过固体、液体和气体传播，热的这两种传递方式比较好理解，热的传递有一定的媒介（固体、液体、气体）。关于热辐射，理解起来有一定的难度，需要在学生认知“热传导”、“热对流”的基础上，迁移学生的认知，找出问题的切入点，通过探究实验，找出证据，帮助学生形成认知。【教学目标】[科学概念目标]1.知道太阳的热可以不依靠任何物体直接传递地球上来。2.知道热辐射是一种热传递的方式。3.认识不同颜色的物体吸收太阳光的能力不同。[科学探究目标]1.能基于所学知识，制定较完整的探究计划，初步具备控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。[科学态度目标]1.能从不同视角提出研究思路，采用新的方法完成探究.2在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。[科学、技术、社会与环境目标]1.了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，科学技术的发展和应用影响着社会发展。【教学重点】认识不同颜色的物体吸收太阳光的能力不同。【教学难点】根据假设做简单的验证性实验。【器材准备】[教师]温度计、凡士林、火柴、教学课件等。[学生]木板、镜子、黑白颜色手套、各色纸、空易拉罐、墨汁等。【教学过程】一、谈话导入新课[PPT1出示]谈话：夏季，站在阳光下，人会感到很晒，热得很厉害。热是从哪儿来的?是通过哪种方式传递过来的?(预设：估计学生大多都知道地面的热来自于太阳的光和热，而传递的方式，学生很可能会从热传导、热对流中寻找答案。教师可以从中发现矛盾，引出问题。)[PPT2出示]太阳的热到底是怎样传递到地球上来的，有没有其他热传递的方式呢?这节课就让我们一起探究这个问题。二、学习新课[PPT3出示]1．通过分析“太阳的热传递到地球的过程”认识什么是热辐射。(1)讨论：①太阳是一个巨大热气球，它距离地球15000万千米，而地球周围的空气只有2000—30008千米，地球与太阳之间很大一段距离是没有空气的，这里几乎没有任何物质，那么太阳的热向地球传递时具备热传导和热对流条件吗?(预设：教师希望学生找出在地球大气层内具备热对流的条件，而大气层以外的空间不具备热传导、对流的条件。)②热传导时，热可以沿着物体传递；热对流时，热可以在空气或液体这些物体的相对流动中传递。那么太阳的热是怎样地传递过来呢?(希望答出太阳的热可以不依靠任何物体传递。)③太阳的热不依靠任何物体，又如何传递呢?(出示幻灯片3、4。)④看一看这两幅画面，对你有什么启示?[PPT4出示](2)讲解：通过以上讨论我们可以知道，太阳可以不依靠任何物体直接向周围发射它的热，这种传递热的方式叫“热辐射”。(板书：热辐射)2．通过对比实验，研究深色物体比浅色物体吸收的辐射热多。(1)谈话：①太阳的热不停地向地球辐射着，那地球上任何物体吸收的辐射热多少一样吗?(出示幻灯片5画面)②夏季，在阳光下，人们会感觉穿深色衣服比穿浅颜色衣服热，这是怎么回事?（希望学生得出深色物体比浅色物体吸收辐射热多的推想）[PPT5出示](2)讨论：怎样证明我们的推想是否正确?[PPT6出示][PPT7出示](在讨论时，教师可根据学生的发言情况灵活地做如下提示：为了比较出深色物体和浅色物体吸收辐射热是否相同，可以用对比实验的方法——深色和浅色物体的吸热对比。)[PPT8出示]讨论时可以分组讨论与全班讨论相结合。通过讨论，希望学生设计出多种形式的对比实验来，比如：①用温度计测量深色、浅颜色铁筒的水温；②比较在深色、浅色铁片(或玻璃片)下冰融化的快慢；③比较深色、浅色烧瓶内空气受热膨胀的程度；④用同样厚的深色、浅色纸(或塑料、布)各做一个手套，分别戴在左右手上，站在阳光下，比较手的感觉有什么不同。(学生设计的实验不会一下子尽善尽美，只能在相互交流、相互启发，以及教师的指导帮助下，逐步达到完善合理。)(3)分组实验(尽可能按学生设计的方法进行)。(4)汇报实验结果。(5)讨论：实验结果说明什么?(6)小结：通过对比实验证明了深色物体比浅色物体吸收的辐射热多。[PPT10出示]3．指导学生认识热辐射的应用(1)讲解：除了太阳的热能以辐射的方式传递过来，其它许多物体也能以同样的方式传递热(出示幻灯片6)。(2)提问：人在火炉上烤手，手心、手背受热是否相同?为什么?(可以让学生用手感觉一下蜡烛或酒精灯火焰的辐射热。)(3)人们利用炉子辐射的热还能干什么?(出示幻灯片——火炉烤衣服)(4)还有什么地方应用了热辐射?[PPT12出示]三、巩固应用1．教师概述本节课的主要内容：通过分析太阳的热传递方式知道了热可以不依靠任何物体向周围直接“发射”，这叫热辐射；通过对比实验知道了深色物体比浅色物体吸收的辐射热多；了解了热辐射在生产、生活、医疗中有广泛的应用。2．解释问题8(1)你知道冬天雪后人们用什么办法让雪尽快融化吗?(2)冰棍箱为什么总涂成白色的，而且里边大多用白色被子盖上?(四)布置作业观察：在周围的生活中，还有哪些地方应用了热辐射?【教学后记】8
