第一单元《2.热的传递方式》教学设计
【教学分析】
本课继续沿用冰淇淋融化的问题情境,从太阳下的冰淇淋融化得更快这一现象,引发学生对“太阳是如何把热传递到地球上的”这一问题的兴趣,培养问题意识,激发研究兴趣。
接着利用灯泡发热体验热传递的感受,体会热辐射的传热特征,初步认识太阳把热传递到地球表面的方式。活动二通过引导学生回顾烧开水的经历,设计实验借助茶叶观察加热过程中水的流动方向,初步建立对流的概念。
在有关“热对流”的探究中,学生将再一次体会借助合适的材料来证明猜想,观察不容易观察到的现象。最后以任务发布的形式,引导学生进一步探究影响热传递快慢的因素,鼓励学生用学到的科学知识来解决实际问题———制作更保温的冷藏箱,体会“工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动”。
【教学目标】
(1)在亲身体验和教师讲解中,理解热辐射是热从热源直接散发出去的传热方式,它可以不借助任何物质传递热。
(2)小组合作完成实验,观察水受热流动的现象,认识热对流的特点,知道热在液体和气体中的主要传递方式是热对流。
【教学准备】
演示实验:100W的白炽灯泡、220V的交流电源。
分组实验:温度计、酒精灯、烧杯、陶土网、三脚架、茶叶、木屑等。
【教学过程】
(1)回顾旧知,提出问题。
师:回忆上节课我们所学的知识,谁能来解释下冰淇淋融化的原因。
生:冰淇淋融化是因为热传递。
师:热从哪里来?
生:太阳传递给冰淇淋的。
所以太阳下的冰淇淋融化得更快。
(2)体验热辐射。
师:太阳的热是怎样传递过来的?
这节课就让我们一起探究热的传递方式。
(板书:热的传递方式)
师:让我们先通过一个小活动来体验一下吧。
应该有部分同学体验过,这是一个100W的白炽灯泡,现在我们给它通上电(给白炽灯通电),两分钟后,老师邀请一部分同学,像这样把手慢慢靠近灯泡(老师示范),停在离灯泡大约
10cm的地方,体会手的感觉。大家明白了吗?
师:体验的时候,有没有什么要特别注意的?
生:手不能离灯泡太近,可能会烫着。
师:对,实验安全是进行科学观察的前提。
请同学们观看温馨提示。
(课件出示)
(学生观看安全提示,等待通电完成)
师:老师请第2
小组的同学来前面近距离体验,注意手不要离得太近,眼睛也不要长时间看灯泡,脚下的电线也要注意。
(学生体验)
师:请这组同学给大家说说他们的感觉吧。
生:手能感觉到热,离得越近手感觉越热。
师:其他同学的感觉呢?
生:我也是这种感觉,一开始我没感觉到热,后来老师提醒我可以离得更近一点,我才感觉到热。
师:看来大家的感觉都一样,有什么想知道的问题吗?
师:老师有一个问题,像这样灯泡传热的方式和我们拿着热水杯暖手的传热方式一样吗?
如果不一样,哪里不同?
生:拿着热水杯暖手时,我们的手是直接接触热水杯的,刚才我们的手并没有直接接触灯泡。
师:大家同意他的发现吗?
灯泡并没有接触到手,它的热是怎样传递给手的呢?
请同学们齐读教材第7
页的“资料卡”。
(学生阅读)
师:灯泡的热是怎样传递给手的呢?
生:通过热辐射的方式,直接传递给手。
师:热辐射有什么特点?
生活中有哪些现象是热辐射?
生:热辐射是热从热源直接散发出去的,它可以不借助任何物质。
像太阳给地球传递热的方式就是热辐射。
师:理解得非常正确。
还有哪些现象是热辐射?
生:火,人站在火边烤火,也是热辐射。
师:通常所有物体都会向外辐射热量。
这种热从热源直接散发出去的传热方式就叫热辐射。
(板书:热辐射)
(3)设计实验,观察热在水中的传递。
师:同学们在家中烧过开水吗?
热在水中是怎样传递的呢?
师:请大家结合材料超市中的材料,在小组里先讨论一下,水是怎么变热的?
怎么证明我们的假设?
然后把你们的猜想和实验方案填写在《学生活动手册》第3
页“热在水中的传递实验记录表”中。
(学生分组讨论)
师:谁来说一说,你们认为水是怎么变热的?
又计划如何进行实验?
生:我们认为,烧水时,火先使烧杯变热,然后贴近杯子底的水再热,然后再是上面的水变热。
师:你们准备怎么证明呢?
生:我们打算使用温度计,一个放在杯底,一个放在上面,看看哪个温度先发生变化。
师:看来是借鉴了上一节课的经验,挺好。
其他同学认为这个方案还有没有需要完善或修改的地方?
生:温度计应该同时放入、同时观察,并且我觉得不能挨着杯底,不然测量的可能是杯子的温度,最好是稍微向上一点。
师:你们觉得有道理吗?
生:这个想法好,待会儿实验的时候我们就把温度计稍微往上放一点。
师:老师建议你们可以把一支温度计放在底部靠近边缘的地方,另外一支放在中间靠上的部位。
其他小组还有要修改的或者还有其他方案吗?
生:我们打算通过观察木屑在水中的变化现象来推测热在水中的传递过程。
师:能不能具体解释下?
怎么想到要用木屑?
木屑的作用是什么?
师:想一想烧开水的经历,水在加热的过程中会怎样?
生:一开始会冒小气泡,然后是中间来回翻滚的大气泡。
师:我是不是可以理解为水在加热过程中会流动?
如果是这样,那么木屑会怎样变化?
生:水会带动木屑一起运动,我们就能根据木屑的运动方向判断水的运动方向。
师:真棒!
水是无色透明的,不容易判断它的流动方向,但是我们可以借助其他物质让它的流动看得见。
到这里,我看同学们都迫不及待了,老规矩,实验前先看要求,谁来给大家读一读。
(课件出示实验要求:不要动烧杯,以免烫手;使用温度计前先检查再固定位置观察;正确使用酒精灯;可以用示意图的方式简要描述热在水中的传递过程)
(学生分组实验,观察哪个地方的水先热)
(4)汇报交流。
师:哪个组来描述热在水中的传递过程?
生
1:水在加热过程中,水里的茶叶不停地上升、下降、再上升、再下降,持续循环。(板书:上下循环、相对流动)
生
2:我们发现,中间的先热,温度先上升,边缘后热,不是我们原来认为的离烧杯壁近的水先热。
师:这说明了什么?
生:这说明水在加热过程中,中间先热,四周后热。
师:中间的水热起来之后呢?
向哪流动?
生:中间的水热起来之后向上升,上面的水从四周向下降,这样上下不停地循环流动。
师:这就是我们这节课研究的热传递的另外一种方式———热对流。
(板书:热对流)热在水中就是通过上下循环、相对流动的方式传递的。
下面的水受热后上升,上面比较冷的水下降,下降的水受热后又上升,这样通过冷水和热水的相对流动,整杯水就变热了。
不但是水,还有空气也是主要用热对流的方式来传递热的。
请同学们认真阅读教材第8
页的“资料卡”和下面的结论部分。
(5)小结提升。
师:说一说,通过阅读你都知道了什么?
生
1:我知道热以不同的方式传递,热传递的方式有热传导、热对流、热辐射。
生
2:我知道相互接触传递热的方式是热传导,可以不通过任何物质传递热的方式是热辐射。
生
3:液体和气体内部传递热的方式是热对流。
生
4:不管是哪种传递方式,都是从温度高的地方传向温度低的地方。
师:大家理解得都非常正确。
其实,生活中,很多时候这三种热传递方式并不是独立存在的,而是相互融合同时存在的。
这是我们房间的暖气片,冬天我们利用它取暖,想一想,这里有几种热传递方式?
生:空气是对流传热,暖气片直接散发热量是热辐射。
师:有热传导吗?
生:有,暖气片里的热水把热传给暖气片。
师:是的,这里面就有三种不同的传热方式。
这样的例子在生活中还有许多。
处处留心皆学问,生活中到处都是科学秘密。
还记得我们的冰淇淋冷藏箱吗?
要想让冰淇淋融化得慢一些,就要想办法阻止热传递,想办法保温。
下一节课,我们将进一步探究影响热传递快慢的因素,为完成我们的制作任务打牢基础!
大家在课下的时候可以先想一想冷藏箱的保温效果可能会跟哪些因素有关。
【教学反思】
本节课从学生体验入手,利用白炽灯帮助学生理解热辐射,激起学生的兴趣。
在研究液体对流时,利用材料超市中材料的提示,让学生自行探索液体热对流的规律。
学生在设计实验的过程中势必会遇到如何看见水的流动的问题。
在第一课中,学生就已经在教师的指导下知道如何借助材料观察一些不容易看到的现象,所以学生完全可以根据自己的“兴趣”,结合所学设计出实验方案。
这正是培养学生实验能力的良好契机,放手让学生独立探究,增加
学生之间交流的途径,相互启发。
【总结点评】
科学教学如何帮助学生建构新的科学概念,本节课是一个很好的载体。
本课的学习活动从体验开始,建构第一个概念———热辐射,再到实验中探究,分析处理信息,建构第二个概念———热对流,最后再完整地回顾感知,期间教师不回避讲解,并没有让学生一味地自主探究。
教师在整个活动过程层层递进,有逻辑有层次,最终让学生建构起完整的热传递概念,达成学习目标。
但无论是热对流、热辐射,抑或是热传导,都是不容易直接观察的现象。
因
此,在学习的各个阶段,都应当充分利用合适的方式、合适的材料来帮助学生展现自己的思考过程,帮助学生梳理分析加热过程中的变化。
本节课中图示方法的使用有痕迹但没有凸显出来,在展现思考过程和处理信息方面,还有待进一步完善。
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