内容正文:
4.5热在水中的传递
【教材简析】
流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象,是热传递的基本方式之一。热对流只能发生在气体和液体中,同时会伴有流体本身分子运动产生的导热作用。水和空气都是能流动的物质,热对流是流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象,是热传递的基本方式之一。在本课中,学生通过实验认识热在水中的传递方式,进一步根据生活经验推测热在空气中的传递方式,最后让学生了解热对流在生活中的应用。
探究活动共分两个部分:一是探究试管中发生的热对流现象,二是探究烧杯中发生的热对流现象。教材中还拓展了冬天在房间使用取暖器时,房间里空气是怎样变热的,目的是让学生通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。在研究水的对流实验中,使用了感温粉末、红墨水等,目的是让学生通过大量的感知认识对流现象,使探究活动显得生动有趣,激发学生的探究欲望。
【学情分析】
通过前一节课的学习,同学们对热在金属中的传递有了一定的了解。知道热量的传递有一定的方向性,通常热从温度高的物体传向温度低的物体;无论是物体内还是物体外都存在热传递。还了解了热传递的方式有:热传导、热对流、热辐射三种。同时,生活中许多学生都观察过水加热的过程。他们已经知道水受热后温度会升高。学生在三年级的学习中也已经知道了水结冰时的温度和水沸腾时的温度,但他们不清楚在加热试管和烧杯底部时,热量在水中是怎样传递到各个部分的。在本节课中的学习中,学生将在感温粉末或红墨水的帮助下,观察、了解到热在水中传递的方式,进而分析热在空气中传递的情况。
【教学目标】
科学概念目标
1.知道热在水中是以对流的方式传递的。
2.理解热可以在物体间和物体内传递,固体、液体、气体都能传递热。
科学探究目标
1.能够熟练操作热对流的实验;运用图形表示自己的研究结果。
2.能够熟练开展小组合作交流活动,体验到通过合作与交流能更好地完成认知;运用掌握的科学知识探究生活中的科学现象。
3.制订比较完整的探究计划,初步具备实验设计的能力。
4.运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。
科学态度目标
1.保持积极的观察探究热传递的兴趣。
2.能和别人一起合作交流,愿意倾听他人的意见,反思、调整自己的想法。
3.形成从不同的角度提出研究思路的习惯,愿意采用新的方法完成探究。
科学、技术、社会与环境目标
1.明确人类的好奇心和社会需求是科技发展的动力。
2.认识到科学技术的发展影响着我们的生活。
【教学重难点】
重点:通过实验认识热在水中传递过程。
难点:热对流的形成机制,冷水受热后向上运动。
【教学准备】
实验材料:试管、大烧杯、透明玻璃杯*2、玻璃片、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、铁架台、红墨水、感温粉末、清水、湿布、护目镜、实验记录表。
【教学过程】
一、情境导入
师:昨天,老师在家里用锅烧了一锅水,让我们来看视频。(播放视频)
你看到了什么?
师:那水在变热的过程中,热在水中是怎样传递的呢?小组讨论,并把你们的想法用记号笔记录在记录单中。(出示猜测的记录单)。
时间到,请第一组的同学上来说说你们组的想法。
学生上台分享…
师:同学们都很有想法,但只是我们的猜测。今天,就让我们一起探究“热在水中的传递”。(板书课题)
设计意图:通过让学生回顾在生活中接触到的烧开水现象,引导学生思考热在水中是如何传递的。在三年级的时候,学生已经做过水的沸腾实验了,学生对于热在水中的传递是有一定的认知基础的,但是学生还不了解热在水中传递的方式。同时让学生猜测热在水中传递的方式。
2、 试管加热实验,让学生初步感知热在水中的传递
师:有什么办法能够证明你的观点呢?
生:做实验。
师:怎么做?
生:现场加热水。
师:好的,因为加热这么大一锅水,时间太久了;一节课时间有限,我们就用试管加热少量的水。(出示装置)
先出示试管,除了试管我们还需要(酒精灯、火柴、试管架)有同学认识这种实验仪器吗?
这是试管夹,知道怎么使用试管夹吗?请看观看操作视频
都明白吗?
为了同学们更好的观察,老师还给大家准备了“感温粉末”,加热时,它会变成无色。把它加入到了水中,可以帮助我们更好地观察到水的流动方向。
在实验前,同学们可以看老师演示一下如何操作。
在操作时,我们应该注意什么?(让学生自己说)
师:怎么记录实验记录单?
先填写好记录单一,根据感温粉末的运动方向,来推测出水的流动方向。你可以用箭头来表示水的流动方向。
实验结束,生汇报。
预设一:(多数小组已观察到水的对流)
生1:我们观察到热水会先向上流动,然后再往下运动。所以我们认为水是这样绕圈变热的。
师:诶,下面的水热了会向上流动,流动到上面的热水又流下来了,还是上面的冷水呢?其他同学有不同的意见吗?
生2