4.5 热在水中的传递 （教案）-2023-2024学年五年级下册科学教科版

《热在水中的传递》 一、使用教材 教科版小学五年级《科学》下册第四单元《热》第五课《热在水中的传递》。 二、实验器材 双开口玻璃回形管（自制教具）、温度传感器、铁架台、水、高锰酸钾消毒片、酒精灯。 图1 热在水中的传递改进实验装置 三、实验改进点 （1）高锰酸钾消毒片是片状固体，代替红墨水，学生更方便操作，能有效降低实验操作难度。 （2）自制双开口玻璃回形管延长水流动的路程，同时高锰酸钾消毒片在水中扩散速度慢，能让实验现象更清晰聚焦。 （3）自制双开口玻璃回形管上安装温度传感器，利用温度数据具象化表示能量传递，实验增加测温环节，学生从现象观察到数据采集，用数据验证自己的猜想，对热对流的认识能更全面立体。 四、实验原理 热在水中是以对流的方式传递的，是从高温流体传向低温流体的。冷水受热后向上方流动，推动其他位置的冷水向加热点流动，水的各部分发生了相对运动，也就发生了热对流现象。 五、实验教学目标 科学观念目标：通过实际操作热对流实验，知道热在水中是以对流的方式传递的。 科学思维目标：运用分析比较的方法，推理得出热在水中的传递方式。 探究实践目标：熟练操作热对流的实验，能运用图形表示自己的研究结果。 态度责任目标：能保持积极的观察探究热传递的兴趣。 六、实验教学内容 （1）通过实验初步探究热在水中的传递 （2）通过实验深入探究热对流的本质 七、实验教学过程 （一）情景导入，聚焦问题 播放“热水养鱼”视频，思考：小鱼为什么不怕热？热在水中是如何传递的？ （二）初步探究：热在水中的传递 （1）学生预测热在水中的传递过程 （2）教师介绍实验装置（见图1），并演示实验操作。 （3）强调实验注意事项。（规范操作、酒精灯的安全使用、避免烫伤） （4）小组实验，验证猜想。观察加热后水的的流动情况以及颜色变化，并记录温度数据，完成实验记录单。 （5）数据分析，汇报交流。将数据汇总绘制成折线图，结合观察的现象综合分析，得出热在水中的传递过程。 （三）深入探究：热对流的本质 （1）教师引导：冷水受热后向上方流动，那加热点上方的水温会如何变化？ （2）学生改动测温点位置（见图2），再次实验。 图2 改变回形管中的测温点位置 （3）学生交流，提出疑问：为什么离加热点更近的测温点水温更低？不应该更高吗？ （4）师生研讨。实验结果与常规认知发生冲突，引导学生学会数据分析以及推理论证，寻找证据查明真相。 （四）总结应用 学生运用两个探究实验活动揭示热水养鱼的奥秘。 八、实验效果评价 （1）以高锰酸钾消毒片替代红墨水，固体更方便操作，实验操作难度大大降低。另外，高锰酸钾消毒片在水中的扩散速度比红墨水慢，再配上回形管，实验现象更加聚焦，更利于学生专注观察，能有效提高实验效率。 （2）温度传感器的设计，增加测温，让学生对热对流的认识不局限于现象观察，还能通过数据采集及理论分析，对热量传递的认知更加具象，发展分析与推理能力。 （3）优化实验设计，借助认知冲突，引导学生以事实为本，用数据验证，纠正学生容易主观臆断的习惯，树立尊重科学的观念，增强证据意识，提升科学论证的能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$