5《热在水中的传递》实验教学说课-2023-2024学年科学五年级下册教科版

教科版小学科学五年级下册第四单元《热》《热在水中的传递》实验教学说课 1、 实验基本信息 （1） 课标分析 《热在水中的传递》一课，出自教育科学出版社五年级下册《科学》第四单元《热》。本单元的核心目标是引导学生深入理解“能的转化与能量守恒”这一学科核心概念，同时融入“物质与能量”这一跨学科概念，旨在使学生初步形成对能量的感知，并认识到能量传递的方式及其在我们生活中的无处不在。 （二）教材分析 本单元共七课，内容层次分明，由浅入深。第1、2课重温水的三态变化，结合生活常识，引领学生认识“热”作为能量的形式；第3课起，聚焦能量传递，从物体接触开始，逐步探讨热在金属、水中的传递方式及不同物质的传热特性，最终指导学生制作保温杯，实现知识的实践应用。 本节课是本单元的第五课，设置两个实验，希望学生能够通过实验较为直观地感受、讨论、总结出热在水中的传递方式，并拓展热在气体中的传递，旨在培养学生科学素养。 （三）学情分析 学生在之前的课程中对热能有了一定的基础，自主探究了热在金属中的传递方式，也具备一定的实验能力和分析推理能力。 2、 实验教学目标 根据课标和学情，本节课的教学目标制定如下： （一）科学概念 知道热在水中是以对流的方式传递，从温度高的部分传向温度低的部分。 知道热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。 （二）科学思维 能用画图的方式表示热在水中的传递方向。 能对观察到的现象进行描述，分析、推理、总结出热在水中的传递方式。 （三）探究实践 能运用实验探究热在水中的传递方式。 （四）态度责任 能在小组合作中积极交流，愿意倾听他人意见。 能保持对热量的好奇心，持续进行研究。 图1 《热在水中的传递》教学目标 其中标红的目标是通过本节课的两个实验直接达成，其余目标则是通过学生在教师引导下前后贯通、长期积累获得的。 本节课的重点是学生知道热在水中是以对流的方式传递，从温度高的部分传向温度低的部分。难点则是学生能运用实验的方式探究并对观察到的现象进行描述，分析、推理、总结出热在水中的传递方式。 3、 实验设计思路与创新点 为解决以上教学重点和难点，本节课实验的思路如下： （1） 通过两个实验，建立普遍认知 从试管中少量的水到烧杯中大量的水，从特殊到一般，引导学生产生对热在水中传递方式的普遍认知。 （2） 巧妙借助物品，让水的流动可见 在局部加热水的基础上，通过特殊物品尝试使热水的流动可见，从而达到直观地观察到热水的传递路径，即热在水中的传递路径。 （3） 通过记录，巩固加深 但在真实授课过程中，我们发现了教材中原本的实验存在以下问题： （1）实验1中，教材上提供的物品并不能帮助学生观察到热水的流动现象。 图2 利用木屑观察热水的流动 图3 利用感温粉末观察热水的流动 （2）实验2中，酒精灯温度与烧杯中水温相差较大，烧杯杯壁起雾且不容易退散，也使得学生观察不到红墨水扩散的明显现象。同时，烧杯属于间接加热仪器，必须使用石棉网，而石棉网有使物体受热均匀的作用，因此局部加热意义不大，红墨水的扩散情况也不具有代表性。 （3）实验1和实验2相似度较高，对比性差，学生并不能通过这两个实验达到水中热对流的普遍认知。 图4 加热烧杯中的水 （4）教材配套的学生活动手册中，只有实验1有记录，且记录非常简单。学生在进行了上面两个现象较为模糊的实验后，往往记录的结果也是参差不齐，说明教学目标的达成率较低。 图5 科学活动手册 基于以上问题我对实验仪器重新进行了筛选。 ①针对实验1，我们使用了更专业的热对流演示器，实验材料如图所示。 图6 实验1材料 （热对流演示器、火柴、酒精灯、废液缸、双头试管夹、红墨水、铁架台、湿抹布） ②针对实验2，我们使用了透明度高的水槽，且将酒精灯加热改为热水加热，实验材料如图所示。 图7 实验2材料 （透明水槽、三脚架、红墨水、抹布、盛满热水的烧杯） ③针对记录单，我们也进行了调整，如图所示。 图8 实验1记录单 图9 实验2记录单 通过以上3个改进后，学生分别在实验1、实验2中都能观察到明显的现象，实验记录单也更为清晰，且实验1和实验2 的对比明显，引发学生主动思考。 4、 实验教学过程 （1） 实验一活动流程： 学生向装满水的热对流演示器中滴加红墨水。点燃酒精灯，将酒精灯移至热对流演示器的左下角进行局部加热，观察现象并记录。再将酒精灯移至热对流演示器右下角进行局部加热，再次观察现象并记录。最后熄灭酒精灯，整理数据，并汇报结果。 通常学生在进行实验1的总结后都会产生这样一个问题：热水的流动路径是否和容器形状有关？这样的疑问让我们更顺理成章地过渡到实验2中水量更多的普遍现象，学生也在整个课程中一直保持浓厚的学习兴趣。 （2） 实验二活动流程： 学生向装满水的水槽一角滴加红墨水，将盛有热水的烧杯移至对应角落进行局部加热，观察红墨水的移动现象并进行记录、汇报。 通过这样明显的对比，学生更清楚了热在水中的传递到底是怎样的，通过记录单我们也能清楚地发现学生对于这部分知识的掌握明显优于按照原实验授课。 图10 实验教学流程 图11 学生实验活动流程 5、 实验效果评价 （1） 实验现象方面： 和原实验相比，改进后实验现象明显，更易观察；且两个实验对比明显，能够引发学生自主思考，能更有效地认识热在水中的传递。 图12 实验现象前后对比图 （2） 数据记录方面： 通过两个实验的记录，学生更易发现两个实验的相似性，将两个实验产生关联，更好地形成热在水中是对流形式的普遍认知。 图13 数据记录前后对比图 （3） 学生学习方面： 原实验因为学生难以观察到实验现象，导致课堂结构以教师补充和总结为主，倾向于传统课堂。而改进后的实验因为现象明显，学生能够亲历完整的观察现象、记录数据、小组分析、讨论交流的全部科学探究过程，以生本课堂的模式，达到提升学生科学素养的目的。 图14 学生学习前后对比图 学科网（北京）股份有限公司 $$