制作保温装置（教学设计）-2025-2026学年湘科版）科学五年级上册

该小学科学教学设计聚焦热传递与保温原理，通过回顾热传导、热对流、热辐射三种方式，结合观察热水瓶结构图分析其保温机制，搭建从热传递理论到保温应用的学习支架。 以“设计-制作-评估”为主线，融合科学思维（分析原理设计方案）与探究实践（动手制作并测试水温），通过材料选择、创意设计及15分钟水温对比实验，培养创新与实践能力，助力教师落实核心素养，提升学生科学探究能力。

课题：制作保温装置 教学目标： （1）科学观念：理解热传递的基本原理，认识暖水瓶的构造及其保温机制，并能运用热传递知识解释保温装置的原理。 （2）科学思维：能够分析暖水瓶的保温原理，并基于热传递知识设计保温装置，通过逻辑推理和问题解决能力优化设计方案。 （3）探究实践：能够独立设计保温装置，通过绘图、文字表达等方式展示设计思路，并动手制作模型，完成从创意到实物的转化。 （4）态度责任：培养创新精神和实践能力，在设计与制作过程中注重团队合作，关注保温装置的可行性和使用效果，提升科学探究的责任感。 教学重难点： （1）能够根据热传递的原理，合理选择材料并设计保温装置，体现科学探究与实践能力。 （2）在真实情境中，将创意转化为模型和实物，培养学生的创新思维和动手实践能力。 教学准备： （1）多媒体投影仪和电脑，用于展示热水瓶结构图、材料图片以及工具图。 （2）实验材料包，包含保温板、棉花、毛巾、硬纸板、铝箔纸、盛装水杯的盒子、薄布、报纸、塑料等，供学生设计和制作保温装置。 （3）水温计，用于测试保温装置的保温效果。 教学过程 一、引入 谈话引入 教师：同学们，我们之前学习了热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。如果能够减少或阻止这些热传递的方式，就能达到保温的效果。（学生认真听讲） 观察热水瓶结构图 教师展示热水瓶结构图（教材中的图），并提问：请仔细观察热水瓶的结构，说说它是如何实现保温的？ 预设： 学生 1：热水瓶有塑料外壳，而塑料是热的不良导体，因此热不容易传导出来，从而起到保温作用。 学生 2：木制瓶塞也是热的不良导体，能减少热量流失，起到保温效果。 教师补充：不仅木头瓶塞减少了热传导，还能减少热对流。热水瓶内部有两层玻璃，中间抽成了真空，没有介质，也阻止了热向外传导。此外，内壁上的银白色且光滑的 “反光层”还能阻止热以辐射形式向外传递。 （学生认真听讲并思考） 小结 教师：通过刚才的分析可知，减少热传递是实现保温的关键。 任务提出 效果展示后，教师出示一杯热水，并提出任务：今天带来了一杯热水，请大家设计制作一个保温装置，帮助这杯热水保温。（学生表现出浓厚的兴趣，并开始积极思考） 二、设计 材料选择 教师展示一系列可用于制作保温装置的材料： 出示材料图片：保温板、棉花、毛巾、硬纸板、铝箔纸、水杯盒子、薄布、报纸、塑料等。 提问：你会选择哪些材料？为什么？ 学生讨论并回答： 学生 1：我选择保温板和铝箔纸，因为前者是良好的保温材料，后者可以反射热量。 学生 2：我倾向于使用棉花和毛巾，它们都是热的不良导体，能有效减少热传导。 教师点评：大家的选择都很合理，不同的材料具备不同的保温特性。 设计保温装置图 教师：请大家根据所选材料设计一个保温装置，并用图 + 文字的形式画出简易设计图。 学生进行设计，并展示交流。 教师点评设计：两位同学都能依据材料特点进行选择，综合考虑了减少热传导、热对流、热辐射。你们的设计充满创意！ 三、制作 工具使用安全教育 教师谈话：接下来请大家按照自己的设计方案进行制作。 出示工具图：制作过程中可能会用到下面的工具。在使用时请注意安全。（学生认真观看工具图并点头表示理解） 讲解制作基本步骤 教师：首先需要测量尺寸，然后进行画线和裁剪，最后组装。 教师演示制作过程： 测量盒子内壁的长、宽、高。 根据测量结果进行画线。注意每个面的尺寸要减去一层保温板的厚度，以便后续组装。 按画好的线进行裁剪，裁出五个面。 组装各部分，注意顺序和方法。 （学生认真观看老师的演示，并记下关键步骤） 学生制作 学生按照设计图纸和老师的示范开始制作，教师巡视指导，确保每位学生都能顺利完成。 四、评估 作品展示 学生介绍自己设计的保温装置。 学生 1：我的保温装置采用了保温板和铝箔纸，外部还包裹了一层薄布，既美观又实用。 学生 2：我的保温装置主要用了棉花和毛巾，外加一层塑料薄膜，防止水汽进入。 教师点评：大家的作品都非常出色，展现了出色的创意。 测试保温效果 教师：现在我们来测试一下各个保温装置的实际保温效果。先准备几个相同的杯子，标上序号。如果有多个保温装置，也给它们标上序号。在保温装置内和装置外各放一杯热水。 15 分钟后，比较装置内外的水温。如果装置外的水温下降更多，则说明保温装置有效。再比较不同保温装置中的水温，温度下降最少的保温效果最好。 学生进行测试，并记录数据。 教师展示测试结果数据表格，分析测试结果：通过测试得知，这两个保温装置中的热水经过 15 分钟后，温度都下降了11℃，而保温装置外的水温下降了17℃。说明我们的保温装置有效。比较保温装置 1 和保温装置 2 中热水的温度，均下降了11℃。这意味着这两种保温装置的保温效果相同。 五、总结 总结课堂内容 教师总结：今天我们共同完成了保温装置的制作，解决了老师的问题。从保温效果来看，两位同学的保温装置都做得非常好，设计合理，外观美观。如果能在密封性和真空层方面进一步改进，保温效果会更好。电视机前的同学，你们制作的保温装置效果如何？不妨和身边的人分享一下。今天的课程就到这里，同学们再见。 布置作业： （1）请学生在家中尝试制作一个简单的保温装置，并记录下设计思路、选用的材料和制作过程，第二天课堂上进行分享。 （2）要求学生根据自己制作的保温装置，撰写一篇短文，介绍其保温原理及测试保温效果的方法和结果。 学科网（北京）股份有限公司 $