4.4《热在金属中的传递》教学设计-2025-2026学年科学五年级下册教科版

《热在金属中的传递》教案 学科 小学科学 年级册别 五年级下册 共1课时 教材 教科版五年级下册 授课类型 探究实验课 第1课时 教材分析 教材分析 本课选自教科版五年级下册“热”单元，是继学生初步感知热现象后的深入探究。教材通过观察金属条受热后涂有蜡粒的熔化顺序，引导学生发现热在固体（金属）中是从高温部分向低温部分传递的规律。内容紧扣生活实际，如锅柄烫手、铁轨缝隙等，旨在让学生从感性认识上升到理性认知，理解传导这一基本传热方式，为后续学习对流和辐射奠定基础。 学情分析 五年级学生已具备初步的热现象经验，知道热的物体变冷、冷的物体变热，但对热在固体内部的具体传递路径和方向缺乏直观且系统的认知。他们好奇心强，乐于动手操作，但观察细节和逻辑推理能力尚需引导。难点在于将观察到的蜡粒熔化现象抽象为“热传递方向”的科学概念，并区分不同材料的导热差异。 课时教学目标 科学观念 1. 知道热总是从温度高的部分传向温度低的部分，这种传递方式叫作热传导。 2. 了解不同金属材料的导热性能存在差异，金属通常是热的良导体。 科学思维 1. 能通过观察蜡粒熔化的先后顺序，推断热在金属条上的传递路径。 2. 运用比较法分析铜、铝、铁等不同金属的导热快慢，培养归纳与演绎能力。 探究实践 1. 能规范使用酒精灯加热金属条，准确记录实验现象。 2. 能与小组成员合作完成对比实验，并基于证据解释热传递规律。 态度责任 1. 养成严谨细致的实验习惯，尊重客观事实，不篡改数据。 2. 感受科学探究的乐趣，意识到科学知识在生活中的广泛应用价值。 教学重点、难点 重点 1. 通过实验观察，发现并描述热在金属条中是从一端向另一端传递的过程。 2. 总结得出“热总是从高温部分传向低温部分”的基本规律。 难点 1. 能够根据蜡粒熔化的顺序，准确推断出热传递的方向和路径。 2. 理解并区分不同金属材料的导热性能差异及其原因。 教学方法与准备 教学方法 情境教学法、实验探究法、小组合作法、讲授法 教具准备 金属条（铜、铝、铁）、凡士林、火柴头或蜡粒、酒精灯、三脚架、石棉网、护目镜、实验记录单、多媒体课件 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，引发猜想 一、故事引入：厨房里的“烫手山芋” （1）、创设情境，抛出问题 同学们，今天老师带来了一个小故事。周末，小明帮妈妈在厨房做饭。妈妈把不锈钢汤锅放在燃气灶上烧水，火苗舔舐着锅底。过了一会儿，小明伸手去拿锅盖，结果被烫得跳了起来。他疑惑地问：“明明我只摸到了锅盖的边缘，为什么这么烫呢？” 接着，老师拿出一个长柄铁勺和一个木勺，分别插入热水杯中。请一位同学上来触摸勺柄。 提问：大家猜猜，为什么金属勺子的手柄会变热？而木勺子的手柄却感觉不到多少热度？热是从哪里跑到勺柄去的？ （2）、引导思考，激发兴趣 师：热在水中我们学过是对流，那在像勺子这样的固体金属里，热是怎么跑的呢？它是不是也像水流一样流动？还是像接力赛一样，一个传一个？ 板书课题：《热在金属中的传递》。 引导语：今天我们就化身为“小小侦探”，通过实验来揭开热在金属中传递的秘密。 （3）、明确任务，组建团队 师：为了完成这个挑战，我们需要分组进行。每个小组将领取一根金属条和一些特殊的“温度计”——涂在金属条上的小蜡粒。我们的任务是观察这些蜡粒什么时候融化，从而判断热在哪里。 强调安全：使用酒精灯时，必须佩戴护目镜，试管口或加热端不能对着人，严禁直接用手触摸加热后的金属。 1. 观看情境视频，思考小明被烫的原因。 2. 触摸金属勺和木勺，体验温差，提出猜想。 3. 倾听老师讲解实验规则，建立安全意识。 4. 分组讨论，预测热在金属中的传递路径。 设计意图 通过生活实例“烫手”和“勺柄变热”创设真实情境，激发学生的好奇心和求知欲。利用对比（金属与木头）引出核心问题，为后续的探究实验做好铺垫，同时渗透安全教育。 二、实验探究，解密传热 一、实验准备与方案设计 （1）、认识器材，明确变量 师：请大家看桌上的实验材料。这是铜条、铝条和铁条，它们的表面已经均匀涂抹了凡士林，并且粘上了火柴头作为“温度指示器”。 提问：我们要研究什么？（热在金属中的传递）。 师：我们需要改变的条件是什么？（加热的位置）。 师：我们需要观察的现象是什么？（火柴头掉落的顺序）。 师：保持不变的条件有哪些？（金属条的材质、长度、火柴的大小、凡士林的用量）。 （2）、制定实验步骤 师：现在，请各小组讨论并画出你们的实验方案草图。 预设引导：如果我们在金属条的一端加热，火柴头会怎么掉落？ 演示规范操作：用镊子夹住金属条的一端，固定在铁架台上。点燃酒精灯，用外焰加热金属条的一端（注意：不是中间，也不是两端同时加热）。 强调：加热过程中，眼睛要紧盯火柴头，不要离开视线。 （3）、分发任务，明确分工 师：每个小组需要一名操作员（负责加热），一名记录员（记录火柴掉落顺序和时间），一名汇报员（准备分享结论），其余同学协助观察。 提醒：实验过程中要保持安静，仔细观察，及时记录。 二、实施实验，收集证据 （1）、分组实验，观察记录 师：各小组开始实验！请注意，先加热铜条，再换其他金属条（或者每组只负责一种金属，最后汇总对比）。 教师巡视指导： 检查酒精灯的使用是否规范。 提醒学生关注火柴头掉落的瞬间。 鼓励学生记录具体顺序，例如：1号火柴最先掉，2号第二…… 师：大家发现了什么？哪边的火柴先掉下来？ 生：靠近火焰的那一端的火柴先掉下来！ 师：那远处的呢？ 生：过一会儿才掉下来！ （2）、数据整理，绘制图表 师：请记录员将你们观察到的顺序填在记录单上。 展示记录单模板：金属条编号 | 火柴位置 | 掉落顺序 | 备注 师：如果我们在金属条的中间加热，情况会怎样？ 师：如果我们在金属条的两端同时加热，火柴会怎么掉？ 引导学生思考：热是不是像水流一样，从热源出发，慢慢流向远处？ （3）、对比实验，深化认知 师：现在我们换一种金属条，比如铁条。同样的加热方式，火柴掉落的顺序还是一样的吗？速度有变化吗？ 师：有的小组可能发现铜条上的火柴掉得特别快，铁条上的比较慢。这说明什么？ 引导总结：不同的金属，传热的本领是不一样的。 三、研讨交流，得出结论 （1）、汇报现象，共享发现 师：哪个小组愿意来分享一下你们的发现？ 生A：我们发现离火焰近的火柴先掉下来，远的后掉下来。 生B：我们用铜条做实验，火柴掉得很快；用铁条做实验，火柴掉得慢一些。 （2）、分析推理，构建概念 师：为什么离火焰近的地方先热？ 生：因为热是从火焰那里传过来的。 师：对！热是从温度高的地方（火焰）传向温度低的地方（金属条另一端）。 师：这种通过直接接触，从高温部分传到低温部分的方式，叫做“热传导”。 板书：热传导：高温 → 低温 （3）、拓展思考，联系生活 师：既然金属传热快，那为什么我们炒菜用的锅要用金属做，而手柄却是木头或塑料做的？ 生：因为金属传热快，菜熟得快；木头传热慢，不会烫手。 师：非常棒！这就是科学家利用材料特性解决实际问题的好例子。 1. 观察实验器材，明确实验目的和变量。 2. 小组讨论，设计实验方案，分配角色。 3. 动手操作，观察火柴头掉落顺序并记录。 4. 对比不同金属的传热速度，分析数据得出结论。 设计意图 通过“加热金属条观察蜡粒/火柴掉落”的经典实验，将抽象的“热传递”转化为可视化的现象。让学生在亲历中观察、记录、分析，自主建构“热从高温传向低温”的概念，并通过对比不同金属，体会材料导热性能的差异，培养实证意识。 三、应用拓展，解决问题 一、挑战任务：设计“保温杯”与“散热片” （1）、提出问题，明确要求 师：刚才我们知道了金属传热快，是热的良导体。那么，如果我们想做一个保温杯，让里面的水凉得慢一点，应该选什么材料做外壳？ 师：反过来，电脑CPU发热很大，需要快速把热量散发出去，应该用什么材料做散热片？ （2）、头脑风暴，设计方案 师：请各小组利用手中的材料（铜片、铝片、塑料片、泡沫板、毛巾等），设计一个“快速散热装置”和一个“保温装置”。 要求：说明选材理由，并画出简单的示意图。 引导语：记住我们的核心规律——热要从高温传到低温。如果想保温，就要阻断热传递；如果想散热，就要加速热传递。 （3）、展示交流，优化方案 师：哪一组先来展示你们的“散热片”设计？ 生：我们用了铜片贴在芯片上，因为铜传热最快，能把热量迅速带走。 师：那“保温杯”呢？ 生：我们用泡沫和塑料做外壳，因为它们传热慢，能锁住热量。 师：大家的想法非常有创意！其实，生活中的很多物品都是利用了这一原理。 二、回归生活，深度思考 （1）、案例分析：铁轨缝隙 师：夏天，铁路工人叔叔会在铁轨之间留一条缝隙，这是为什么呢？ 生：因为铁受热会膨胀，如果没有缝隙，铁轨就会挤在一起变形。 师：没错！热不仅会让金属变热，还会让金属体积变大。这就是“热胀冷缩”。 （2）、案例分析：烤红薯 师：冬天街边卖烤红薯的叔叔，为什么要把红薯埋在滚烫的沙子里，而不是直接放在火上烤？ 生：沙子传热慢，可以让红薯受热均匀，不容易烤焦。 师：太聪明了！沙子是热的不良导体，能缓冲热量，让红薯慢慢变熟。 （3）、总结升华 师：今天我们通过实验发现了热在金属中的传递规律。热就像一支接力队，从高温处出发，传递给低温处。不同的队员（材料）跑得速度不一样。希望同学们能用今天的知识去发现和解决生活中的更多问题。 1. 参与头脑风暴，提出保温和散热的材料选择方案。 2. 小组合作设计简易装置，并说明设计理由。 3. 结合生活实例（铁轨、烤红薯），分析热传递的应用。 4. 分享交流，听取他人意见，完善自己的观点。 设计意图 将课堂所学应用到解决实际问题的场景中，通过设计“保温”和“散热”装置，巩固学生对热传导及材料导热性的理解。同时，联系铁轨、烤红薯等生活案例，体现“科学源于生活，服务于生活”的理念，提升学生的科学素养。 四、课堂小结，布置作业 一、回顾梳理，构建体系 （1）、知识回顾 师：这节课我们主要研究了什么问题？ 生：热在金属中的传递。 师：热在金属中是怎么传递的？ 生：从高温部分传向低温部分。 师：这种方式叫什么？ 生：热传导。 师：不同的金属传热快慢一样吗？ 生：不一样，铜最快，铁较慢。 （2）、思维导图总结 师：让我们一起来看看黑板上的板书，梳理一下今天的知识点。 （指向板书）热在金属中的传递 → 实验观察（蜡粒/火柴） → 规律：高温→低温 → 方法：热传导 → 应用：良导体（散热）、不良导体（保温） 二、分层作业，拓展延伸 （1）、基础作业 完成课后练习题：判断下列哪些物体是利用了热传导的原理？ A. 炒菜的铁锅 B. 羽绒服 C. 保温杯 D. 电熨斗 （2）、拓展作业 回家观察家里的厨房用具，找出三种利用“热传导”的物品和三种防止“热传导”的物品，并记录它们的材质，下节课分享。 （3）、挑战作业 思考：如果我们在金属条的中间加热，两端的火柴会同时掉下来吗？为什么？试着画出一个示意图。 1. 跟随老师回顾本节课的核心知识点。 2. 完成基础判断题，巩固基本概念。 3. 记录家庭观察任务，准备下节课分享。 4. 思考挑战题，尝试画图解释现象。 设计意图 通过师生共同梳理，帮助学生构建完整的知识框架。分层作业设计兼顾了基础巩固与拓展探究，既照顾到不同层次的学生，又鼓励学有余力的学生进行深度思考，实现个性化发展。 五、结束课程，整理器材 一、清理现场 （1）、熄灭酒精灯 师：实验结束后，请用灯帽盖灭酒精灯，盖两次。 （2）、整理器材 师：请将金属条、火柴头、凡士林瓶等放回原处，保持桌面整洁。 （3）、下课仪式 师：今天的“热传递侦探行动”圆满结束！希望大家继续保持探索精神，在生活中发现更多的科学奥秘。下课！ 1. 规范熄灭酒精灯。 2. 分类整理实验器材。 3. 整理个人座位，准备离开教室。 4. 向老师和同学道别。 设计意图 培养学生良好的实验习惯和环保意识，做到善始善终。通过规范的收尾工作，强化课堂常规，为下一节课的学习做好准备。 板书设计 4. 热在金属中的传递 一、实验现象： 加热端（高温） → 远离端（低温） 火柴头：近处先掉，远处后掉 二、核心规律： 热传导：高温部位 ──────→ 低温部位 三、材料特性： 良导体（传热快）：铜、铝、铁 不良导体（传热慢）：木头、塑料、泡沫 四、生活应用： 散热（用良导体）：锅底、CPU散热片 保温（用不良导体）：锅柄、保温杯外壳 （此处可配合简笔画：金属条、火焰、掉落的火柴） 教学反思 成功之处 1. 情境导入生动有趣，有效激发了学生的探究欲望，特别是“厨房烫手”的故事贴近生活，迅速拉近了科学与学生的距离。 2. 实验设计层层递进，从单一金属条的观察到不同金属的对比，再到生活中的应用，符合学生的认知规律，学生在“做中学”效果显著。 3. 注重安全教育，在实验前反复强调酒精灯使用和烫伤预防，确保了课堂的安全有序进行。 不足之处 1. 部分小组在实验操作中，由于加热时间控制不当，导致火柴掉落过快，记录不够精确，下次可考虑使用更灵敏的温度传感器辅助观察。 2. 在讨论“不同金属导热性”时，个别学生容易混淆“导热快”和“温度高”的概念，需要在后续教学中进一步辨析。 3. 课堂时间分配略显紧张，最后的生活应用拓展环节稍显仓促，未能让更多学生充分表达自己的创意。 学科网（北京）股份有限公司 $