2.6 热对流（教学设计）科学苏教版五年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦热对流概念及规律，通过自然界风的形成现象导入，衔接上节课热传导知识，引导学生对比猜想液体气体传热方式，搭建从现象到原理的探究支架。 以“猜想-实验-归纳-应用-实践”完整探究流程为主线，通过回形管实验、对比实验等多重证据培养科学思维，结合走马灯制作等实践活动落实探究实践，帮助学生掌握热对流原理并解释生活现象，为教师提供清晰教学路径与丰富活动资源。

苏教版（新教材）科学五年级上册 《热对流》教学设计 课题 2.6 热对流 课型 新授课 教学目标 科学观念：知道热对流是液体、气体特有的传热方式；理解热对流规律：受热液体、气体上升，遇冷下降，形成循环流动；能区分热对流与热传导。 科学思维：根据染色水流动现象推理冷热流体运动方向；对比两组自主实验，归纳热对流形成条件；利用热对流知识解释风、走马灯等现象。 探究实践：观察回形管实验中水的流动；分析两组对比实验；尝试用箭头画出冷热流体运动路径；课后利用纸杯材料制作简易走马灯。 态度责任：严谨观察实验现象，乐于主动设计探究方案；感受到热对流广泛存在于大自然与生活；实验、制作蜡烛装置时树立防火安全意识。 教学重难点 教学重点：掌握热对流概念；明白受热流体上升、遇冷流体下降，形成循环流动。 教学难点：区分热对流（流体循环流动）与热传导（物体接触传热）；运用热对流模型解释自然界风的形成。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、自然现象引入，提出探究猜想 1.风向图片激趣开课 教师语言：大自然里风时时刻刻存在，风到底是怎么形成的？冷热空气交汇又会带来哪些变化，今天我们学习第二种传热方式 —— 热对流。 学生活动：观察教材 23 页城市冷热空气循环示意图，自由交流刮风时的感受。 设计意图：借助自然现象创设问题情境，引出课题《热对流》。 2.思考课本第一个问题 教师语言：课本提问：自然界中风形成的原因是什么？ 答案：空气受热上升，冷空气流过来补充，空气循环流动，就形成了风。 学生活动：小组交流猜想，试着描述空气流动过程。 设计意图：初步建立冷热气体发生流动的认知。 3.提出对比猜想 教师语言：课本提问：热在水中的传递方式和在空气中的传递方式相似吗？我们用水的实验寻找答案。 学生活动：大胆说出自己的猜想，带着疑问进入实验探究。 设计意图：建立类比思路，准备开展水中热传递实验。 课 程 学 习 二、回形管实验，探究水中热传递 1.认识回形管实验方案 教师语言：我们把灌满水的两个回形管固定在支架两侧，管口滴染色水，用酒精灯加热其中一个回形管左下角，观察水流。 学生活动：阅读教材实验步骤，看清实验装置结构。 设计意图：熟悉探究实验流程，明确观察重点。 2.开展实验，观察水流现象 教师语言：加热左下角后，底部热水向上流动，冷水向下流动，染色水沿着回形管循环流动；另一侧没有加热，水几乎不流动。 学生活动：分组实验，仔细观察染色水流动路线，填写实验记录。 设计意图：直观看见热水上升、冷水下沉，形成循环。 3.梳理实验假设、现象与结论 教师语言：假设：加热后热水上升，冷水下降，水会循环流动。实验结果：被加热的回形管内染色水循环流动；未加热的没有明显流动。 学生活动：对照实验现象，完善课本实验记录表。 设计意图：形成完整探究链条，依靠现象支撑猜想。 4.对比两组学生自主实验方案 教师语言：我们来看两位同学设计的实验，同学一从底部注入染色热水；同学二投放染色冰块。大家预测会出现什么现象。 学生活动：观察教材两组实验插图，小组预测水流运动方向。 设计意图：多角度验证热水上升、冷水下沉规律。 三、归纳概念，认识热对流规律 1.分析两组实验现象 教师语言：热水密度小向上运动，冷水、冷水融化后的染色冷水密度大向下运动。 答案：同学一：染色热水向上扩散；同学二：染色冷水向下沉降。 学生活动：交流两个实验的异同，统一运动规律。 设计意图：多重实验证据支撑结论。 2.学习热对流标准定义 教师语言：课本给出定义：液体或气体受热上升，遇冷下降，循环流动，冷热流体相互混合，这种传热方式叫作热对流。 学生活动：齐读定义，圈画关键词：受热上升、遇冷下降、循环流动。 设计意图：建立规范科学概念，区分热对流与热传导。 3.区分热对流和热传导 教师语言：上节课热传导需要物体相互接触；热对流只发生在水、空气这类流体当中，依靠液体、气体流动传热。 学生活动：简单口述两种传热方式不同点。 设计意图：防止概念混淆，突破难点。 4.分析三幅生活实例（课本讨论问题，附答案） 教师语言：走马灯：灯内空气受热上升，推动叶片旋转；太阳能热水器：热水上浮、冷水下沉，实现水循环；吹凉热水：冷热空气对流，带走热量。 学生活动：分组挑选图片，运用热对流口头解释原理。 设计意图：学以致用，用概念解释真实场景。 四、拓展观察，联系生活中的对流现象 1.观察烧水、电暖器场景 教师语言：水壶底部受热热水向上流动；电暖器加热附近空气，热空气上升，冷空气持续补充，房间慢慢变暖。 学生活动：观察教材图片，尝试用红、蓝箭头标出冷热流体运动方向。 设计意图：巩固冷热流体运动方向，落实画图任务。 2.梳理自然界风形成完整原理 教师语言：地面部分区域受热多，空气升温上升；周边冷空气流过来补充，空气持续循环流动，就形成了风。 学生活动：对照开篇环流图，完整复述风形成过程。 设计意图：前后呼应，解决开课提出的核心问题。 3.安全提示与走马灯制作指导 教师语言：走马灯需要蜡烛加热，制作和实验时远离易燃物，注意防火。按照课本五步，使用纸杯完成制作。 学生活动：阅读教材制作步骤，看清每一步操作要点。 设计意图：明确课后实践任务，强化安全意识。 五、课堂巩固，布置课后实践 1.基础巩固提问 1 教师语言：基础提问：什么是热对流？哪些物质能发生热对流？ 答案：液体或气体受热上升、遇冷下降，循环流动的传热方式叫热对流；只有气体、液体可以发生热对流。 学生活动：全班一起作答，夯实概念。 设计意图：检测核心概念掌握情况。 2.综合巩固提问 2 教师语言：综合提问：走马灯为什么能够转动？ 答案：蜡烛加热灯内空气，热空气上升推动顶部叶片旋转，属于热对流现象。 学生活动：举手完整阐述原理。 设计意图：检验学生利用概念解释现象的能力。 3.对比辨析提问 教师语言：综合提问：金属棒传热依靠热传导，烧开水依靠热对流，说一说两种方式最大区别。 答案：热传导依靠物体接触传热；热对流依靠液体、气体自身循环流动传热。 学生活动：独立思考后发言，辨析两个概念。 设计意图：攻克本课难点，区分两种传热方式。 课堂 小结与课后作业 1.布置课后实践作业 教师语言：课后按照课本步骤制作简易走马灯，观察点燃蜡烛后走马灯能否转动，思考背后的热对流原理，下节课带来展示。 学生活动：记住制作任务，牢记防火安全注意事项。 设计意图：把科学探究延伸到课外，动手实践深化理解。 2.教师结语 今天我们通过实验发现，水和空气受热之后会向上流动，冷空气、冷水向下流动，形成循环，这就是热对流。自然界的风、家里烧水、走马灯转动都和它有关。课后大家动手制作走马灯，亲眼看一看热对流带来的奇妙变化。 板书设计 热对流 定义 液体、气体受热上升，遇冷下降，发生循环流动，这种传热方式叫作热对流。 ✅仅发生在：液体、气体（流体） 规律 热流体（热水、热空气）→向上运动 冷流体（冷水、冷空气）→向下运动 →形成循环 对比区分 热传导：固体为主，依靠接触传热 热对流：液体、气体，依靠流体流动传热 实例 风、烧水、电暖器取暖、太阳能热水器、走马灯 实践：简易走马灯 教学反思 一、课堂亮点 完整依托课本全部图文素材，18 个教学活动循序渐进，遵循 “自然问题猜想→分组实验探究→归纳科学概念→解释生活现象→动手实践” 标准科学探究流程，贴合五年级学生认知水平。 前后知识紧密衔接，持续对比《热传导》内容，帮助学生区分两种传热方式，构建单元知识体系，有效突破难点。 实验层次丰富：回形管定量实验 + 两组自主设计实验，多重证据支撑热对流规律；素材兼顾大自然、家居生活、趣味手工，课堂趣味性强。 首尾呼应，开课提出风的成因，课程末尾利用热对流完整解释，形成闭环学习；设置走马灯实践作业，实现动脑与动手结合。 二、课堂存在不足 回形管实验加热位置要求严格，部分小组酒精灯火焰位置偏差，染色水循环现象不明显，观察难度变大。 不少学生容易混淆：固体能不能发生热对流，经常误认为固体也可以产生热对流。 在解释风、走马灯原理时，部分学生只会背诵结论，不能完整说出 “受热上升、冷空气补充、循环流动” 完整逻辑链条。 画图任务落实不足，课堂留给学生绘制冷热流体红蓝箭头的时间比较紧张。 三、改进优化措施 课前预演回形管实验，明确加热左下角；给学生示范最佳火焰位置，配备现象参考图，减少操作失误。 增加对比小辨析：固体不能流动，因此无法发生热对流，只有液体、气体具备流动条件，强化记忆。 提供标准答题句式：____受热上升，周围冷____下降，不断循环，形成热对流，规范学生科学表达。 合理调配实验时长，预留 5 分钟画图时间，同桌互相检查冷热流体箭头方向。 着重强调走马灯防火安全，建议家长陪同完成课后制作，规避安全隐患。 四、整体总结 本节课顺利达成四维素养目标，学生掌握热对流概念与运动规律，可以清晰区分热对流、热传导；能够解释风、烧水、走马灯等常见现象。学生观察推理、实验分析能力得到锻炼，为后续学习热辐射、完整认识三种热传递方式打下扎实基础。 1 学科网（北京）股份有限公司 $