2.8 材料的传热本领(教学设计)科学苏教版五年级上册(新教材)
2026-07-28
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精品
摘要:
该小学科学教学设计聚焦《材料的传热本领》,核心知识点包括区分热的良导体(金属等)与不良导体(木材、塑料、空气等),以及两种保温原理:疏松多孔材料锁住空气阻隔热传导和对流,铝箔反射热辐射。课堂导入通过生活体验(光脚踩不同地面)结合红外热成像图,引发认知冲突,衔接热传递旧知,搭建从生活现象到科学概念的学习支架。
该资料特色在于构建“生活现象-探究实验-归纳概念-原理应用-工程实践”完整闭环,通过金属与非金属导热对比实验、泡沫与铝箔隔热对照实验,培养学生科学思维(推理论证)和探究实践(实验操作、课后设计保温盒)能力。联系建筑、厨具等生活实例,帮助学生理解科学原理应用,既提升学生问题解决能力,也为教师提供可操作的核心素养落实方案,优化教学效果。
内容正文:
苏教版(新教材)科学五年级上册
《材料的传热本领》教学设计
课题
《材料的传热本领》
课型
新授课
教学目标
科学观念:知道热的良导体、热的不良导体概念;金属大多是热的良导体,木材、塑料、空气属于热的不良导体;疏松多孔、含有密闭空气的材料保温效果好;铝箔可以反射热辐射,实现隔热。
科学思维:根据红外成像现象推理材料导热快慢;通过对比实验,对材料导热能力排序;结合三种传热方式,解释各类保温材料工作原理。
探究实践:完成不同金属、非金属材料导热对比实验;观察覆铝箔泡沫对比实验;能自主梳理实验预测、现象与结论;课后利用多种材料设计制作保温盒。
态度责任:体会科学原理广泛应用在建筑、家居、厨具行业;学会根据需求合理选择材料;实验规范操作,建立安全实验意识。
教学重难点
教学重点:区分热的良导体与不良导体;知道金属导热快,塑料、木材、空气导热慢。
教学难点:理解保温材料工作原理;区分 “阻隔热传导” 和 “铝箔反射热辐射” 两种隔热思路。
教学环节
教学过程
课堂导入
一:生活体验导入,发现材料冷热差异
1.生活场景激趣开课
教师语言:室温一样,光脚踩瓷砖冰凉,踩木地板温和,踩地毯暖暖的。同样温度,感受为什么不一样?今天我们学习《材料的传热本领》。
学生活动:观察教材 30 页光脚踩瓷砖、木地板、地毯三张图片,结合自身经历交流感受。
设计意图:借助真实生活体验,制造认知冲突,引出课题。
2.结合热成像图思考问题(课本问题,附答案)
教师语言:课本提问:结合热成像,解释脚踩三种地面感受不同的原因?
答案:瓷砖导热快,迅速把脚上热量带走;木地板导热较慢;地毯导热最慢,热量不容易流失,冷热感受各不相同。
学生活动:观察三张红外热成像温度数据,小组讨论热量流动方向。
设计意图:用直观温度证据,初步感知材料传热快慢不同。
3.阅读红外成像仪资料
教师语言:红外成像仪可以探测物体热辐射,用不同颜色显示温度高低。
学生活动:自主阅读教材文字,认识仪器工作原理。
设计意图:读懂成像图数据来源,学会借助仪器获取证据。
课
程
学
习
二:动手探究,比较不同材料导热性能
1.认识五种材料导热实验方案
教师语言:我们准备铜棒、铝棒、钢棒、木棒、塑料棒,末端涂抹凡士林粘塑料小球,同时放入热水,观察小球掉落先后。
学生活动:观察教材 31 页实验器材插图,读懂实验操作流程。
设计意图:明确对比实验,只有材料不同,其余条件保持一致。
2.先完成实验预测
教师语言:大家先预测导热快慢,从最慢到最快排序,写在课本方框内。
学生活动:独立写下猜想,交流想法。
设计意图:形成猜想,带着预测开展实验验证。
3.分组开展实验,记录现象
教师语言:热水热量沿着金属棒快速传递,小球依次掉落;木棒、塑料棒上小球长时间不掉落。
学生活动:观察小球掉落顺序,记录实验结果。
设计意图:直观看见金属导热更快,非金属导热缓慢。
4.建立概念:良导体与不良导体
教师语言:容易导热的材料叫作热的良导体;不容易导热的材料叫作热的不良导体。金属大多是良导体,木材、塑料属于不良导体。
学生活动:齐读概念,分类记录常见材料。
设计意图:提炼核心科学概念,搭建知识框架。
三:分析保温材料,理解保温原理
1.讨论四类保温建筑与家居材料
教师语言:课本提问:为什么岩棉、草绳、棉被、空心砖能够保温?
答案:这类材料疏松多孔,锁住静止空气;空气是热的不良导体,减少热传导,同时阻碍热对流,减缓热量传递。
学生活动:观察教材四张图片,分组交流保温原理。
设计意图:总结疏松多孔材料的通用保温规律。
2.分析厨房用品选材思路(课本问题,附答案)
教师语言:课本提问:锅、锅铲、隔热手套各部分为什么选用这些材料?
答案:锅身使用金属(良导体),快速导热煮熟食物;手柄、隔热手套用热不良导体,防止烫伤。
学生活动:观察锅铲、高压锅、隔热手套图片,区分良导体、不良导体应用。
设计意图:学会根据功能需求选择导热性能不同的材料。
3.探究铝箔隔热原理(课本问题,附答案)
教师语言:课本提问:防晒垫、消防服、保温袋大量使用铝箔,作用是什么?
答案:铝箔可以反射热辐射,阻挡热量依靠辐射方式传递,实现隔热保温。
学生活动:观察一系列铝箔制品图片,思考铝箔独特作用。
设计意图:区分铝箔隔热原理,和多孔材料保温形成对比。
4.泡沫塑料对比实验探究
教师语言:一边普通泡沫屏,一边表面覆铝箔泡沫屏,蜡烛同等距离加热,测温枪对比温度。
学生活动:看懂实验步骤,预测两组屏温度差异。
设计意图:通过对照实验,直观验证铝箔反射热辐射的效果。
四:梳理原理,区分两类隔热思路
1.汇总两类保温方式
教师语言:第一种:疏松多孔材料锁住空气,减少热传导、热对流;第二种:铝箔反射热辐射。很多保温物品会同时结合两种方法。
学生活动:整理笔记,分清两种隔热原理。
设计意图:突破难点,避免学生混淆两种保温机制。
2.联系单元三种传热方式
教师语言:我们学过热传导、热对流、热辐射;保温材料就是想方设法阻碍这三种热量传递方式。
学生活动:回顾单元旧知,建立知识联结。
设计意图:打通单元知识,形成完整知识网络。
3.实验数据分析,得出结论
教师语言:没有铝箔的泡沫,温度上升更明显;覆上铝箔之后,升温幅度变小,铝箔有效阻挡热辐射。
学生活动:模拟填写课本温度记录表,整理实验结论。
设计意图:依靠数据支撑铝箔的隔热作用。
五:巩固交流,布置课后实践
1.基础巩固提问 1
教师语言:基础提问:什么是热的良导体?什么是热的不良导体?分别举两个例子。
答案:容易导热的材料是热的良导体,如铜、铝;不容易导热的是热的不良导体,如木头、塑料。
学生活动:集体作答,夯实基础概念。
设计意图:检测核心概念记忆情况。
2.综合巩固提问 2
教师语言:综合提问:冬天棉被盖在身上很暖和,棉被能产生热量吗?它的保温原理是什么?
答案:棉被不会产生热量;蓬松棉被锁住静止空气,空气是热不良导体,减少人体热量向外流失。
学生活动:举手完整表述原理。
设计意图:检验学生能否运用保温原理解释生活现象。
3.辨析拓展提问
教师语言:综合提问:泡沫塑料和铝箔隔热原理一样吗?
答案:不一样。泡沫依靠空气阻隔热传导与对流;铝箔依靠反射阻挡热辐射。
学生活动:独立思考后发言辨析。
设计意图:攻克本课难点,区分两种隔热路径。
课堂
小结与课后作业
1.布置课后实践作业
教师语言:课后利用纸盒、铝箔、泡沫等材料,自主设计并制作保温盒,下节课带来测试保温效果。
学生活动:观察教材提供的各类材料,构思自己的保温盒方案。
设计意图:实现工程实践输出,学以致用。
2.教师结语
今天我们发现不同材料传热本领差别很大,人们根据需求挑选良导体、不良导体。保温有两种思路,既可以利用空气阻隔传导对流,也能用铝箔反射热辐射。大家课后开动脑筋,设计出保温效果优秀的保温盒。
板书设计
材料的传热本领
1.分类
热的良导体:容易导热 → 铜、铝、钢等金属
热的不良导体:不易导热 → 木头、塑料、空气
2.保温两大原理
①疏松多孔材料:锁住静止空气,阻碍热传导、热对流
②铝箔材料:反射热辐射,阻挡辐射传热
3.选材思路
需要快速传热 → 选用热的良导体
需要保温隔热 → 选用热的不良导体(或搭配铝箔)
4.实践任务:设计制作保温盒
教学反思
一、课堂亮点
本课遵循 “生活现象→探究实验→归纳概念→原理应用→工程实践” 完整流程,依托课本全部图文素材,前后紧密承接单元三种热传递知识,实现单元收尾应用。
设置两组层次递进实验:材料导热对比实验区分良导体与不良导体;泡沫铝箔对照实验,区分两类隔热原理,难点分步突破。
素材覆盖面广,家居、建筑、厨具、防护用品丰富,学生能够感知科学时时刻刻服务生活,课堂代入感强。
落脚点为动手制作保温盒,由理论走向工程设计,充分落实科学探究与实践创新素养。
二、课堂存在不足
部分学生误认为 “不良导体不会传热”,只能理解导热快慢,无法理解热量依旧会缓慢传递。
大量学生容易混淆两种保温原理,经常把铝箔隔热等同于锁住空气,分不清辐射反射和空气隔热的区别。
五种金属导热排序实验耗时较长,留给学生研讨生活实例的交流时间有限。
不少学生设计保温盒思路单一,只会使用泡沫,想不到将泡沫和铝箔组合优化保温效果。
三、改进优化措施
补充简单辨析:热的不良导体只是导热慢,不是完全不传热,杜绝概念误区。
使用清晰句式区分:多孔材料阻挡热传导、热对流;铝箔专门阻挡热辐射,多次对比巩固。
课前预演金属导热实验,提前调整热水温度,压缩实验时长,预留充足讨论时间。
展示多种保温盒设计范例,引导学生组合多种材料,同时运用两类保温思路优化作品。
提醒热水实验规范操作,避免烫伤,持续强化实验安全教育。
四、整体总结
本节课顺利达成四维核心素养目标,学生能够区分热的良导体与不良导体,掌握两种不同的保温原理,可以结合需求合理选择材料;能够运用本课知识解释厨具、建筑保温、防晒用品等生活实例。本课为本单元收官实践活动做好充分知识铺垫,学生观察对比、工程设计思维得到有效锻炼。
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学科网(北京)股份有限公司
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