7.《热辐射》 教学设计 - 2026-2027学年科学五年级上册苏教版
2026-09-09
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普通
摘要:
该小学科学教学设计聚焦热辐射这一核心知识点,通过复习热传导、热对流的特点,结合太阳传热、篝火取暖等生活现象引发认知冲突,引导学生建立热辐射“无须接触或介质”的概念,搭建从已知到未知的学习支架。
资料亮点在于以对比实验(黑白纸袋吸热)培养控制变量的科学思维,通过三种传热方式比较建立系统认知,结合屋顶绿化、白色长袍等生活实例及太阳能灶制作提升探究实践能力,助力学生直观理解热辐射特点,为教师提供清晰教学逻辑与实操活动支持。
内容正文:
7.《热辐射》教学设计
核心概念:1.物质的结构与性质
4.能的转化与能量守恒
跨学科概念:物质与能量、结构与功能
系统与模型、稳定与变化
内容要求:
1.1观察常见材料的导热性,说出它们的主要用途。
4.1 ①知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的形式,了解这些能的相互转化现象。
4.1 ③举例说出生活中常见的热传递现象,知道热从温度高的物体传向温度低的物体,从物体温度高的部分传向温度低的部分。
4.1 ④举例说明影响热传递的主要因素,列举它们在日常生产生活中的应用。
教材分析:
本课是“热传递”单元的第3课,在学习了热传导、热对流的基础上,进一步探究第三种传热方式——热辐射。教材按照“现象引入→概念建立→实验探究→应用拓展→比较总结”的逻辑编排:首先从篝火、电烤箱、太阳传热等现象引入,认识热辐射的概念——热源直接向周围发射热,无须接触或介质;然后通过黑白纸袋吸热实验,探究不同颜色物体的吸热能力;接着介绍热辐射在生活中的应用(屋顶绿化、白色长袍、太阳能灶等);然后比较三种传热方式的相同与不同之处;最后制作简易太阳能灶,体验热辐射的应用。本课是对热传递三种方式的系统总结,为下节课学习材料的传热本领做铺垫。
学情分析:
五年级学生已经学习了热传导和热对流,知道热可以通过接触传递(传导)和循环流动传递(对流),但对“不接触也能传热”的热辐射方式还不了解。学生在生活中有晒太阳、烤火等经验,知道站在太阳下或火堆旁会感到热,但不清楚这是热辐射。学生具备一定的实验设计能力,但控制变量的意识还不够强。学生对太阳能灶等科技制作充满兴趣,喜欢动手实践,但容易把热辐射和热传导、热对流混淆。教学中应通过对比实验让学生直观感受热辐射的特点,通过三种传热方式的比较帮助学生建立系统认知。
学习目标:
1.科学观念:知道热辐射是热传递的一种方式,理解热辐射的概念;知道热辐射无须接触或介质,热源温度越高辐射能力越强;知道不同颜色的物体吸热能力不同;能列举生活中热辐射的实例。
2.科学思维:能基于实验现象分析热辐射的特点,发展科学推理能力;能比较三种传热方式的相同与不同,建立系统认知;能运用热辐射知识解释生活中的热现象。
3.探究实践:能完成黑白纸袋吸热对比实验,控制变量,得出可靠结论;能设计实验验证热辐射的存在;能动手制作简易太阳能灶,培养工程实践能力。
4.态度责任:保持对热现象的好奇心和探究欲,乐于参与实验探究与合作交流;体会科学原理在生活中的应用价值,激发创新意识;认识太阳能的利用价值,树立节能意识。
重点与难点:
重点:认识热辐射的概念和特点,通过实验探究不同颜色物体的吸热能力。
难点:理解热辐射与热传导、热对流的区别,建立三种传热方式的系统认知。
教法与学法
教法:情境导入法、实验探究法、对比教学法、讨论法
学法:自主探究、合作学习、对比归纳
教学准备:
教师准备:教学课件、黑白纸袋、温度计、太阳灯(或在阳光下实验)、红外热成像仪(可选)、太阳能灶成品、易拉罐、剪刀、钳子、铁丝、胶水(制作材料)。
学生准备:黑白纸袋各一个、温度计两支、实验记录单、易拉罐、手机支架、铁丝、剪刀、钳子、油性胶水(制作太阳能灶材料)。
教学过程:
教学环节
教学活动
设计意图
创设情境
发现思维
1.复习导入:热传递的两种方式:热传导、热对流,它们各有什么特点?
2.提出问题:那么太阳的热是怎样传到地球上来的?太空里没有空气,也没有物质接触,这是什么传热方式呢?
3.出示图片:篝火旁的人群感到温暖、电烤箱里的红薯被烤熟、乌龟晒太阳。
4.提问:这些现象中,热是怎样传递的?需要接触吗?需要介质吗?
5.学生讨论交流。
6.揭示概念:像太阳、篝火这样直接向周围发射热的方式,叫作热辐射。热辐射无须接触或借助别的物体,并且热源温度越高,热辐射能力越强。
7.板书课题:热辐射。
8.思考:这种传热方式,和我们前两节课学的热传导、热对流,有什么不一样的地方呢?
9.热辐射在我们生活中无处不在,出示三张生活实例图,提问:找一找,这些热辐射现象的热源都在哪里?
复习旧知,建立知识联系。
认知冲突:引发思考,激发探究兴趣。
从生活现象入手,让学生感受热辐射的存在。
引导学生对比热传导、热对流,发现热辐射的特点。
建立热辐射的概念,明确本课探究主题。
探究活动
发展思维
活动一:探究不同颜色物体的吸热能力
1.提问:热辐射能被物体吸收吗?不同颜色的物体吸热能力一样吗?
2.学生猜测:你觉得哪种颜色的物体吸热能力强?为什么?
3.设计实验:怎样验证我们的猜测?
(1)在形状、大小一致的白纸袋和黑纸袋中各放一支温度计;
(2)放在阳光下的同一位置(或用太阳灯照射);
(3)晒10~15分钟后,读取温度各是多少。
4.强调实验注意事项:两个纸袋要一样大、放在同一位置、同时开始、同时读数。
5.学生分组实验,教师巡视指导。
6.汇报交流:实验结果怎样?黑纸袋和白纸袋的温度有什么不同?这说明什么?
7.小结:深色物体比浅色物体吸热能力强。黑色物体吸热能力最强,白色物体吸热能力最弱。
活动二:生活中的热辐射
1.讨论:阳光下光脚踩在不同的地面上
(1)不同颜色的物体吸热能力不同,那不同的地面呢?阳光下光脚踩在沙滩上、水里、草地上、水泥地上,感觉到的温度有什么不同?
(2)学生结合生活经验交流各自的感受;
(3)追问:为什么不同的地面踩上去温度不一样?哪种地面储热能力强?
(4)小结:不同的物质吸收和储存热量的本领不同,这也是热辐射在生活中的现象。
2.提问:生活中人们是怎样利用热辐射的知识的?
3.出示图片:屋顶种绿植、屋顶修建水池、沙漠地区的人穿白色长袍。
4.学生小组讨论:人们这样做的原因是什么?
5.全班交流:
(1)屋顶种绿植、修水池:减少屋顶吸收太阳热,降低室内温度;
(2)沙漠穿白色长袍:白色反射太阳光,吸热少,更凉快。
6.拓展:奥林匹克圣火点燃的秘密——凹面镜聚光。
(1)介绍圣火采集仪式:用凹面镜会聚太阳光点燃火炬;
(2)原理:凹面镜把平行的太阳光反射会聚到焦点,焦点处温度很高,点燃火炬。
提出问题,引导学生思考颜色对吸热的影响。
先猜测再验证,培养科学猜想和证据意识。
对比实验,培养控制变量的科学思维。
得出结论,建立科学认知。
联系生活实际,运用热辐射知识解释生活现象,实现知识的迁移应用。
拓展奥林匹克圣火的科学知识,增强趣味性和人文性。
了解凹面镜聚光的原理,为后续学习做铺垫。
应用新知提升思维
活动三:比较三种传热方式
1.提问:我们已经学习了热传递的三种方式——传导、对流、辐射,它们有什么相同和不同之处?
2.学生小组讨论,填写比较表格。
3.全班交流,教师总结:
(1)不同之处:热传导——固体中,接触传递;热对流——液体气体中,循环流动;热辐射——不接触,隔空传递。
(2)相同之处:都是热从高温传向低温;都是能量的转移。
4.出示图片:环卫工人的休息站。提问:休息站里有哪些传热方式?(电暖气——对流+辐射;热水袋——传导;阳光透过窗户——辐射等)
5.小结:在实际的热传递中,三种方式往往不会独立存在,而是两种或三种同时存在。
系统比较三种传热方式,帮助学生建立完整的知识体系。
联系生活实例,让学生认识到实际热传递中三种方式往往同时存在。
课堂练习
1.说一说:生活中还有哪些热辐射的现象?(晒太阳取暖、电暖器、红外线测温仪、微波炉等)
2.判一判:下列传热方式分别属于哪一种?
(1)炒菜时锅铲变热——( )
(2)晒太阳感到暖和——( )
(3)烧开水时水上下翻滚——( )
(4)用热水袋取暖——( )
(5)电烤箱烤食物——( )
3.想一想:为什么夏天穿浅色衣服比穿深色衣服凉快?
4.拓展思考:不同材料的传热本领一样吗?为什么有的材料传热快,有的传热慢?我们下节课继续探究。
5.全课总结,学生畅谈收获。
板书设计
热辐射
一、概念
热辐射→无须接触、无须介质
温度越高,辐射越强
二、颜色与吸热
深色 → 吸热强
浅色 → 吸热弱
三、三种传热方式比较
①不同点:
热传导 → 固体 → 接触
热对流 → 液体气体 → 循环
热辐射 → 不接触 → 隔空
②相同点:热从高温到低温
教学反思
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