4.5熱在水中的傳遞上合小學 王倩【教材簡析】流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產生宏觀上相對位移的一種物理現象，是熱傳遞的基本方式之一。熱對流只能發生在氣體和液體中，同時會伴有流體本身分子運動產生的導熱作用。水和空氣都是能流動的物質，熱對流是流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產生宏觀上相對位移的一種物理現象，是熱傳遞的基本方式之一。在本課中，學生通過實驗認識熱在水中的傳遞方式，進一步根據生活經驗推測熱在空氣中的傳遞方式，最后讓學生了解熱對流在生活中的應用。探究活動共分兩個部分：一是探究試管中發生的熱對流現象，二是探究燒杯中發生的熱對流現象。教材中還拓展了冬天在房間使用取暖器時，房間里空氣是怎樣變熱的，目的是讓學生通過自主研究畫出空氣受熱后的運動路線圖。在研究水的對流實驗中，使用了感溫粉末、紅墨水等，目的是讓學生通過大量的感知認識對流現象，使探究活動顯得生動有趣，激發學生的探究欲望。 【學情分析】通過前一節課的學習，同學們對熱在金屬中的傳遞有了一定的了解。知道熱量的傳遞有一定的方向性，通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體；無論是物體內還是物體外都存在熱傳遞。還了解了熱傳遞的方式有：熱傳導、熱對流、熱輻射三種。同時，生活中許多學生都觀察過水加熱的過程。他們已經知道水受熱后溫度會升高。學生在三年級的學習中也已經知道了水結冰時的溫度和水沸騰時的溫度，但他們不清楚在加熱試管和燒杯底部時，熱量在水中是怎樣傳遞到各個部分的。在本節課中的學習中，學生將在感溫粉末或紅墨水的幫助下，觀察、了解到熱在水中傳遞的方式，進而分析熱在空氣中傳遞的情況。 【教學目標】科學概念目標 1.知道熱在水中是以對流的方式傳遞的。 2.理解熱可以在物體間和物體內傳遞，固體、液體、氣體都能傳遞熱。 科學探究目標 1.能夠熟練操作熱對流的實驗；運用圖形表示自己的研究結果。 2.能夠熟練開展小組合作交流活動，體驗到通過合作與交流能更好地完成認知；運用掌握的科學知識探究生活中的科學現象。 3.制訂比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力。 4.運用分析、比較、推理等方法得出科學探究的結論。科學態度目標 1.保持積極的觀察探究熱傳遞的興趣。 2.能和別人一起合作交流，愿意傾聽他人的意見，反思、調整自己的想法。3.形成從不同的角度提出研究思路的習慣，愿意采用新的方法完成探究。 科學、技術、社會與環境目標 1.明確人類的好奇心和社會需求是科技發展的動力。 2.認識到科學技術的發展影響著我們的生活。 【教學重難點】重點：通過實驗認識熱在水中傳遞過程。 難點：熱對流的形成機制，冷水受熱后向上運動。 【教學準備】實驗材料：試管、大燒杯、透明玻璃杯*2、玻璃片、三腳架、石棉網、酒精燈、火柴、鐵架臺、紅墨水、染色劑、清水、濕布、護目鏡、實驗記錄表、熱在水中傳遞的課件資料。【教學流程圖】【教學過程】1. 聚焦。出示課件，提出問題：我們常常把一壺水燒開，你知道熱在水中是如何傳遞的嗎？與在金屬中的傳遞方式相同嗎？學生根據生活的經驗，做出猜測。師生交流后，完善猜測。設計意圖：通過讓學生回顧在生活中接觸到的燒開水現象，引導學生思考熱在水中是如何傳遞的。在三年級的時候，學生已經做過水的沸騰實驗了，學生對于熱在水中的傳遞是有一定的認知基礎的，但是學生還不了解熱在水中傳遞的方式。學生在上節課學習了熱在金屬中傳遞方式，他們可能會把這個認識遷移到熱在水中傳遞上，在生活經驗和知識積累的基礎上聚焦“熱在水中是如何傳遞的”這個問題。2.實驗探究。活動一：加熱裝有水的燒杯教師：想象一下，加熱裝有水的燒杯，上面的說是否也會熱起來？學生：畫圖猜測并研討熱在燒杯中的傳遞。教師：因為水是無色透明的，很難觀察到水變化的過程，讓學生思考有什么辦法可以觀察得更清楚。學生：既然金屬上面可以涂感溫油墨觀察，往水里加感溫粉末或紅墨水，是否有助于觀察？師生交流：往水里加感溫粉末或紅墨水，能有助于觀察水的變化。教師：介紹加熱裝置，學生說說實驗步驟和注意事項。學生開展探究實驗，教師巡回指導。學生觀察、記錄實驗現象。提問：燒杯中的水是如何傳遞熱的？師生交流：水受熱向上方流動，上方的冷水向下方流動，水的各部分之間發生相對運動。活動二：冷熱水融合實驗教師提出問題：如果在燒杯上面加熱，燒杯里的水都會變熱嗎？學生：研討熱在燒杯中是如何傳遞的。教師:出示實驗用具，帶顏色的冷水、熱水、兩個玻璃杯、玻璃片，以及注意事項。學生開展探究實驗，并將實驗現象記錄在活動手冊上。師生交流：冷水受熱后向上方流動，上方的冷水向下方流動，水的各部分之間發生相對運動，水本身發生了移動。設計意圖：水是無色透明的，在實驗前需要重點探討“怎樣觀察清楚水中熱的傳遞”的問題，學生很容易聯想到上節課借助的感溫油墨，教師適時提出感溫粉末或者紅墨水的使用。在實驗中，學生還觀察到水會流動，這與上節課的金屬傳遞熱的情況有所不同，要指導學生在實驗中記錄好。3.研討。根據實驗現象和觀察記錄，師生交流：熱是怎樣傳遞到燒杯的各個部分的？師生小結：（1）水受熱后向上方運動。（2）上方冷水向下方運動。（3）水的各部分之間發生相對運動,使整個容器的水都變熱。小結并板書：熱對流。設計意圖：因為水是流體，會流動，所以跟金屬中的熱傳遞不一樣。在研討中，根據熱的傳遞方向和水的運動的情況，師生研討小結出三點情況，學生達成共識后，明白了水中的傳熱方式是熱對流。4.拓展。空氣跟水一樣，是會流動的。冬天，我們在房間里用取暖器時，房間里的空氣是怎樣熱起來的？將我們的推測在示意圖上用文字和箭頭表示出來。同學們大膽推測，利用新知識進行解釋。其他：出示一些圖片或者視頻資料如家里煮湯圓或餛飩時在加熱過程中湯圓的運動情況。 設計意圖：探究學習可以繼續遷移到各種流體，例如空氣是無色透明的，也會流動，在使用空調或取暖器時，熱是怎樣在空氣中傳遞的？學生利用新學到的知識解釋，對新知識進行鞏固。學生除了假設和推測，還可以交流如何證實這些推測。例如：生活中煮湯圓的視頻資料，引導學生深入理解水中的傳熱方式為熱對流。【板書設計】【板書說明】無【學生記錄單】【班級記錄表設計】無