4.5熱在水中的傳遞上合小學(xué) 王倩【教材簡(jiǎn)析】流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對(duì)位移的一種物理現(xiàn)象，是熱傳遞的基本方式之一。熱對(duì)流只能發(fā)生在氣體和液體中，同時(shí)會(huì)伴有流體本身分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的導(dǎo)熱作用。水和空氣都是能流動(dòng)的物質(zhì)，熱對(duì)流是流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對(duì)位移的一種物理現(xiàn)象，是熱傳遞的基本方式之一。在本課中，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)熱在水中的傳遞方式，進(jìn)一步根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)推測(cè)熱在空氣中的傳遞方式，最后讓學(xué)生了解熱對(duì)流在生活中的應(yīng)用。探究活動(dòng)共分兩個(gè)部分：一是探究試管中發(fā)生的熱對(duì)流現(xiàn)象，二是探究燒杯中發(fā)生的熱對(duì)流現(xiàn)象。教材中還拓展了冬天在房間使用取暖器時(shí)，房間里空氣是怎樣變熱的，目的是讓學(xué)生通過(guò)自主研究畫(huà)出空氣受熱后的運(yùn)動(dòng)路線圖。在研究水的對(duì)流實(shí)驗(yàn)中，使用了感溫粉末、紅墨水等，目的是讓學(xué)生通過(guò)大量的感知認(rèn)識(shí)對(duì)流現(xiàn)象，使探究活動(dòng)顯得生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。 【學(xué)情分析】通過(guò)前一節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對(duì)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(wú)論是物體內(nèi)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(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三種。同時(shí)，生活中許多學(xué)生都觀察過(guò)水加熱的過(guò)程。他們已經(jīng)知道水受熱后溫度會(huì)升高。學(xué)生在三年級(jí)的學(xué)習(xí)中也已經(jīng)知道了水結(jié)冰時(shí)的溫度和水沸騰時(shí)的溫度，但他們不清楚在加熱試管和燒杯底部時(shí)，熱量在水中是怎樣傳遞到各個(gè)部分的。在本節(jié)課中的學(xué)習(xí)中，學(xué)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(jìn)而分析熱在空氣中傳遞的情況。 【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo) 1.知道熱在水中是以對(duì)流的方式傳遞的。 2.理解熱可以在物體間和物體內(nèi)傳遞，固體、液體、氣體都能傳遞熱。 科學(xué)探究目標(biāo) 1.能夠熟練操作熱對(duì)流的實(shí)驗(yàn)；運(yùn)用圖形表示自己的研究結(jié)果。 2.能夠熟練開(kāi)展小組合作交流活動(dòng)，體驗(yàn)到通過(guò)合作與交流能更好地完成認(rèn)知；運(yùn)用掌握的科學(xué)知識(shí)探究生活中的科學(xué)現(xiàn)象。 3.制訂比較完整的探究計(jì)劃，初步具備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。 4.運(yùn)用分析、比較、推理等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論。科學(xué)態(tài)度目標(biāo) 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(tīng)他人的意見(jiàn)，反思、調(diào)整自己的想法。3.形成從不同的角度提出研究思路的習(xí)慣，愿意采用新的方法完成探究。 科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo) 1.明確人類(lèi)的好奇心和社會(huì)需求是科技發(fā)展的動(dòng)力。 2.認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響著我們的生活。 【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)熱在水中傳遞過(guò)程。 難點(diǎn)：熱對(duì)流的形成機(jī)制，冷水受熱后向上運(yùn)動(dòng)。 【教學(xué)準(zhǔn)備】實(shí)驗(yàn)材料：試管、大燒杯、透明玻璃杯*2、玻璃片、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、鐵架臺(tái)、紅墨水、染色劑、清水、濕布、護(hù)目鏡、實(shí)驗(yàn)記錄表、熱在水中傳遞的課件資料。【教學(xué)流程圖】【教學(xué)過(guò)程】1. 聚焦。出示課件，提出問(wèn)題：我們常常把一壺水燒開(kāi)，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(xué)生根據(jù)生活的經(jīng)驗(yàn)，做出猜測(cè)。師生交流后，完善猜測(cè)。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)讓學(xué)生回顧在生活中接觸到的燒開(kāi)水現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考熱在水中是如何傳遞的。在三年級(jí)的時(shí)候，學(xué)生已經(jīng)做過(guò)水的沸騰實(shí)驗(yàn)了，學(xué)生對(duì)于熱在水中的傳遞是有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)的，但是學(xué)生還不了解熱在水中傳遞的方式。學(xué)生在上節(jié)課學(xué)習(xí)了熱在金屬中傳遞方式，他們可能會(huì)把這個(gè)認(rèn)識(shí)遷移到熱在水中傳遞上，在生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累的基礎(chǔ)上聚焦“熱在水中是如何傳遞的”這個(gè)問(wèn)題。2.實(shí)驗(yàn)探究。活動(dòng)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(shuō)是否也會(huì)熱起來(lái)？學(xué)生：畫(huà)圖猜測(cè)并研討熱在燒杯中的傳遞。教師：因?yàn)樗菬o(wú)色透明的，很難觀察到水變化的過(guò)程，讓學(xué)生思考有什么辦法可以觀察得更清楚。學(xué)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(xué)生說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。學(xué)生觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。提問(wèn)：燒杯中的水是如何傳遞熱的？師生交流：水受熱向上方流動(dòng)，上方的冷水向下方流動(dòng)，水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。活動(dòng)二：冷熱水融合實(shí)驗(yàn)教師提出問(wèn)題：如果在燒杯上面加熱，燒杯里的水都會(huì)變熱嗎？學(xué)生：研討熱在燒杯中是如何傳遞的。教師:出示實(shí)驗(yàn)用具，帶顏色的冷水、熱水、兩個(gè)玻璃杯、玻璃片，以及注意事項(xiàng)。學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在活動(dòng)手冊(cè)上。師生交流：冷水受熱后向上方流動(dòng)，上方的冷水向下方流動(dòng)，水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水本身發(fā)生了移動(dòng)。設(shè)計(jì)意圖：水是無(wú)色透明的，在實(shí)驗(yàn)前需要重點(diǎn)探討“怎樣觀察清楚水中熱的傳遞”的問(wèn)題，學(xué)生很容易聯(lián)想到上節(jié)課借助的感溫油墨，教師適時(shí)提出感溫粉末或者紅墨水的使用。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生還觀察到水會(huì)流動(dòng)，這與上節(jié)課的金屬傳遞熱的情況有所不同，要指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中記錄好。3.研討。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和觀察記錄，師生交流：熱是怎樣傳遞到燒杯的各個(gè)部分的？師生小結(jié)：（1）水受熱后向上方運(yùn)動(dòng)。（2）上方冷水向下方運(yùn)動(dòng)。（3）水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),使整個(gè)容器的水都變熱。小結(jié)并板書(shū)：熱對(duì)流。設(shè)計(jì)意圖：因?yàn)樗橇黧w，會(huì)流動(dòng)，所以跟金屬中的熱傳遞不一樣。在研討中，根據(jù)熱的傳遞方向和水的運(yùn)動(dòng)的情況，師生研討小結(jié)出三點(diǎn)情況，學(xué)生達(dá)成共識(shí)后，明白了水中的傳熱方式是熱對(duì)流。4.拓展。空氣跟水一樣，是會(huì)流動(dòng)的。冬天，我們?cè)诜块g里用取暖器時(shí)，房間里的空氣是怎樣熱起來(lái)的？將我們的推測(cè)在示意圖上用文字和箭頭表示出來(lái)。同學(xué)們大膽推測(cè)，利用新知識(shí)進(jìn)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(shí)在加熱過(guò)程中湯圓的運(yùn)動(dòng)情況。 設(shè)計(jì)意圖：探究學(xué)習(xí)可以繼續(xù)遷移到各種流體，例如空氣是無(wú)色透明的，也會(huì)流動(dòng)，在使用空調(diào)或取暖器時(shí)，熱是怎樣在空氣中傳遞的？學(xué)生利用新學(xué)到的知識(shí)解釋?zhuān)瑢?duì)新知識(shí)進(jìn)行鞏固。學(xué)生除了假設(shè)和推測(cè)，還可以交流如何證實(shí)這些推測(cè)。例如：生活中煮湯圓的視頻資料，引導(dǎo)學(xué)生深入理解水中的傳熱方式為熱對(duì)流。【板書(shū)設(shè)計(jì)】【板書(shū)說(shuō)明】無(wú)【學(xué)生記錄單】【班級(jí)記錄表設(shè)計(jì)】無(wú)