1、5.热在水中的传递【教材简析】本课是五年级下册热单元的第5课。在上一课的教学中,学生已经知道热在金属中是以热传导的方式传递的。在本课,学生通过实验认识热在水中的传递方式,根据水和空气都是能流动的物体,进一步推想出热在气体中的传递方式,最后了解热对流在生活中的应用。本课的探究活动共分两个部分,第一部分是探究试管中发生的对流现象,第二部分是探究烧杯中发生的对流现象。在研究水的对流实验中,使用了不同的方式方法探究水在不同容器中的热传递情况,目的是让学生通过大量的途径感知认识水的对流。同时,在教科书中还拓展了冬天在房间使用取暖器时,房间里空气是怎样变热的,目的是让学生在已经认识掌握了水的热传递方式基础
2、上,通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。整个探究活动显得生动有趣,更好地激发学生的探究欲望。【学情分析】学生在整个单元已经学习了运用分析比较及画图记录的方法。不少学生在前几课的学习中,也已经积累了这样的经验:热可以在温度不同的物体间进行传递,也可以在同一物体中由温度高的一端传递到温度较低的一端,即热传导。但是热在水等液体中究竟如何传递,学生的概念还很模糊,体验也不多,需要教师促发学生思考,通过设计实验观察现象而获得新的认识。【教学目标】科学观念通过实际操作热对流实验,知道热在水中是以对流的方式传递的,认识到热可以在物体间和物体内传递,明白固体、液体、气体都能传递热。科学思维运用分析、比较的
3、方法,能推理得出热在水和空气中的传递方式。探究实践能制订比较完整的探究计划,熟练操作热对流的实验,能运用图形表示自己的研究结果,会提出感兴趣的问题。态度责任能保持积极的观察探究热传递的兴趣,能和别人一起合作交流,愿意倾听他人的意见,反思、调整自己的想法,形成从不同角度提出研究思路的习惯,愿意采用新的方法完成探究。【教学重难点】重点掌握热在水中的传递方式热对流;了解热在其他液体中也是以对流的方式传递的。难点熟练操作热对流的实验,并能够运用图形表示自己的研究结果。【教学准备】教师教学课件学生1.每组提供水、试管、铁架台、酒精灯、火柴、烧杯、三脚架、石棉网、高锰酸钾固体;2.学习记录单【教学过程】一
4、、激发兴趣,聚焦问题(预设5分钟)材料准备:试管、水、铁架台1.提问:同学们都有过烧水的经历吧?老师今天也带来了三分之一试管的水,如果用酒精灯给它加热,水会发生什么变化呢?(预设:温度会慢慢升高,水越变越热,最后沸腾)2.分发画图记录单提问:(1)水在变热的过程中,热在水中是怎样传递的?(2)你能用箭头在这张图中表示吗?3.收集不同猜测,引出课题:热在水中的传递4.讨论:(1)如何证明哪种观点是正确的?(预设:实验加热试管,观察热在水中的传递情况)(2)怎样才能清晰地看到热在水中的传递过程?(预设:加有颜色的物体,如红墨水、颜料、高锰酸钾固体等)设计意图通过画图方式暴露学生对水的热传递情况的已
5、有认知,并让学生自主设计实验,激发学生的学习热情。二、观察验证水的热传递现象(预设30分钟)材料准备:水、试管、铁架台、酒精灯、火柴、烧杯、三脚架、石棉网、高锰酸钾固体、学习单(一)观察热在水中的传递1.观察热在试管水中的传递(1)教师介绍方法(视频演示),学生四人一组,尝试加热试管,仔细观察加热过程中,热在水中的传递情况。(2)将观察到的水的传热情况用箭头的方式记录在记录单上。(3)交流研讨:热在试管水中是怎样传递的?(预设:底部的冷水变热后向上流动,上面的冷水向下流动补充继续加热;不断循环,直到整个试管中的水都变热直至沸腾。)(4)提问:如果换成更大的容器(烧杯等),并在容器一侧加热,热在
6、水中的传递方式还会一样吗?2.观察热在烧杯水中的传递(1)教师介绍方法(视频演示),学生四人一组,尝试在一侧加热烧杯,仔细观察加热过程中,热在水中的传递情况。(2)将观察到的水的传热情况用箭头的方式记录在记录单上。(3)交流研讨:在烧杯底部的一侧加热,烧杯内的水都会变热吗?热是怎样传递到这杯水的各个部分的?(预设:底部的冷水加热变热后向上流动,上面的冷水向下流回加热点补充继续加热;不断循环,直到整个烧杯的水都变热直至沸腾。)(5)小结:水在加热过程中,与加热点接触的水会先热起来,受热后水向上流动;上面的冷水又会向下流动补充进行加热,变热后又向上流动,不断循环,直到水全部变热并沸腾。我们把这样热
7、在水中的传递情况叫做热对流。(二)观察热在其他液体中的传递1.提问:热在水中是以对流的方式传递的,那在其他液体中,还会以对流方式传递吗?说说你的理由。(预设:也会以对流的方式传递。它们都是液体,都会流动,有一些相同的特征。)2.教师出示白醋和酒精两种液体,结合课前录制视频,观察热在这两种液体中的传递情况。3.学生观察比较热在白醋、酒精中的传递情况与在水中是否相同。(预设:白醋和酒精中,热也是以对流的方式传递的)4.教师讲授:液体的对流,了解液体都是以对流的方式传递热的。设计意图通过多个实验,增强学生的观察记录能力;观察水的热传递情况,掌握水的热对流传热方式;并且能够运用实验中收集的证据对之前的
8、猜测进行论证。三、拓展(预设:3分钟)1.提问:热在金属中以热传导的方式传递热,在液体中以热对流的方式传递热,那在空气中,热会怎样传递呢?(预设:热在空气中会以热对流的方式传递热,因为空气与液体都会流动)2.课后寻找资料或自主实验探究。设计意图空气和水都有相似的性质:流动性。通过拓展活动,训练学生的逻辑思维和发散思维能力。四、课堂小结(预设:2分钟)通过今天的学习,我们了解到热在水中是以对流的方式传递的。在课后,同学们可以探索更多液体中热传递的奥秘。设计意图鼓励学生深度思考,激发学生继续探究的兴趣。【疑难解答】1.学生在做试管中的水的热传递实验时,由于操作、材料等原因,水的热传递情况看得不是很清楚,影响观察记录,怎么办?这种情况需要从仪器、材料、操作规范等方面来考虑。首先,仪器在操作过程中,应做到不移动或尽量少移动(教师在课前摆放好仪器);其次,高锰酸钾的倾倒最好能够由微视频的方式更好地呈现在学生面前,或教师提前倾倒,但要更注意仪器的移动情况;第三,在操作过程中,应尽量让学生了解到注意事项,严格按照教师要求进行实验。2.学生在实验过程中,实验现象示意图画得不好,怎么办?在第一环节学生暴露前概念时,教师可以有意识地引导孩子将自己的猜测画到纸上并展示,在此过程中,教师可以将示意图的画法进行示范,这样更有利于后期活动的顺利展开。3