资源简介

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7.《做个保温杯》教学设计
【教材简析】
保温杯是生活中常见的物品，保温就是要尽量减少热量的损失。本课旨在探究保温杯和保温瓶内胆的原理，揭示其中关于热的物理规律。保温杯一般是陶瓷或不锈钢的，设计有真空层，顶部带盖，密封严实，通常我们是从热传递的多个方面去研究设计的，做到尽量减少热量的损失，从而达到保温的效果。
本课所设计的活动其实是观察常用材料的导热性能，说出它们的主要用途，帮助学生更深入地了解生活中保温、散热等技术的应用。本课有三个活动：活动一是将同样多的、相同温度的热水倒入不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯中，测量哪一杯水凉得慢，让学生认识到金属吸热快，散热也快，是热的良导体；塑料吸热慢，散热也慢，是热的不良导体。活动二是测量比较各种方法的保温效果，让学生根据已掌握的知识和生活经验对各种材料的保温效果进行观察比较，明白制作保温杯该选用什么材料比较合适。第三个活动是选择合适的材料制作一个保温杯，并通过存放冰块，检测保温杯的效果。设计制作一个保温杯可以作为本单元的一个嵌入式的评价内容。可以让学生认识到任何设计都不是完美的。一个设计在某一方面是最好的，在其他方面可能就有缺陷。在设计时，如成本、安全性、外观、环境影响以及方案失败等其他因素也是需要考虑的。
【学情分析】
通过前几课对热传导的深入观察研究，学生们已经认识到热总是从温度较高的部分传向温度较低的部分；认识了热在固体中的传递特点，并比较研究不同材料制成的物体的导热性能。本课所设计的活动其实是对热的良导体与不良导体的解释和运用，帮助学生更深入地了解和掌握哪些材料是热的良导体，哪些材料是热的不良导体。
【教学目标】
科学观念
1.热的不良导体可以减慢物体热量的散失。
2.空气是一种热的不良导体。
3.保温、散热技术在生活中被广泛应用。
科学思维
1.根据热传递的原理设计制作保温杯。
2.研究哪种保温方法保温效果较好。
3.尝试自主设计产品，在研究后改进产品。
4.创作科学小论文等呈现保温杯探究的过程与结论。
探究实践
1.激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。
2.关注他人的探究成果，乐于分享自己的探究经验。
态度责任
1.了解生活中常见的保温制品，体会它们给人类生活带来的便利。
2.讨论技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。
3.感受到科学家与工程师的工作可以推动科学的发展与技术的进步。
【教学重难点】
重点：根据热传递的原理设计制作保温杯。
难点：研究哪种保温方法保温效果较好。
【教学准备】
学生准备：不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水、温度计、配套的杯盖、泡沫塑料、毛巾、一些包裹杯子的材料、冰块、实验记录表、学生活动手册。
教师准备：保温瓶内胆。
【教学过程】
一、聚焦
1.出示教科书73页图片：冬天喝热水，让我们更舒适。
2.提出问题：怎样让热水盛在杯子中不容易变冷？
设计意图：学生通过观察生活中熟悉的图片，激发研究热传递的兴趣，并由学生自己提出想研究的问题，避免学生被动学习，体现出学生学习的自主性。
二、探索
（一）活动一：测试比较各种保温效果的方法
1.今天老师带来了三种杯子，知道这些杯子分别是用什么材料制成的吗？
2.如果在杯中倒入同样多的、相同温度的热水，你们觉得哪个杯子中的热水会凉得慢一些？
3.学生做出猜测，并说出理由。
4.学生实验，交流汇报：用手捂在不同材料的杯壁上有什么不同的感觉？是什么原因引起的？
5.小结：热的良导体吸热快，散热也快，所以水温降得快；热的不良导体吸热慢，散热也慢，所以水温降得慢。
6.讨论：怎样使杯中的水凉得慢一些？有哪些方法？
7.小组交流，老师板书。（预设五种方法：无盖、加盖、外包毛巾、加盖+外包毛巾、嵌入泡沫塑料）
8.提问：你们认为哪种保温方法最好？
9.讨论：实验中应该注意些什么？怎样比较才公平？
（预设：倒入杯内的水量和水温、测量水温的时间、放入温度计的时间、温度计的初始温度是否相同）
设计意图：学生依据自己提出的问题进行讨论，设计方案，探讨制作保温杯的方法，体验设计的程序和方法。
10.课件出示实验注意问题，实验记录表。
11.学生开展实验活动，教师巡视指导。
设计意图：给学生提供充足的实验时间，让学生按照自己的设计进行实验探究，在探究过程中发现问题，解决问题。
12.师生交流实验结果。
（1）不同材料的杯子保温效果研讨（组内不同材料的比较）。
①展示实验记录表，观察数据，发现了什么？
②思考：这些发现能说明什么？
③生活中有哪些实际运用？
设计意图：通过小组内不同材料的杯子在相同时间里降温实验的比较，了解不同的材料传热能力也不同，进一步认识热的良导体和热的不良导体。
（2）相同材料保温效果研讨（不同小组间相同材料的比较）。
①展示实验记录表，观察数据，发现什么？
②思考：这些发现能说明什么？哪种保温方法是最有效的？
③生活中有哪些实际运用？
设计意图：通过相同材料不同保温方法的比较，了解保温杯的保温原理，并对热的良导体与热的不良导体进行解释和运用。
（二）活动二：制作一个保温杯
1.提出问题：如何制作一个保温杯？
2.课件出示材料与制作要求：选择合适的材料制作一个保温杯；杯外包裹物厚度不超过3厘米。
3.讨论：小组讨论制作保温杯的方法。
4.交流：交流各组制作保温杯的方法，并交流实验中应注意的事项。
5.制作：小组选择合适的材料制作一个保温杯。
6.测试：在杯中存放冰块，测试和比较各组保温杯的保温效果。
7.展示：观察比较各组保温杯的制作方法，分析自制保温杯的优缺点。
设计意图：学生通过经历设计——制作——测试——展示等一系列完整的活动过程，逐步培养孩子发现问题、解决问题的科学实践能力。
三、研讨
1.提出问题：制作保温杯时，我们需要从哪些方面考虑减少热量的传递？
2.师生交流设计的内容，并动手检测实际效果，交流分析观测的效果。
3.进一步设想，我们还可以做哪些方面的改进？
设计意图：通过实验和记录，学生获得了数据。通过分析这些数据，引发学生深入思考，保温只能减缓物体温度的变化，而不能保持原来的温度。
四、拓展
1.教师出示保温瓶的内胆以及课件图片。
2.学生了解保温瓶内胆的设计原理。
3.教师提出课外科学调查任务，在生活中发现更多的保温技术和散热技术。
设计意图：把保温瓶的结构与功能联系起来，不仅增加了学生对于科学的探究兴趣，更让知识的整理和技能的培养有了实实在在的可行性。
【板书设计】
做个保温杯
设计→选材→制作→测试→展示
【活动手册使用说明】
活动目的：帮助孩子记录不同方法的保温效果；记录自制保温杯的优缺点并提出改进意见。
活动手册使用说明：比较测量五种不同状况的杯子保温效果。记录初始温度和10分钟后的温度，并计算出降温幅度。
尝试创作一个保温杯的设计图，根据设计图，说明制作的方法和所用材料，并对原理进行阐述。用感温油墨或者温度传感器，测量不同保温杯的保温效果。实验测评后，师生需要思考如何对保温杯进行改进，以达到更好的效果。
改进
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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第二学期
课题 《做个保温杯》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课后练习
一、判断题1.茶杯上的盖子有利于保持茶水的温度。( )2.保温杯能保持杯内的水温一直不变。( )3.因为人穿衣服会感觉热，所以雪糕被棉被包裹很快就会融化。( )4.传热性能好的物体，保温性能也一定好。( )二、选择题1.下面各种物质中最适合做保温材料的是（ ）。A.铁B.铜C.泡沫塑料2.盖上保温杯的盖子有利于保持水温，主要是因为减缓了（ ）。A.热传导和热对流B.热运动C.热辐射3.下列实例中用来避免热传递的是（ ）。A.汽车发动机的散热片B.电熨斗的金属底板C.热水瓶的玻璃内胆4.冬天多穿衣服能感觉暖和，这是因为衣服（ ）。A.传热快，散热快B.传热慢，散热慢C.传热慢，散热快5.市面上有一种新型面料“太空棉”，科学家将一杯水用“太空棉”包好，放入零下30摄氏度的冰柜中，6个小时后水都没有结冰。下列说法错误的是（ ）。A.“太空棉”可以用来缝制御寒衣物B.“太空棉”是热的良导体C.空调房的隔热窗帘可以用“太空棉”制作6.外卖员一般将外卖用泡沫箱装起来（如图），这样做的目的是（ ）。A.泡沫箱比较坚固B.泡沫箱能降低温度C.泡沫是热的不良导体，散热慢，可以使外卖凉得慢些三、探究题我们常用热水瓶来储存烧开的热水，它的构造如图所示，最外面是一层薄的塑料外壳，里面有一个内胆，由两层玻璃组成，玻璃层中间是真空的。（1）热水瓶能较好的保温，主要是因为（ ）。A.塑料材料传热能力强B.内胆真空，无热传导与热对流C.外壳坚硬，热量不易散失（2）我推测软木塞是（ ）。A.热的不良导体B.热的良导体（3）现有同样：大小、形状、颜色、厚薄的三种杯子，要想使热水凉得最快，应该把热水倒入（ ）。A.不锈钢杯B.塑料杯C.陶瓷杯答案：一、√ × × ×二、C A C B B C三、B A A
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科学
教科版五年级下册
第四单元 热
7.做个保温杯
教学目标
科学观念
1.热的不良导体可以减慢物体热量的散失。
2.空气是一种热的不良导体。
3.保温、散热技术在生活中被广泛应用。
科学思维
1.根据热传递的原理设计制作保温杯。
2.研究哪种保温方法保温效果较好。
3.尝试自主设计产品，在研究后改进产品。
4.创作科学小论文等呈现保温杯探究的过程与结论。
探究实践
1.激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。
2.关注他人的探究成果，乐于分享自己的探究经验。
态度责任
1.了解生活中常见的保温制品，体会它们给人类生活带来的便利。
2.讨论技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。
3.感受到科学家与工程师的工作可以推动科学的发展与技术的进步。
新知导入
为了抵御寒冷，冬天人们大多喜欢喝热水。
新知导入
聚 焦
热水盛在怎样的杯子中不容易变冷呢？
我们怎样减慢物体热量的传递？
新知讲解
比较哪杯水凉得慢
不锈钢杯
陶瓷杯
塑料杯
杯中倒入同样多的、温度相同的热水，过几分钟后测量三杯水的温度，哪个杯子中的热水会凉得慢一些？
探索一
新知讲解
不锈钢是热的良导体；
陶瓷是热的不良导体。
不锈钢杯
陶瓷杯
塑料杯
在水的初始温度和放置时间相同的情况下，保温效果：
陶瓷杯
不锈钢杯
塑料杯
>
>
不锈钢杯 陶瓷杯 塑料杯
5分钟后温度
60
65
56
新知讲解
热的良导体吸热快，散热也快，所以水温降得快；
热的不良导体吸热慢，散热也慢，所以水温降得慢。
不锈钢杯
陶瓷杯
塑料杯
小结
保温就是要尽量减少热量的损失。热的不良导体可以减慢物体热量的散失。
新知讲解
交流能使杯中热水凉得更慢的方法
探索二
新知讲解
哪个杯子中热水凉得更慢
盖盖子
盖盖子+毛巾
包毛巾
盖盖子+泡沫
新知讲解
测试、比较各种方法的保温效果
杯子状况 开始温度 10分钟后温度 降温多少
无盖的杯子
加盖的杯子
外包毛巾的杯子
加盖、外包毛巾的杯子
嵌入泡沫塑料中的杯子
探索三
新知讲解
实验材料：不锈钢杯、热水、温度计、配套的盖子、泡沫塑料、毛巾、一些包裹杯子的材料、冰块、记录表、学生活动手册。
注意：
防烫安全；
倒入各组杯内的水量相等；
各组杯内开始水温相同；
温度计的原始温度相同；
同时测量各组杯内水温。
新知讲解
交流、测试、比较各种方法的保温效果
杯子状况 开始温度 10分钟后温度 降温多少
无盖的杯子
加盖的杯子
外包毛巾的杯子
加盖、外包毛巾的杯子
嵌入泡沫塑料中的杯子
我发现 80℃
80℃
80℃
80℃
80℃
66℃
76℃
70℃
78℃
79℃
14℃
4℃
10℃
2℃
1℃
热的良导体保温效果差，热的不良导体保温效果更好。
有盖子的保温效果好
外包毛巾增加隔热层，保温效果好
新知讲解
保温杯，简单说就是能够保温的杯子，一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层作成的盛水的容器，顶部有盖，密封严实，真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。保温杯从保温瓶发展而来的，保温原理与保温瓶一样，只是人们为了方便把瓶做成杯。
新知讲解
制作一个保温杯
1
选择合适的材料制作一个保温杯，要
求杯外的包裹物厚度不超过3厘米。
2
在杯中存放冰块，测试比较各组自制
保温杯的保温效果。
观察比较各组保温杯的制作方法，分
析自制保温的优缺点。
活动
探索四
明确任务
设计方案
制作测试
评估改进
新知讲解
设计图 制作方法和材料 保温效果 需要放进的地方

将陶瓷杯嵌入泡沫塑料，再用泡沫塑料制作盖子
新知讲解
自制一个简易保温杯
新知讲解
自制保温杯
新知讲解
什么样的材料散热快？什么样的材料能减慢热量的传递？
1
热的良导体散热快，如金属；热的不良导体散热慢，如塑料、泡沫，可以减慢物体热量的散失。
研讨
新知讲解
制作保温杯时，我们要从哪些方面考虑减慢热量的传递？实际效果如何？还可以在哪些方面做进一步的改进？
2
设计的主要目的是保温效果要好，因此要尽量选择热的不良导体为主要材料，以减少热量的散发。对于我们自制的保温杯来说，本身可以选用陶瓷、玻璃等热的不良导体做杯身。外部包裹泡沫、塑料、棉质物、羽绒、厚纸板等材料，这样可以有效减少因热传导而散发出去的热量。
新知讲解
保温杯就是要阻隔热量的相互传递。当保温杯内水的温度高于外界的温度时，保温杯要减慢杯内热量的流失；当保温杯内水的温度低于外界的温度时，保温杯要阻隔外界的热量进入杯内。
保温杯只能减缓物体温度的变化，而不能保持物体原来的温度不变，更不能加热。
新知讲解
盛有开水的热水瓶在放过夜以后，第二天打开，水还是非常的热，这是因为保温瓶内胆从三个方面减慢了热的传递。
课堂总结
知识点总结
1、热的不良导体可以减慢物体热量的散失。
2、空气是一种热的不良导体。
3、保温、散热技术在生活中被广泛应用。
课堂总结
知识框架
课堂总结
课堂练习
1、传热性能好的材料，保温性也一定好（ ）
2、要是一个杯子更保温，我们可以给杯子加个盖子（ ）
3、把杯子嵌在塑料泡沫里保温性能增强（ ）
4、玻璃比铁传热更快，散热更快（ ）
1、三个杯子保温效果最好的是 ，最差的是 。
2、10分钟后，1号杯子的温度最有可能是（ ）℃。
A50 B80 C72
3、要研究不同外包装材料对保温效果的影响，可以选择 和 杯子比较。
×
√
√
×
3
1
C
2
3
作业布置
课后作业
完成对应课时练习
谢谢
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兼职招聘：
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7.做个保温杯
实验记录单
小组： 姓名：
一、小组分工
设计人 材料员
制作员 测试员
展示员
二、保温杯设计图
勾选所需要的制作材料：
铝箔纸 毛巾 泡沫 卡纸 塑料瓶 瓶盖
秒表 棉花
画出设计图
三、测试结果
保温杯内水温记录表
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起始温度10分钟后
温度变化
室温
本小组
小组1
小组2
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“4三金
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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第二学期
课题 《做个保温杯》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课程基本信息
学习目标
科学观念1.热的不良导体可以减慢物体热量的散失。2.空气是一种热的不良导体。3.保温、散热技术在生活中被广泛应用。科学思维1.根据热传递的原理设计制作保温杯。2.研究哪种保温方法保温效果较好。3.尝试自主设计产品，在研究后改进产品。4.创作科学小论文等呈现保温杯探究的过程与结论。探究实践1.激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。2.关注他人的探究成果，乐于分享自己的探究经验。态度责任1.了解生活中常见的保温制品，体会它们给人类生活带来的便利。2.讨论技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。3.感受到科学家与工程师的工作可以推动科学的发展与技术的进步。
课前学习任务
了解保温杯的保温效果
课上学习任务
【学习任务一】将同样多的、相同温度的热水倒入不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯中，测量哪一杯水凉得慢，认识到金属吸热快，散热也快，是热的良导体；塑料吸热慢，散热也慢，是热的不良导体。【学习任务二】测量比较各种方法的保温效果，根据已掌握的知识和生活经验对各种材料的保温效果进行观察比较，明白制作保温杯该选用什么材料比较合适。【学习任务三】选择合适的材料制作一个保温杯，并通过存放冰块，检测保温杯的效果。
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