资源简介

五年级—教科版—科学—第四单元
7. 做个保温杯
一、教材简析
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。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。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。
二、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。
三、教学目标
科学概念目标
热的不良导体可以减慢物体热量的散失。
空气是一种热的不良导体。
保温、散热技术在生活中被广泛应用。科学探究目标
根据热传递的原理设计制作保温杯。
研究哪种保温方法保温效果较好。
尝试自主设计产品，在研究后改进产品。
科学态度目标
激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。
关注他人的探究成果，乐于分享自己的探究经验。科学、技术、社会与环境目标：
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。
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。二、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。
准备材料：不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水、温度计、配套的盖子、泡沫塑料、毛巾和橡皮筋、制作保温杯的材料、剪刀、美工刀、双面胶、透明胶、冰块、活动手册。三、教学过程
（一）聚焦
引入：(教学提示：出示教材 P73 图片。)同学们，冬天里我们都喜欢喝热水。怎样让盛在杯子中的热水不容易变冷呢？让我们听听同学们的回答吧。(播放学生录音1)
揭题：三个同学的想法都不一样，热水到底在什么样的杯子不容易冷？带着这个问题开始我们今天的探究保温杯之旅吧！
（二）探索
活动一 比较哪杯水凉得慢
提问 1：(教学提示：出示不锈钢杯、陶瓷杯和塑料杯。)屏幕上有三个大小差不多的杯子，它们分别是不锈钢杯 陶瓷杯 塑料杯
提问 2：如果在杯中倒入同样多的而且相同温度的热水，你们觉得哪个杯子中的热水会凉得慢一些？(播放学生录音 2）哪个同学的猜想正确呢？让我们用实验来证明吧。
实验活动
实验准备： 不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水、温度计，量杯温馨提示：实验时要正确使用温度计，小心倒热水，不要烫到手。
播放学生实验视频 1
比较哪杯水凉得慢水温记录表
开始水的温度 初始手感 5 分钟后水的温度
不锈钢杯
陶瓷杯
塑料杯
我的发现
提问：分析实验结果，你们有什么发现呢？
学生汇报发现：（播放学生录音 3）
老师小结：不锈钢等金属热的良导体吸热快，散热也快，所以水降温快。陶瓷、塑料等热的不良导体吸热慢，散热也慢，所以水温度降得慢。
活动二 交流能使杯中热水凉的更慢的方法
提问 1：如果使不锈钢杯中的水凉得慢一些？你们有什么好办法呢？让我们来听听他们的想法。
学生汇报（播放学生录音 4）
小结：三位同学通过思考 想到了利用生活中的材料包裹杯子的好方法。为了更好地比较测试效果，我们还可以设置有盖和无盖的对比实验。（老师提示实验注意事项：倒入各杯的水量和水温、测量水温的时间、温度计的初始温度应该保持相同。） 活动三 测试、比较各种方法的保温效果
实验准备：不锈钢杯子 5 个、毛巾、泡沫塑料、温度计、热水、活动手册 P12 温馨提示：实验时倒入热水时小心，防止烫伤；正确使用温度计。
（播放实验视频 2）
各种方法保温效果记录表
杯子状况 开始温度 10 分钟后的温度 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
我的发现
4.老师小结： 盖盖子的不锈钢杯子包裹泡沫泡沫塑料后，有效的阻隔热传递，从而起到最好的保温的作用。生活中的保温杯就是根据这个原理制作而成的。保温杯就是尽量阻隔热传递， 减慢水温的变化。因此保温杯既能阻碍热量往外传递， 也能阻隔热量往杯里传递。当保存热水时， 它可以减慢杯内温度下降；当保存冰块时， 它可以减慢杯内水温升高。但保温杯并不能保持水原来的温度。
活动四：制作一个保温杯
过渡：通过前面的学习， 我们知道了热的不良导体散热慢，也知道哪种保温方法保温效果好，还了解了保温杯的原理。下面我们就利用这些已学的知识尝试制作一个保温杯吧。首先我们来看保温杯的制作要求：选择合适的材料制作，要求杯外的包裹物厚度不超过 3 厘米。制作前，请同学们结合前面所学热传递的知识进行思考，制作保温杯时，我们要从哪些方面考虑减慢热量的传递
让我们听听以下几位同学的设计思路。
（播放学生录音 5）
小结：同学们的设计思路很清晰，不但利用了热传递的知识还结合自己使用保温杯的经验进行思考，如何减慢热传递。相信电视机前的同学们会有更多的想法。制作保温杯是科学课里的工程问题。工程的关键是设计。请同学们根据刚才的制作思路把保温杯的设计图画在课本 75 页的相应的表格里。
(
设计图
制作方法
和材料
保温效果
需要放进的
地方
)制作要求：
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画出设计图，说明制作方法。
展示学生设计图并点评。
制作保温杯：
呈现制作材料和工具：没有保温效果的杯子（塑料杯、陶瓷杯或不锈钢杯都可）、各种保温材料（铝箔纸、塑料泡沫、棉花、布块、隔热棉、纸皮等）、剪刀、透明胶、双面胶等。温馨提示：制作保温杯时， 要小心使用工具， 避免受伤 。
测试保温杯
①过渡：同学们，你们的保温杯做好了吗？屏幕上的保温杯设计非常有创意，接下来我们利用制作好的保温杯存放冰块来测试保温效果。注意测试使用的冰块大小、数量、测量时间都要相同。
（播放视频 3：学生测试保温杯实验）
②小结：为了更好地了解我们制作的保温杯的保温效果，我们可以通过多次重复的实验进行测试，同时在测试中分析保温杯的优点和需要改进的地方。
（播放录音 6：学生交流保温杯的优点和需要改进的地方。）
③总结： 事实上，任何一个产品的设计都不是完美的。一个设计在某一方面是最好的，在其他方面可能就有缺陷。生产企业设计保温杯时，都要考虑到产品的成本、安全性、外观、环境影响以及方案失败等其他因素，因此他们会对产品不断地进行改进和创新，从而得出最优产品。课后也请电视机前的同学们继续改进和完善自己的保温杯，特别是对保温杯的密封性、外观设计和实用性等方面作进一步的改进。
（三）研讨
过渡：同学们，这节课我们探究了保温材料、保温方法以及制作了保温杯，请同学们回忆今天所学内容并思考下面的问题 ：
1.什么样的材料散热快？什么样的材料能减慢热量的传递？（播放录音 7） 热的良导体吸热快，散热也快；热的不良导体材料吸热慢，散热也慢。
（四）拓展：探究保温瓶的原理
过渡：科学技术的发展给我们的生活带来了很多便利，生活中像保温杯一样的保温技术应用随处可见。如我们家中的保温瓶
①提问：同学们，你们知道保温瓶是怎样保温的吗？我们先来认识一下保温瓶内部的结构。
②介绍保温瓶的结构（图片呈现），认识保温瓶的保温原理
（播放学生录音 7）
③小结：内胆是保温瓶保温的关键所在。
④了解生活中的保温和散热技术
课后请同学们进行科学调查 了解生活中各种各样的保温和散热技术
（五）课堂总结
同学们，今天我们探究保温杯之旅即将结束了，回顾这节课的内容，我们知道了：
热的不良导体可以减慢物体热量的散失。。
空气是一种热的不良导体。
保温就是要尽量减慢热传递。

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