资源简介

4、《结构与保温》教学设计
课题 《结构与保温》 课时 1 授课对象 五年级学生
执教教师
教材 分析 本节课是大象版五年级上册第一单元第4课内容。本节课借助对双层玻璃结构的观察,引导学生从事物结构的角度提出可探究的问题,同时巩固可探究问题转化的方法。 通过研究单层、双层结构对热传递的影响,发现结构是影响热传递速度的重要因素之一,达成课标要求。 利用资料卡呼应问题情境,解释玻璃窗设计成双层结构的原因。 阅读“保温瓶的原理”体会复杂的科学世界,产品设计时应同时考虑多种因素影响。“迁移应用”环节再次提醒学生关注制作任务,利用所学知识,思考冰淇淋冷藏箱的结构设计。
学情 分析 本单元的学习建立在中年级学段“小小气象员” “冷与热”等单元的学习,学生对于冷热现象的认识、温度计的使用、热对物体状态的影响等方面已经形成了较为正确的概念, 受日常生活经验及思维特点的影响,在热传递的方向、方式以及材料、结构等因素对热传递速度的影响等方面,学生仍存在认知偏差,缺乏对热传递全面、正确的认识和理解。在提出问题方面,经过四年的训练,学生已能从具体的现象与对事物的观察比较中提出问题,但在把问题转化成可探究的科学问题上,还有较大的提升空间，而且提出的问题过于宽泛,比较模糊,没有明确的答案指向。
教学 目标 科学观念：知道双层结构可以减缓热传递的速度，了解保温瓶的保温原理。 科学思维：能从事物的结构角度提出可探究的科学问题。 探究实践：能制作不同的结构来研究物体结构对热传递快慢的影响。 态度责任：培养对科学问题积极探索的兴趣。
教学 重难点 1.能从事物的结构角度提出可探究的科学问题。（重点） 2.能制作不同的结构来研究物体结构对热传递快慢的影响。在对温度变化的分析中, 知道双层结构可以减缓热传递的速度。（难点）
教学 准备 烧杯（1大2小)、热水、温度计(2支)、计时器、泡沫板、橡皮泥
教学过程
教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图（含评价意图）
一、聚标生趣 2分钟 师：同学们，今天老师带来一个你们每天都会用到的物品（饭盒），仔细观察一下它们的结构有什么特点？ （展示实物饭盒）拆开 师：饭盒为什么要设计成双层的？单层会更节省材料呀。 师：所以你们认为物品的保温与什么有关？ 师：我们班的同学观察很仔细，研究能力一定也很强！那么我们今天就一起来研究结构与保温的关系吧！ (板书课题:结构与保温)贴板书 生：是双层的结构。 生：双层会更保温，让饭菜冷得慢。因为不同结构对热传递有影响。 生：双层结构。 生：打开课本P11 尝试从事务结构角度提出科学问题。
二、学用助思20分钟 1．提出问题 师：结构与保温有什么关系，说说你的猜想。 师：双层结构和单层结构两者要在哪些相同的条件下才能对比？ （一个塑料的，一个玻璃的，能比较出是结构影响了保温效果吗？） （一个测量5分钟，一个测量10分钟，能比较出是结构影响了保温效果吗？） 师：哪位同学来提出我们需要研究的具体的问题。 2.实验探究： 师：我们班的同学越来越会思考了。想要验证一个科学问题我们需要做实验。大家想想，在做这个实验时要达到什么样的假设才能证明双层结构的保温效果更好？ 师：那么提出假设后，我们拿到材料就开始实验了吗？ 出示实验材料：（1个大烧杯、2个小烧杯、泡沫盖、橡皮泥、温度计2支、计时器） 师：如何使用这些材料才能验证不同结构对热传递的影响 请小组内讨论设计实验步骤。说清楚实验中需要收集哪些数据,怎么收集 （学生发言，教师根据学生步骤演示，并强调注意事项） （演示两个不同的结构，组装，倒水，用橡皮泥封口，温度计的使用） 师:你们组想收集温度变化的数据,每隔 2 分钟收集一次。其他同学认为这个组把他们的实验方案讲清楚没 大家还有没有什么疑问 师:为什么要测量两个烧杯内热水的初始温度 师:考虑得非常严谨,这种实验,就是要尽可能地控制可能会变化的量。 师：那我们从实验中得到的数据怎样才会变得有用 统计图就是一种非常有用的数据处理方式(出示复式折线统计图)。 （讲解复式折线统计图并演示初始温度的记录） 关于这个实验,还有需要补充的吗 老师在这里还有几点提示。 (出示小组分工) 师：请同学们将分工牌贴在自己桌子的左上角，按照分工牌分工，各司其职，负责好自己需要做的。 (1名计时员、2名测温员、1名记录员、2名材料整理员) （出示观察建议） 师：请大家填写记录表中剩下的部分，注意上面的提示。 ①同时观察两个结构的烧杯内水的温度,每隔 2 分钟计时员负责提醒时间，不暂停时间，连续观察8分钟。 ②把收集到的温度数据记录在实验单的粉色表格中，并完成复式折线统计图。 ③思考这些数据说明了什么？ 2、处理信息 (学生分组实验，记录数据并绘制复式折线统计图,教师个别指导) 生：双层结构比单层结构的物体保温效果更好。 生：材料相同，测量时间相同。 生：相同材料做成的双层结构和单层结构的物体，在相同时间内，哪一个保温效果好呢？ 生：假设在相同时间内，如果双层结构温度变化幅度小，那么双层结构的保温效果更好。 生：不是，需要制定实验计划，按实验步骤操作。 （学生快速讨论实验计划，抽学生发言） 生：首先要组装实验装置。其次我们组打算在两个结构内倒入同样多的温水,先用温度计测量初始温度，记录在0分钟的表格内，再每隔 2 分钟测量两个烧杯内热水的温度变化。 生:如果两个温度不一样会影响实验的科学性。 生：要对这些数据信息进行处理。 学生按照小组分工牌分工，贴在桌子左上角 学生填写记录表，分析数据，得出结论。 让学生针对单层、双层结构对热传递的影响有思考 研究单层、双层结构内的 水温变化幅度。 处理信息中学生要绘制不同结构内水温变化的复式折线统计图。 折线统计图是五年级下学期数学第7单元内容，现在还没有学。
三、展评测能10分钟 1、学生小组汇报数据，充分锻炼表达能力。 2、小结（填一填） 师:比较我们收集到的温度变化数据,哪种结构内的水温下降得慢 师：为什么双层结构比单层结构温度变化幅度小呢？（请阅读P12页资料卡）完成大屏幕上的填空。 （希沃投屏展示实验单数据） 生:双层结构。双层结构内水的温度变化趋势比较平缓,温度变化幅度小,单层结构的温度变化幅度大。 生：（资料卡）单层玻璃由于内外表面温差较大，加上玻璃内外的空气都可以对流，热传导速度较快。双层玻璃每层玻璃内外表面的温差都相对减小，加上采用合适的间隔可以有效防止夹层中空气的对流，静止的空气是热的不良导体，因此保温效果大大增加。
四、延拓悟学8分钟 1、阅读 师:了解了双层结构的保温原理,你能推测保温瓶的保温原理吗 请同学们阅读“保温瓶的原理”。 师:谁来说说保温瓶是如何保温的 （阅读保温瓶保温原理用自己的话说一说） 2、迁移应用 师:生活中通常以多种热传递方式同时存在,保温就是尽可能减缓热传导、热对流、热辐射的速度。 冰淇淋冷藏箱的保温效果与哪些因素有关 同学们可以在课下自由组成研究小组,继续开展研究,为我们制作保温效果更好的冰淇淋冷藏箱做准备。 (学生自主阅读P12) 生 1:瓶口的木塞是热的不良导体。 生2：双层结构又减少了热传导和热对流,里面的镀层又阻止了热辐射。 生 3:保温瓶采用了多种方式来尽可能地降低热传递的速度。 生：从结构上减少热传导和热对流、从材料上尽可能的阻止热辐射。 了解保温瓶的原理，理论结合实际生活，充分理解不同结构对热传递的影响。 了解结构与保温的关系为下一课制作冰淇淋冷藏箱做准备。
板 书 设 计 1.4结构与保温 单层结构：温度变化幅度大 相同材料 相同时间 双层结构：温度变化幅度小（保温效果更好）
教 学 反 思实验记录单
姓名： 第 组
实验名称 不同结构对热传递的影响实验计划
我的假设 在相同时间内，相同材料，双层结构温度变化幅度小。
实验材料 烧杯（1大2小两个）、温度计（2支）、胶带、橡皮泥、计时器、热水
相同条件 烧杯、同样多的热水、初始温度、测量时间……
不同条件 单层结构与双层结构
1.用大烧杯套小烧杯的方法，制作双层结构瓶。
2.分别在双层烧杯和单层烧杯内倒入同样多的温水，记录初始温度。
3.将温度计用泡沫板固定在测量位置，用橡皮泥将温度计和泡沫板固定，使温度计竖直插入水中，温度计不接触杯底和杯壁，视线与读取刻度平行。
4.每2分钟观察并记录一次温度数据，不暂停，连续共观察8分钟。
实验记录单
第 组 组员：
实验名称 不同结构对热传递的影响实验计划
我的假设 在相同时间内，相同材料，双层结构温度变化幅度小。
实验材料 烧杯（1大2小两个）、温度计（2支）、胶带、橡皮泥、计时器、热水
相同条件 烧杯、同样多的热水、初始温度、测量时间……
不同条件 单层结构与双层结构
实验步骤 1.用大烧杯套小烧杯的方法，制作双层结构瓶。
2.分别在双层烧杯和单层烧杯内倒入同样多的温水，记录初始温度。
3.将温度计用泡沫板固定在测量位置，用橡皮泥将温度计和泡沫板固定，使温度计竖直插入水中，温度计不接触杯底和杯壁，视线与读取刻度平行。
4.每2分钟观察并记录一次温度数据，不暂停，连续共观察8分钟。
实验现象 记录数据
处理数据
实验结论 我发现：单层结构的水温变化幅度 ，双层结构的水温变化幅度 。
结论：在相同时间内，相同材料，双层结构温度变化 。
不同结构内水温变化对比图

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