资源简介

《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。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
我是奶茶店老板，现在要“夏日奶茶铺招标会？
提出问题：1.为什么冷饮会变热？
哪些情况会加速冷饮变热？
冷饮神明时候停止变热？
设计意图：学生通过思考生活中熟悉的场景，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）任务：升级版奶茶杯
1.头脑风暴：升级奶茶杯要考虑哪些因素呢？（团队）
（预设生答：性价比、质量、环保、成本、保温……）
哪些材料能支撑我们的想法？
（预设生答：热的不良导体……）
设计意图：工程设计，思维启发方式
明确任务：（出示材料市场）要求保温效果好，总价不超过3元、便携、美观的奶茶杯
出示评价量表
升级版奶茶杯评价量表 评价方向 评价标准 分数 总分
造价 是否符合成本控制要求（3元） √/×
保温性 8分钟温度每升高0.5摄氏度减1分，共10分。
便携性 包装轻盈，拿取方便不易打滑得5分；包装较为轻便，拿取方便不易打滑得3分；包装厚实，容易打滑得1分。
其他增加便携性的相关设计可酌情加1分
美观性 结构合理，外形美观，处于较高水平得4分；结构较合理，外形较为美观，处于中等水平得2分；
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。
设计：设计前明确“要包含哪些信息”
（预设生答：图文并茂，用途……）
这是第 组得设计图，分别使用了 。
选择这些材料的原因是
。
由内到外材料分别是 。
造价计算 （元） 总价 （元）
改进意见：
作品展示会
小组汇报，其他同学根据评价表进行评价
制作
测试：在杯中存放冰块，测试和比较各组保温杯的保温效果。
操作员：温度计通过吸管口，探头入水不触碰杯壁杯底
计时员：使用秒表及时，报告时间
读数员：示数稳定读取初始温度，每隔1分钟报告温度
记录员：记录初始温度后，每隔1分钟记录温度
汇报员：整合小组记录和分析内容，上台汇报。
展示：观察比较各组保温杯的制作方法，通过记录分析自制保温杯的优缺点。
记录表
起始温度（ ℃） 1分钟后温度（ ℃） 2分钟后温度（ ℃） 3分钟后温度（ ℃） 4分钟后温度（ ℃） 5分钟后温度（ ℃）
6分钟后温度（ ℃） 7分钟后温度（ ℃） 8分钟后温度（ ℃） 9分钟后温度（ ℃） 10分钟后温度（ ℃）
我的发现
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
升级版奶茶杯设计图
第 组
改进
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）(共14张PPT)
教科版 五年级下册
做个保温杯
探索
夏日奶茶铺
为什么奶茶变热
哪些情况会加速冷饮变热
冷饮何时停止变热
奶茶冷饮会变热的烦恼
探索
任务：升级奶茶杯
需要考虑哪些因素
哪些材料可以支撑我们的想法
设计
升级版奶茶杯设计图
第 组
探索
制作保温杯
制作要求
·选择合适的材料，杯外的包裹物厚度不超过3厘米。
·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，分析自制保温杯的优缺点。
评价量表
升级版奶茶杯评价量表 评价方向 评价标准 分数 总分
造价 是否符合成本控制要求（3元） √/×
保温性 8分钟温度每升高0.5摄氏度减1分，共10分。 便携性 包装轻盈，拿取方便不易打滑得5分； 包装较为轻便，拿取方便不易打滑得3分； 包装厚实，容易打滑得1分。 其他增加便携性的相关设计可酌情加1分 美观性 结构合理，外形美观，处于较高水平得4分； 结构较合理，外形较为美观，处于中等水平得2分； 探索
制作流程
绘制设计图
分工合作，根据图纸制作
完善修改
制作保温杯的设计方案：自制保温杯可采用双层结构。内胆和外壳可以采用玻璃、陶瓷等热的不良导体。填充材料可采用泡沫塑料、棉质物、羽绒等保温材料。
参考建议
探索
小组分享制作过程
作品检验
操作员：温度计通过吸管口，探头入水不触碰杯壁杯底
计时员：使用秒表及时，报告时间
读数员：示数稳定读取初始温度，每隔1分钟报告温度
记录员：记录初始温度后，每隔1分钟记录温度
汇报员：整合小组记录和分析内容，上台汇报。
探索
保温杯只能起到尽量减慢热传递的作用，但事实上还是会发生热量的传递。
（1）当保温杯内水的温度高于外界温度时，保温杯所起到的作用是减缓杯内热量的流失。
（2）当保温杯内水的温度低于外界温度时，保温杯所起到的作用是减缓外界热量进入杯内。
小结
资料
保温瓶内胆原理图
生活小技巧：保温瓶的开水不能灌太满，瓶塞会导热，这样水冷的快，应该在塞子下留点空气，这样由于空气的导热性能差，水就冷得慢。
研讨
1.什么样的材料散热快？什么样的材料能减慢热量的传递？
像金属这类热的良导体散热快；
像陶瓷、塑料这类热的不良导体散热慢，能减慢热量的传递。
研讨
2.制作保温杯时，我们需要从哪些方面考虑减慢热量的传递？
设计的主要目的保温效果要好，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。也可参考保温杯内胆的原理来改进保温杯，比如选取保温性能更好的真空材料等。
通过学习，我们知道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。
总 结这是第 组得设计图，分别使用了 。
选择这些材料的原因是
。
由内到外材料分别是 。
造价计算 （元） 总价 （元）
改进意见：
记录表
起始温度 （ ℃） 1分钟后温度 （ ℃） 2分钟后温度 （ ℃） 3分钟后温度 （ ℃） 4分钟后温度 （ ℃） 5分钟后温度 （ ℃）
6分钟后温度 （ ℃） 7分钟后温度 （ ℃） 8分钟后温度 （ ℃） 9分钟后温度 （ ℃） 10分钟后温度 （ ℃）
我的发现

展开更多......

收起↑