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4.4 热在金属中的传递 教案设计
一、核心素养目标
1. 科学观念：知道热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式；热可以在物体内和物体间传递，通常从温度高的部分传向温度低的部分。
2. 科学思维：能运用分析、比较、推理的方法得出热传导的规律，理解热传递的方向性。
3. 探究实践：能设计实验探究热在金属条和金属片中的传递方式，用示意图记录热传递的路径。
4. 态度责任：对热传递现象产生探究兴趣，养成以事实为依据的意识；在小组合作中积极沟通交流，认真细致地完成实验。
二、教学过程
（一）科学聚焦：生活现象，引发思考
教师活动
1. 演示实验：将一把金属勺放入热汤中，过一会儿用手触摸勺柄，提问：“勺柄没有直接放入热汤中，为什么会变热？热是怎样从勺口传到勺柄的？”
2. 引导学生用箭头画出自己认为的热传递路径。
3. 提出核心问题：“热在金属中是怎样传递的？它有什么规律？”引出课题。
学生活动
1. 观察演示实验，触摸勺柄感受温度变化，产生疑问。
2. 在纸上画出热从勺口传到勺柄的路径，分享自己的想法。
3. 明确本节课的探究主题，产生探究兴趣。
设计意图
1. 通过直观的演示实验，让学生亲身感受热在金属中的传递现象，引发学生的思考。
2. 让学生画出热传递路径，暴露学生的前概念，为后续实验验证做铺垫。
（二）科学探索：实验探究，观察传递
活动一：观察热在金属条中的传递
教师活动
1. 介绍实验方法1：用蜡观察热的传递。
活动五实验材料：金属条、蜡烛、酒精灯、铁架台、火柴。
活动五实验步骤：①在一根金属条表面均匀涂上一层蜡，然后将金属条固定在铁架台上；②用酒精灯加热金属条的一端，观察金属条上蜡的熔化顺序；③再取一根相同的金属条，均匀涂上蜡，固定在铁架台上，加热金属条的中部，观察蜡的熔化顺序。
2. 强调实验注意事项：使用酒精灯时注意安全，不要用手触摸加热后的金属条，防止烫伤。
3. 组织学生分组实验，巡视指导，提醒学生仔细观察蜡的熔化过程，用示意图记录热传递的路径。
4. 介绍实验方法2：用感温油墨观察热的传递。
活动五讲解感温油墨的特点：随着温度的变化会发生颜色变化，加热后由紫色变成粉色。
活动五实验步骤：在金属条上均匀涂上感温油墨，晾干后分别加热金属条的一端和中部，观察感温油墨的颜色变化，记录热传递的路径。
5. 组织学生用感温油墨重复实验，对比两种实验方法的效果。
6. 引导学生总结实验现象：无论是加热金属条的一端还是中部，蜡都是从温度高的地方向温度低的地方熔化，感温油墨也是从温度高的地方开始变色。
7. 得出结论：热在金属条中是从温度高的部分传向温度低的部分。
学生活动
1. 认识实验材料，了解用蜡观察热传递的实验步骤和注意事项。
2. 分组进行实验，加热金属条的一端和中部，观察蜡的熔化顺序，用示意图记录热传递路径。
3. 了解感温油墨的特点，用感温油墨重复实验，观察颜色变化，记录热传递路径。
4. 对比两种实验方法，发现感温油墨的观察效果更直观。
5. 分析实验现象，总结热在金属条中的传递规律。
设计意图
1. 通过两种不同的实验方法，让学生从不同角度观察热在金属条中的传递现象，培养学生的观察能力和实验操作能力。
2. 用示意图记录热传递路径，将抽象的热传递过程可视化，帮助学生理解热传导的方向性。
3. 对比两种实验方法，让学生体会到实验方法的选择对实验效果的影响。
活动二：观察热在金属片中的传递
教师活动
1. 提出问题：“热在金属条中是沿着直线传递的，那么热在金属片中是怎样传递的呢？”
2. 引导学生做出假设，设计实验方案。
3. 总结实验方案：
活动五实验材料：金属圆片、蜡烛、感温油墨、酒精灯、铁架台、火柴。
活动五实验步骤：①在金属圆片表面均匀涂上蜡（或感温油墨）；②分别在金属圆片的边缘一点和中心加热，观察蜡（或感温油墨）的变化；③用示意图记录热在金属片中的传递路径。
4. 组织学生分组实验，巡视指导，提醒学生注意观察蜡的熔化范围和感温油墨的变色范围。
5. 引导学生展示实验记录的示意图，交流实验现象。
6. 总结实验现象：加热金属圆片的边缘一点时，热从加热点向四周传递；加热金属圆片的中心时，热从中心向四周传递。
7. 得出结论：热在金属片中也是从温度高的部分传向温度低的部分，从热源中心向四周各个方向逐渐扩散。
学生活动
1. 思考热在金属片中的传递方式，做出假设，设计实验方案。
2. 分组进行实验，分别加热金属圆片的边缘和中心，观察蜡的熔化或感温油墨的变色情况。
3. 用示意图记录热在金属片中的传递路径，展示自己的实验结果。
4. 全班交流实验现象，分析热在金属片中的传递规律。
5. 得出实验结论，理解热在金属片中的传递特点。
设计意图
1. 让学生自主设计实验方案，培养学生的实验设计能力和创新思维。
2. 通过实验观察，让学生直观感受热在金属片中的传递特点，对比热在金属条和金属片中传递的异同。
3. 培养学生的归纳总结能力，让学生从不同的实验现象中概括出热传导的共同规律。
（三）科学研讨：交流讨论，总结规律
教师活动
1. 提出第一个研讨问题：“金属条上的热是通过什么传递过去的？”
2. 引导学生回答：热是通过金属本身传递过去的，这种热传递方式叫作热传导。
3. 提出第二个研讨问题：“热在金属条中是怎样传递的？在金属片中又是怎样传递的？”
4. 组织学生分组讨论，结合实验示意图进行回答。
5. 总结：热在金属条中是从加热端向另一端传递，在金属片中是从加热点向四周传递。
6. 提出第三个研讨问题：“在金属条和金属片中，热的传递方式有什么相同特点？”
7. 引导学生总结热传导的特点：热量的传递具有一定的方向性，总是从温度高的部分传向温度低的部分。
学生活动
1. 思考热在金属中传递的介质，理解热传导的概念。
2. 分组讨论热在金属条和金属片中的传递方式，结合实验示意图进行描述。
3. 对比热在金属条和金属片中传递的异同，总结热传导的共同特点。
4. 全班交流讨论，完善对热传导规律的认识。
设计意图
1. 通过三个研讨问题，引导学生逐步深入理解热传导的概念和规律，培养学生的分析概括能力。
2. 让学生通过对比和归纳，从具体的实验现象中抽象出科学规律，提升学生的科学思维能力。
（四）科学拓展：认识热传递的三种方式
教师活动
1. 讲解：“热传递主要有三种方式，除了我们今天学习的热传导，还有热对流和热辐射。”
2. 展示图片，结合生活实例讲解三种热传递方式：
活动五热传导：通过直接接触，热从一个物体传递给另一个物体，或从物体的一部分传递到另一部分，如金属勺传热、用手摸热水袋感到热；
活动五热对流：液体或气体中，冷热部分相互混合传递热，如烧水时水的上下流动、冬天暖气使房间变暖；
活动五热辐射：不依靠任何介质，以电磁波的形式直接发射热量，如太阳的热量传到地球、烤火时感到暖和。
3. 布置课后任务：观察生活中的热传递现象，判断它们分别属于哪种热传递方式，下节课分享。
学生活动
1. 认真倾听教师的讲解，了解热传递的三种方式。
2. 结合生活实例，理解每种热传递方式的特点。
3. 记录课后任务，准备观察生活中的热传递现象。
设计意图
1. 拓展学生的知识面，让学生对热传递有一个全面的认识，为后续学习热在水中和空气中的传递奠定基础。
2. 让学生将所学知识与生活实际联系起来，提高运用知识识别现象的能力。
（五）课堂总结：梳理知识，构建体系
教师活动
1. 引导学生回顾本节课的学习内容：“今天我们探究了热在金属中的传递，谁能说说热在金属中是怎样传递的？热传导有什么特点？热传递有哪三种方式？”
2. 结合板书，梳理核心知识点：
活动五热传导：热通过直接接触从温度高的部分传向温度低的部分；
活动五热在金属条中从加热端向另一端传递，在金属片中从加热点向四周传递；
活动五热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射；
活动五热传递的共同规律：热总是从温度高的物体或部分传向温度低的物体或部分。
3. 总结：“热传递在我们的生活中无处不在，了解热传递的规律可以帮助我们更好地利用热，防止热带来的危害。”
学生活动
1. 跟随教师的引导，回顾本节课的实验过程和结论，主动回答问题。
2. 完善自己的课堂笔记，形成清晰的知识框架。
3. 进一步理解热传导的规律和热传递的三种方式，巩固所学知识。
设计意图
1. 通过师生共同总结，帮助学生梳理本节课的核心知识，构建完整的知识体系。
2. 让学生认识到学习热传递规律的实际意义，提高学生的科学素养。
（六）课堂练习：巩固提升，查漏补缺
教师活动
1. 发放课堂练习题，要求学生独立完成，限时10分钟。
2. 学生完成后，组织同桌之间互相批改，统计答题情况。
3. 针对易错点进行重点讲解：
活动五判断题第1题：太阳通过热辐射的方式将热量传递到地球，而不是热传导；
活动五判断题第3题：热在金属片中是向四面八方传递的，而不是只顺着一个方向；
活动五综合题：在星形铜丝的①处加热，热会从①处向四周传递，距离①越近的火柴越先掉落，所以第二根掉落的是⑧，最后掉落的是⑤。
4. 对学生掌握较好的知识点进行肯定，对薄弱知识点进行补充讲解。
学生活动
1. 独立完成课堂练习题，认真审题，仔细作答。
2. 同桌之间互相批改，标记出错误的题目。
3. 认真倾听教师的讲解，分析错误原因，及时纠正。
4. 将错题整理到错题本上，便于后续复习。
设计意图
1. 通过课堂练习及时检测学生的学习效果，了解学生对知识的掌握程度。
2. 针对易错点进行重点讲解，帮助学生查漏补缺，纠正错误认知，巩固所学知识。

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