资源简介

4.7 做个保温杯 教案设计
一、核心素养目标
1. 科学观念：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；了解保温和散热技术在生活中的广泛应用。
2. 科学思维：能根据热传递的原理设计保温杯，分析影响保温效果的因素。
3. 探究实践：能测试不同保温方法的效果，自主设计并制作保温杯；能对自己的作品进行评价和改进。
4. 态度责任：激发设计制作保温杯的兴趣，乐于尝试和创新；关注他人的探究成果，乐于分享自己的经验。
二、教学过程
（一）科学聚焦：生活问题，引出主题
教师活动
1. 提问：“冬天，我们喝热水时，希望热水能保持温度久一些。你有什么办法能让热水凉得慢一些？”
2. 展示不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯，提问：“这三种杯子，哪个杯中的热水凉得慢？为什么？”
3. 引导学生结合上节课所学的导热性能知识做出猜测。
4. 提出核心问题：“怎样才能制作一个保温效果好的保温杯？”引出课题。
学生活动
1. 结合生活经验，说出让热水凉得慢的方法，如加盖、用毛巾包裹等。
2. 观察三种杯子，根据材料的导热性能做出猜测：陶瓷杯和塑料杯中的热水凉得慢，因为它们是热的不良导体。
3. 明确本节课的探究主题，产生设计制作保温杯的兴趣。
设计意图
1. 从学生生活中的实际问题入手，自然引出保温的主题，让学生感受到科学与生活的密切联系。
2. 结合上节课的知识做出猜测，实现知识的迁移，为后续探究奠定基础。
（二）科学探索：探究保温方法，制作保温杯
活动一：比较不同材料杯子的保温效果
教师活动
1. 讲解实验方案：
活动五实验材料：不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯各一个，温度计三支，热水，量杯，秒表。
活动五实验步骤：①在三个杯子中同时倒入相同温度、相同体积的热水；②测量并记录初始水温；③盖上盖子，放在相同的环境中；④5分钟后，分别测量三个杯子中的水温，记录数据。
2. 强调实验注意事项：倒入的水温和水量要相同；测量水温时温度计的使用要正确；同时开始计时，同时测量水温。
3. 组织学生分组实验，巡视指导，提醒学生准确记录数据。
4. 引导学生分析实验数据，得出结论：不锈钢杯中的水凉得最快，陶瓷杯次之，塑料杯凉得最慢。
5. 讲解原理：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。
学生活动
1. 了解实验方案，明确实验目的和步骤。
2. 分组进行实验，分工合作：一人倒水，一人测量初始温度，一人计时，一人记录数据。
3. 5分钟后，同时测量三个杯子中的水温，记录数据。
4. 分析实验数据，比较三种杯子的保温效果，得出实验结论。
5. 理解不同材料保温效果不同的原因，巩固热的良导体和不良导体的知识。
设计意图
1. 通过实验验证不同材料杯子的保温效果，让学生直观感受材料的导热性与保温效果的关系。
2. 培养学生的实验操作能力和数据处理能力，让学生学会用实验数据支持自己的观点。
活动二：探究减慢热水变凉的方法
教师活动
1. 提问：“除了选择合适的杯子材料，还有哪些方法可以减慢热水变凉的速度？”
2. 组织学生分组讨论，提出各种保温方法，如给杯子加盖、用毛巾包裹、嵌入泡沫塑料中、用铝箔纸包裹等。
3. 引导学生设计实验，测试不同方法的保温效果：
活动五实验材料：五个相同的玻璃杯，热水，温度计，盖子，毛巾，泡沫塑料，铝箔纸，秒表。
活动五实验步骤：①在五个玻璃杯中倒入相同温度、相同体积的热水；②分别处理五个杯子：无盖、加盖、外包毛巾、加盖外包毛巾、嵌入泡沫塑料中；③测量并记录初始水温；④10分钟后，分别测量五个杯子中的水温，记录数据。
4. 组织学生分组实验，巡视指导，提醒学生控制实验变量。
5. 引导学生分析实验数据，比较不同方法的保温效果。
6. 总结：给杯子加盖可以减少热对流，用热的不良导体包裹可以减少热传导，这些方法都能减慢热水变凉的速度。其中，加盖外包毛巾和嵌入泡沫塑料中的保温效果最好。
学生活动
1. 分组讨论，提出各种减慢热水变凉的方法。
2. 设计实验方案，明确实验步骤和注意事项。
3. 分组进行实验，按照步骤操作，记录不同时间的水温。
4. 分析实验数据，比较不同保温方法的效果，找出保温效果最好的方法。
5. 理解各种保温方法的原理，知道保温就是要尽量减少热的传递。
设计意图
1. 让学生自主探究不同的保温方法，培养学生的创新思维和实验设计能力。
2. 通过对比实验，让学生了解影响保温效果的因素，为后续设计制作保温杯奠定基础。
3. 培养学生的合作探究能力和数据分析能力。
活动三：设计并制作保温杯
教师活动
1. 提出任务：“请大家根据热传递的原理，设计并制作一个保温杯。要求：杯外的包裹物厚度不超过3厘米；保温效果好；外形美观，便于携带。”
2. 引导学生分组讨论，设计保温杯的方案，画出设计图，注明使用的材料和制作方法。
3. 展示一些保温杯的设计范例，启发学生的思路。
4. 提供制作材料：玻璃杯、塑料杯、泡沫塑料、毛巾、铝箔纸、棉花、胶带、剪刀等。
5. 强调制作注意事项：使用剪刀时注意安全；包裹物要均匀，不要留有空隙；杯盖也要做好保温处理。
6. 组织学生分组制作保温杯，巡视指导，帮助学生解决制作中遇到的问题。
学生活动
1. 明确制作任务和要求，分组讨论保温杯的设计方案。
2. 画出设计图，注明材料和制作方法，说明设计原理。
3. 参考设计范例，完善自己的设计方案。
4. 领取制作材料，按照设计图制作保温杯。
5. 小组内分工合作，互相帮助，完成保温杯的制作。
设计意图
1. 让学生运用所学的热传递知识设计制作保温杯，培养学生的知识应用能力和创新设计能力。
2. 通过动手制作，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
3. 培养学生的团队合作精神和审美能力。
活动四：测试保温杯的保温效果
教师活动
1. 讲解测试方法：在每个自制的保温杯中倒入相同温度、相同体积的热水，测量初始水温；盖上盖子，放在相同的环境中；30分钟后，测量水温，计算降温多少，比较保温效果。
2. 组织学生分组测试自己制作的保温杯的保温效果，记录数据。
3. 引导学生分析自己的保温杯的优点和不足，提出改进方法。
4. 组织学生展示自己的保温杯，分享设计思路和制作过程，交流保温效果。
学生活动
1. 了解测试方法，明确测试要求。
2. 分组测试自己制作的保温杯的保温效果，记录初始水温和30分钟后的水温。
3. 计算水温下降的度数，分析自己的保温杯的保温效果。
4. 反思自己的作品，找出优点和不足，提出改进建议。
5. 展示自己的保温杯，分享设计和制作经验，互相学习。
设计意图
1. 通过测试保温效果，让学生检验自己的设计成果，培养学生的评价能力和反思能力。
2. 通过展示和交流，让学生分享经验，互相学习，共同提高。
3. 培养学生的语言表达能力和分享意识。
（三）科学研讨：交流讨论，深化理解
教师活动
1. 提出第一个研讨问题：“什么样的材料散热快？什么样的材料能减慢热量的传递？”
2. 组织学生分组讨论，结合本节课的实验和制作进行回答。
3. 总结：热的良导体散热快，如金属；热的不良导体能减慢热量的传递，如塑料、木头、泡沫塑料、棉花、空气等。
4. 提出第二个研讨问题：“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？”
5. 引导学生从减少热传导、热对流、热辐射三个方面进行分析：
活动五减少热传导：使用热的不良导体作为杯身和包裹材料；
活动五减少热对流：给杯子加盖，密封杯口；
活动五减少热辐射：使用铝箔纸等反热辐射材料包裹。
6. 总结：制作保温杯要综合考虑减少三种热传递方式，才能达到好的保温效果。
学生活动
1. 分组讨论第一个研讨问题，回顾实验现象和制作过程，总结散热和保温材料的特点。
2. 全班交流讨论，完善对保温材料的认识。
3. 讨论第二个研讨问题，从热传递的三种方式分析保温杯的设计原理。
4. 结合自己的制作经验，分析影响保温效果的因素，提出改进方法。
5. 理解保温的原理就是要尽量阻隔热的传递。
设计意图
1. 通过研讨问题，引导学生深入理解保温的原理，将保温方法与热传递的三种方式联系起来，构建完整的知识体系。
2. 培养学生的分析概括能力和反思能力，让学生学会从科学原理的角度分析和解决问题。
（四）科学拓展：了解保温瓶的原理
教师活动
1. 展示保温瓶内胆的图片和结构图，讲解保温瓶的保温原理：
活动五软木塞：热的不良导体，隔绝内部与外界空气的接触，减少热传导和热对流；
活动五真空层：没有空气，无法进行热传导和热对流；
活动五镀银内壁：像镜子一样，将热辐射反射回去，减少热辐射。
2. 提问：“保温瓶能保温，是因为它能完全阻止热的传递吗？”
3. 讲解：“保温瓶不能完全阻止热的传递，只能减慢热的传递速度，所以热水还是会慢慢变凉。”
4. 布置课后任务：观察生活中的保温和散热技术，了解它们是如何利用热传递原理的，下节课分享。
学生活动
1. 观察保温瓶内胆的结构，认真倾听教师的讲解，理解保温瓶的保温原理。
2. 思考保温瓶是否能完全保温，认识到保温只是减慢热的传递，而不是阻止热的传递。
3. 记录课后任务，准备观察生活中的保温和散热技术。
设计意图
1. 让学生了解工业产品保温瓶的设计原理，将自己的制作与实际产品联系起来，拓展学生的视野。
2. 让学生认识到科学技术在生活中的应用，激发学生的创新意识和学习科学的兴趣。
（五）课堂总结：梳理知识，升华认识
教师活动
1. 引导学生回顾本节课的学习内容：“今天我们学习了制作保温杯，谁能说说保温的原理是什么？制作保温杯时可以采用哪些方法减慢热量的传递？”
2. 结合板书，梳理核心知识点：
活动五保温的原理：尽量减少热的传递，包括热传导、热对流和热辐射；
活动五减慢热传递的方法：使用热的不良导体、加盖密封、使用反热辐射材料等；
活动五空气是一种热的不良导体，很多保温材料都是利用空气来保温的，如泡沫塑料、棉花、羽绒服等。
3. 总结：“保温和散热技术在生活中有着广泛的应用，了解热传递的规律可以帮助我们设计出更好的产品，改善我们的生活。”
学生活动
1. 跟随教师的引导，回顾本节课的实验和制作过程，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. 进一步理解保温的原理和方法，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，强化对保温原理的理解。
2. 让学生认识到科学技术与生活的密切联系，培养学生的科学素养和创新精神。
（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3题：冬天触摸铁门和木门感觉铁门更凉，是因为铁门是热的良导体，能快速将手上的热量传走，而不是因为铁门温度更低；
活动五综合题：热水瓶两层玻璃之间抽成真空是为了阻隔热传导和热对流，内壁镀银是为了减少热辐射，软木塞是热的不良导体，可以减少热传导和热对流。
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。

展开更多......

收起↑