资源简介

(共38张PPT)
第二单元 热传递
一、单元设计
第2单元《热传递》
第二单元《热传递》
1.本单元主题的提出
2.对《课程标准》的落实
3.本单元在整套教材中的地位
4.单元次级主题的主要内容及逻辑关系
5.本单元各课模块内容及活动概述
6.单元教学目标
7.课时建议
1.本单元主题的提出
01 学术性考量 02 意义性考量 03 特色性考量
热传递作为物理学的基本概念，其重要性体现在它是能量守恒和能量转化的基本过程之一。通过学习热传递，学生能够理解热能如何在不同的物质和环境之间流动，从而深化对能量守恒定律的认识。在小学高年段，课程标准要求学生“初步了解热能及其传递方式”。这一要求旨在帮助学生建立起对热能流动的基本认识，为后续学习热力学和能量转化打下坚实的基础。本单元引导学生探究热传递的发生条件、传递方式（包括传导、对流和辐射）以及不同材料的传热性能。学生通过观察、实验、分析等科学方法，自主构建热传递的知识体系，形成“物质与能量”和“稳定与变化”等跨学科概念，激发学生对热学问题的探究兴趣。 热传递是日常生活中无处不在的现象，它影响着我们的日常生活和科技进步。儿童在热传递的理解上存在迷思，他们可能不清楚热是如何从一个物体传递到另一个物体的。通过本单元的学习，学生知道热传递的方式和规律以及不同材料的传热性能，能解释说明人们是如何根据实际需求，选择防止热传递的发生，还是利用热传递以实现方便生活的目的。热传递知识的获得需要经历大量的探究实践活动，比如观察热的传递路径、概括热传递的基本规律、分析影响热传递的主要因素等，这种实践导向的学习对于培养学生的科学思维和探究技能具有重要意义。 本单元编写时特别关注学习进阶，注重学生知识体系的连贯性和系统性，在充分考虑《冷和热》单元所学知识的基础上，进一步探讨热传递的方式和规律，理解热现象的本质，为更高年级学习热力学、能量守恒等知识做好必要的准备，体现教材设计的前瞻性和递进性。另外，本单元编写时强调对学生逻辑思维和工程思维的培养，不仅要求学生在基于事实的基础上分析传热现象、抽象传热特点、概括传热规律，同时还编排多种产品制作，让学生切实经历知识迁移、方案设计、动手操作等工程实践活动。
课程（学段）目标
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任
初步了解热能及其传递方式 通过分析、比较、抽象、概括等方法，抓住简单事物的本质特征，展示对事物的系统、结构、关系、过程及循环的理解，能使用或建构模型，解释有关的科学现象和过程； 能进行初步的创意设计，并利用影像、文字或实物，表达自己的创意。 初步具有获取信息，并运用科学方法描述和处理信息，得出结果的能力； 能利用相关仪器设备进行观察并记录；应用所学科学原理设计并制作简单的装置能进行模拟演示并简要解释。 能以事实为依据作出独立判断，面对有说服力的证据，愿意调整自己的想法；善于有依据地质疑别人的观点；乐于尝试运用多种思路和方法完成探究与实践，初步具有创新的兴趣。
2.本单元对课程标准的落实
核心概念 学习内容 内容要求 学业要求
物质的结构与性质 1.1物质具有一定的特性与功能 ①观察常见材料在水中的沉浮现象、导热性等，说出它们的主要用途。 能说明常见材料在水中的沉浮现象、导热性等及其用途。
能比较和分析常见材料在水中的沉浮现象、导热性。
能利用控制变量的方法设计方案并操作，探究不同材料在水中的沉浮现象和导热性等。
现材料的广泛用途，感受科学技术的发展对改善人们生活的作用。
能的转化与能量守恒 4.1能的形式、转移与转化 ①知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的形式，了解这些能的转化现象。 说明常见的热传递现象和影响热传递的主要因素，列举它们在生产生活中的应用。
③举例说出生活中常见的热传递现象，知道热从温度高的物体传向温度低的物体，从物体温度高的部分传向温度低的部分。 会用已有知识和经验对热传递方式作出推测，设计实验，寻找证据，得出结论。
④举例说明影响热传递的主要因素，列举它们在日常生产生活中的应用。 核心概念的内容要求和学业要求
3.本单元在整套教材中的地位
三年级上册 第四单元 空气的性质
四年级下册 第一单元 冷和热
从对热现象的感性认识（空气流动、冷热感觉），到建立核心概念（温度、物态变化、热传递方向）。
五年级下册 第二单元 热传递
聚焦热传递三种方式特点和载体的深入探究。
六年级下册 第一单元 神奇的能
将热能纳入能量大概念，学习能量形式的转化，完成从具体现象到抽象规律的认识提升。
中年段
高年段
“热”的主题
逻辑关系：
本单元四课属于“分分分总”的逻辑关系。其中前三课为分述环节，采用并列结构，引导学生分别掌握三种传热方式的概念、特点和规律，构建起“热如何传递”的知识基础。第四课为综合应用环节，基于对材料导热性、表面特性等因素的探究，运用所学知识解释现象、设计方案，实现对热传递的人为调控。
热辐射
热传导
4.单元次级主题的主要内容及逻辑关系
热对流
材料的传热本领
并列
分分分总
5.本单元各课模块内容及活动概述
课题 内容模块 活动概述
5.热传导 模块 1：热传导的概念 交流让身体变暖和以及变凉的方法，归纳热传导的概念。
模块 2：热传导的规律 做热在金属棒上和金属片上的热传导探究实验，发现热传导的传递规律。
模块 3：热传导的应用 在分析生活中热传导方向的基础上，解释热传导知识的具体应用。
6.热对流 模块 1：热对流的概念 比较热在水和空气中传递方式的相似之处，探究热在水中的传递规律，认识热对流的概念。
模块 2：热对流规律的应用 运用热对流规律，分析实验并解释生活现象。
7.热辐射 模块1：热辐射的概念与特征 观察真实情境，认识热辐射概念及两个基本特征，知道有多种辐射源。
模块2：影响热辐射吸收的因素
动手实验认识颜色对吸热能力的影响；讨论不同地面的储热差异，解释生活中的相关现象。
模块3：热辐射的凹面镜反射 阅读资料，了解凹面镜聚光原理；制作简易太阳能灶，体会光能向热能的转化。
模块4：热传递三种方式的异同 比较三种传热方式的异同；辨析真实情境中多种传热方式的共存。
8.材料的传热本领 模块1：热的良导体与不良导体的概念 结合亲身感受与直观图像，定性认识材料传热差异；运用控制变量法定量比较材料导热性能，建构热的良导体与不良导体概念
模块 2：保温材料的特点 通过常见生活事例的分析，发现保温材料所具有的共同特点，理解保温材料的隔热原理。
模块3：铝箔对热辐射的反射 辩证分析材料的导热与隔热特性，明晰铝箔反射热辐射的隔热机制。
能描述热传递的三种方式及其特点，举例说明不同材料具有不同的热传递性能，并解释生活、生产中的传热现象。
通过观察实验、提出假设、设计实验、收集并分析数据等过程，归纳概括热传递的规律。
能运用控制变量、转换和类比等科学方法设计实验，探究不同传热方式的特点以及不同材料的热传递性能。
愿意参与与热有关的各类探究活动，并尊重事实，不断改进和完善自己的探究方案。
6.单元教学目标
7.课时建议
序号 课题 课时
1 热传导 1
2 热对流 1
3 热辐射 1
4 物体的传热本领 1.5
5 单元小结 0.5
总课时 5
二、教材解析与教学流程
课的结构：递进
模块1：热传导的概念
模块2：热传导的规律
模块3：热传导的应用
概念建立
讨论交流，初步建立热传导概念
认识规律
探究热在金属棒和金属片上传导的共同特点，并进行概括
知识应用
用所学知识解释生活中常见的热传导现象
提供了解析的依据
奠定了探究的起点
回归并深化理解
教学目标：
认识热传导现象及其本质规律，理解热传导的条件，能运用规律解释生活中相关事例。
能基于生活经验和实验现象，分析、推理热传递的方向，归纳热传导规律。
能设计并实施热传导实验方案，运用控制变量法，如实记录观察结果和数据，验证猜想。
培养认真观察、实事求是的科学态度，增强探究热现象的兴趣与安全意识。
重点与难点：
重点：通过实验认识热传导现象，掌握热传导的方向和传递规律。
难点：正确理解人体降温过程中热传导的方向，建立 “热从高温物体传向低温物体”的科学概念。
模块 1：热传导的概念
设计意图：立足生活经验创设真实情境，激发探究欲望，初步建立“热传导”的概念，为后续深入探究热传导规律做好铺垫。
教学建议：
导入时要多从学生生活的实际经验入手，以免因学生经验缺失影响导入效果。
建立热传导概念时，要引导学生从温差、直接接触两个方面分析，如果学生想不到，教师可以通过提问引导学生思考。
标记“冷热物体接触面”时，可以学生语言表达清楚为主，图中的标记能体现正确答案即可，不必面面俱到。
注意事项：
学生在分析“吃雪糕”情境图时，会认为是雪糕把“凉气”传递给了身体，这是不正确的。因为热传导只能从“高温”传向“低温”。教师在处理时可以先追问并存疑，待到后面做实验时再让学生对比自证。
分析情境图片后，要结合图片内容引导学生发现热传导不仅发生在固体和固体之间，固体和气体、液体之间同样会发生。
模块 2：热传导的规律
设计意图：采用逐步导引的方法，组织学生开展梯度式“预测—验证”的探究活动，实现从“知其然”到“知其所以然”的认知递进。
教学建议：
要充分引导学生作出假设，出示实验材料让学生先自行设计实验，然后相互补充，修正实验方案，从而培养学生的科学思维。
实验中的凡士林因质量和颜色等原因可能会影响实验效果，教师可用黄油、蜡油替代。
实验中分析“火柴掉落的顺序”和“涂凡士林的作用”对学生理解实验现象有关键作用，教师要引导学生分析透彻。
在探究活动一中，火柴掉落的顺序可能会出现差异，教师要注意引导学生正确看待实验结果中的误差，可指导学生重复实验。
注意事项：
强调酒精灯正确使用方法、避免触摸高温金属棒金属片、避免触摸熔化后的凡士林等安全规范。
实验前要强调学生看清楚凡士林熔化的顺序即可记录并开始下一项实验，不必等金属板上所有的凡士林全部熔化。
金属板上的凡士林尽量涂抹均匀，面积大一些，但不要过厚，避免学生实验时凡士林液体流淌发生烫伤。
探究1
探究2
教学建议：
本环节意在让学生发现在物质各形态间都存在热传导现象，因此教学时可以引导学生说出实例中的各物质的物态。
有些实例图片中的热传导现象会存在于多个物体之间，如：热牛奶时热水把热量传递给温度相对较低的包装盒，随之包装盒把热量传递给了温度相对较低的牛奶，牛奶随之升温。教师可以引导学生发散思维，尽可能多找出答案。
冷敷的适用场景与作用属于处置受伤的科学方法，教师可适当补充讲解。
模块 3：热传导的应用
设计意图：给学生所学致所用的机会，让他们立足具体情境，通过实例分析与讨论，将规律的认识转化为解决问题的能力。
注意事项：
分析实例图片时，要注意强化热传导中直接接触这一个条件，为学生区分后续知识打好基础。
可补充
课的结构：递进
模块1：热对流的概念
模块2：热对流规律的应用
探究规律 形成概念
解释生活中的热对流现象
分析 解释
探究热在空气和水中的传递规律
提供基础
巩固概念
教学目标：
观察并分析实验现象，归纳流体“热的部分上升、冷的部分下降、循环流动”的传热规律；理解热对流是流体传热的主要方式，能运用该原理解释生活现象。
能根据已有知识，推测流体传递热的路径和特点。
能按规范步骤独立或合作完成“热在水中传递”的探究实验，准确记录实验现象，依据实验证据得出结论。
养成如实记录的习惯，形成基于证据表达个人观点的意识。
重点与难点：
重点：知道热对流是气体和液体传递热的主要方式。
难点：做热在水中传递的探究实验，理解热对流的概念。
设计意图：借助学生已有学习经验和直观、可信的感性认识，建立“热对流”的科学概念。
教学建议：
教师引导学生思考：在探究热在水中传递的规律实验中，需要控制的变量是什么？
在操作的过程中，建议在染色水流入回形管的两端及下方后再开始加热，并引导学生重点观察染色水的运动轨迹，以及加热后回形管中水的颜色变化，从而推想水由冷变热的过程，以此理解对流现象。在观察的过程中要让学生做好活动记录。
注意事项：
实验时，要提醒学生注意安全、规范，要求学生在加热过程中只观察、不动手。
模块 1：热对流的概念
利用已有经验
类比式提出问题
模块2：热对流规律的应用
设计意图：将新构建的“热对流”概念转化为分析和解决实际问题的工具，通过解释性问题驱动概念迁移，通过图示任务深化思维表征。
教学建议：
教师可以让学生带着问题阅读材料，独立思考并汇报，也可以组织小组内交流讨论，最后进行全班分享。教师要鼓励学生积极发言，充分发表自己的观点。
组织学生用热对流的知识解释生活中的相关现象时，教师先让学生组内交流讨论，再进行全班分享的原因是学生刚刚建立热对流的概念，想要将科学概念与生活实际相连接还需要一个内化的过程，所以教师选择分组讨论、生生互动的方式完成这一部分内容。但也可以根据实际教学情况，灵活调整。
注意事项：
实验时，染色液体的温度与烧杯中水的温度相差越大，效果越明显。
指向研究方法
指向研究结果
设计意图：给学生提供动手以及了解走马灯的机会，并且借助制作活动，让学生在做和玩中体会热对流在生活中的应用。
教学建议：
上课前要让学生收集走马灯的资料，了解走马灯的基本结构；评价作品时要注重从工程技术角度出发，按照STEM的要素进行评价。
运用研究结果
课的结构：
模块1：热辐射的概念
模块2：影响热辐射吸收的因素
模块4：热传递三种方式的异同
概念建立
说明热辐射可以被反射
分析原因
将三种传热方式综合起来进行知识建构，并学以致用
整合运用
建立概念，明确“是什么”
提供定义、特征与探究起点
提供关键原理
在比较与综合中，反哺与深化对前序概念的理解
丰富对辐射现象的认识
模块3：热辐射的凹面镜反射
了解现象和举措蕴含的原理
补充事实
教学目标：
理解热辐射的概念并了解热辐射的传热特点；能举例说明生活中常见的热辐射现象；区分热辐射与其他两种传热方式的不同。
根据实验数据，归纳出影响热辐射吸收的因素；通过比较、分析概括出热辐射与热传导、热对流的异同。
通过设计实验验证猜想，探究影响热辐射吸收的因素，并运用所学知识设计制作太阳能灶。
激发对热辐射现象的好奇心，培养实证精神与严谨态度；认识科学知识在解释生活现象与指导技术应用中的价值，树立运用科学改善生活、保护环境的意识。
重点与难点：
重点：通过生活感受和实例分析，了解热辐射的传递形式。
难点：能够独立分析某个场景中存在的热传递方式。
设计意图：遵循“生活实例导入—归纳核心概念—提炼关键特点—图示辅助理解”的路径，将抽象的热辐射概念与具体的生活经验紧密相连，帮助学生从感性经验出发建构热辐射概念。
教学建议：
借助视频、图片或者三球演示仪来帮助学生建构太阳向地球传递热这一过程。
比较与传导、对流的不同之处，先明确传导、对流的传热特点。传导需要直接接触；对流需要气体或液体，热的部分上升，冷的部分下降，并且都是不同时受热的，由近至远，都是从温度高处传到温度低处。
分析的实例，也可以利用蜡烛、热水袋等工具模拟实际场景让学生亲身感受。
注意事项：
引导学生自主发现热辐射的传热特点，不要直接将结论告诉学生。
模块 1：热辐射的概念
外延举例法
帮助理解概念
设计意图：解析生活中遇到的有关热辐射吸、储方面的现象与运用，丰富学生对热辐射的认识。
教学建议：
学生有充足的生活经验来表述哪一个温度更高，教师要善于利用学生的已有经验。
为方便读取温度数据，建议使用电子温度计。
解释生活实例可以借助视频帮助学生理解。
模块 2：影响热辐射吸收的因素
注意事项：
做对比实验，要突出对比实验的公平性，材料大小要一致，黑白纸袋的摆放方向要一致。
表述时要说明条件，如：同一种物质，在相同阳光照射下，浅颜色升温慢，深颜色升温快。不同材质的物体，吸收热辐射的能力具有显著差异。在相同阳光照射下，沙子比水升温快；水泥地面比草坪升温快。
辐射升温的两个主要因素
利用上述研究结果解释
教学建议：
可以给学生多提供一些太阳灶的图片或者视频，为学生自主设计简易太阳灶提供思路。
模块 3：热辐射的凹面镜反射
注意事项：
太阳灶的制作，操作时要注意指导和适当帮助，但不要限制学生的想象。
设计意图：借助模仿性制作行为，进一步丰富学生对热辐射的认识。
集热实践
集热
设计意图：实现子概念整合的建构并将其运用到复杂情景的分析中，巩固本单元所学的知识。
教学建议：
可以不局限于教材的爱心驿站，出示生活中常见的物品或者场景，引导学生发现大多数情况下多种热传递方式都是同时存在的。
在表述热传递方式时，让学生说出这一传热方式的特点，帮助学生巩固概念。
模块4：热传递三种方式的异同
三种方式内容小结
课的结构：递进
模块1：热的良导体与不良导体的概念
模块2：保温材料的特点
模块3：铝箔对热辐射的反射
概念建立
研究一类典型应用材料的结构
原理分析
深化特定功能材料的认知
认知突破
比较不同材料的导热性能，建立基础概念
提供应用场景与分类依据
展现基于“不良导热”的常规思路
“良导体”通常不用于隔热与模块3形成认知突破
打破思维定式
深化对“隔热”的理解
教学目标：
认识不同材料的导热性能差异，理解热的良导体与不良导体的概念，了解保温材料的特点及应用原理。
能分析归纳实验数据，概括导热规律，解释生活中材料选用的原因。
会设计并规范完成材料导热的对比实验。
乐于科学探究，尊重实验事实，树立合理利用材料的环保责任意识。
重点与难点：
重点：区分热的良导体和热的不良导体。
难点：理解保温材料的特点及保温原理。
模块 1：热的良导体与不良导体的概念
指向材料本身化学属性
设计意图：从可感的形象入手，采用逐步深入的方式，建构热的良导体与不良导体的概念。
教学建议：
提问环节可结合学生日常生活动作引导回忆，比如让学生说说冬天摸金属门把手和木质门框的不同感受，配合热成像图，快速吸引学生注意力。
从室温、体温稳定,导向材料的温差
追述器材介绍和原理
教学建议：
实验前先演示操作流程，明确电子温度计的使用方法、小棒放入热水的深度（建议统一浸没1/3）、测量温度的时间节点等关键操作；分组时采用4人小组制，明确记录员、操作员、汇报员分工，确保人人参与。实验后引导学生用表格整理数据，通过数据对比直观得出导热性能排序，再总结热的良导体与不良导体的概念。
讨论锅、电熨斗等用品材料时，可提前准备实物或图片，让学生直观观察各部分材质，再结合概念分析选材原因。
注意事项：
实验用到热水，需提醒学生小心操作，避免烫伤；烧杯放置在桌面中间位置，防止碰倒；轻拿轻放电子温度计，避免损坏。
电子温度计提前调试，确保测量数据准确；每组实验材料单独分装，避免混乱。
强调“热的良导体和不良导体是相对概念，并非良导体能导热、不良导体完全不导热”，避免学生形成错误认知，明确二者的核心区别是导热速度不同。
不是探究
毗邻化
设计意图：借助形象化图片，表现材料内部结构，将“空气阻热”的抽象原理可视化，推动学生从现象观察走向原理建构，为后续应用设计奠定基础。
模块 2：保温材料的特点
注意事项：
材料展示安全：展示岩棉板等材料时，提醒学生不要用手直接揉搓，避免细小纤维刺激皮肤和呼吸道；实物展示后及时整理，保持桌面整洁。
原理讲解精准：讲解时明确“空气是热的不良导体”是保温材料发挥作用的核心。
教学建议：
提问时先从学生熟悉的棉被入手，再过渡到墙体岩棉板、树木保温的草绳，降低思考难度；讨论环节教师可抛出提示性问题，如“这些材料摸起来有什么共同感觉？”“它们的内部结构可能是什么样的？”引导学生逐步聚焦保温材料的特点。
阅读文本前先让学生带着问题“保温材料的共同特点是什么？为什么这些特点能起到保温作用？”进行自主阅读；阅读后采用同桌互述的方式，让学生用自己的话总结核心内容，然后全班交流，检验阅读效果。
准备岩棉板、空心砖、蓬松的棉花等实物保温材料，让学生观察、触摸，直观感受其疏松、多孔的结构；用动画演示空气在材料“小房间”中减少热传导、阻止热对流的过程，帮助学生理解保温原理。
指向物体的结构特点
教学建议：
悬念式导入：从学生熟悉的电动车防晒坐垫、食物冷藏袋入手，提问“这些用品中的铝箔看起来薄薄的，为什么能起到防晒、隔热的作用？”引发学生探究兴趣，再进入师生交流环节。
演示实验变量控制：强调两个烧杯的水量、水温、材质、大小，以及与台灯的距离、照射时间等条件必须完全相同，突出“单一变量”原则。
使用数字温度计，让温度变化更明显，便于学生观察。
实验前：让学生根据“铝箔像镜子一样反射热”的假设，预测哪个烧杯温度更高，并说明理由。
实验中：引导学生观察温度计读数的变化，思考“为什么铝箔包裹的烧杯温度更低”。
实验后：组织学生讨论，从实验现象推导出结论，并联系生活中的铝箔保温箱等实例。
设计意图：将学生的视角导向隔热的两个方面，在引发认知冲突的基础上，给学生提供科学探究的机会，使其基于证据建构“铝箔亮面高效反射热辐射”的科学认知。
注意事项：
台灯使用时温度较高，提醒学生不要用手触摸灯泡和灯罩，避免烫伤。
确保铝箔和棉布包裹紧密，不留缝隙，避免空气对流影响实验结果。
初始水温要一致，记录初始温度时要等温度计示数稳定后再读取。
铝箔要使用亮面朝外包裹，因为亮面的反射率更高，实验效果更明显。
深色棉布要选择厚实、颜色深的材料，以增强其吸收热辐射的能力，与铝箔形成鲜明对比。
指向物体表面的物理属性
模块3：铝箔对热辐射的反射
教学建议：
布置制作保温盒作业时，明确作业要求（如材料自选、能放置雪糕、保证密封性等），提供材料参考（如铝箔、泡沫塑料、棉花、纸盒等）；提醒学生结合本节课所学的保温原理，合理搭配材料，如在纸盒内侧贴铝箔、夹层填充蓬松棉花等。
注意事项：
作业中强调“雪糕最后熔化”的评比标准，同时提醒学生注意保温盒的实用性和安全性，避免使用尖锐、有毒的材料；鼓励学生大胆创新，同时结合所学知识，避免盲目制作。
有温度差
从高温向低温传递
热传导
热对流
热辐射
设计意图 教学建议
通过填写围绕“热传递”核心概念设计的知识结构图，引导学生将传热的条件、规律、方式及材料导热性等零散知识点进行结构化梳理，自主构建系统化的知识网络。 回顾与整理：鼓励学生回顾并尝试独立填写热传递知识结构图，再通过小组交流完善，教师重点关注学生对“热传导、热对流、热辐射”等概念及其关系的理解是否准确。
依托“分析保温杯结构”这一真实生活情境，引导学生运用热传递知识（阻断热传导、抑制热对流、减少热辐射）解决实际问题，旨在检验并促进知识向实践的有效转化，培养学生的科学应用意识。 迁移与应用：引导学生依托保温杯实物或结构示意图，对核心部件（如真空层、镀银内壁、塑料外壳等）进行解构分析。要求学生辨析各部分阻断热传递的具体方式，并探讨结构设计与实际保温效能之间的关联，促进知识向真实问题解决迁移。
设计两个分别指向“理解表达”与“实验探究”的自我评估问题，驱动学生对学习方法和探究过程进行元认知审视，推动课堂评价从“聚焦知识结果”向“关注过程与方法”转型，促进学生自主学习与反思能力的进阶。 反思与评价：实施差异化评价，引导学生立足真实学情（如理解深度、探究参与度等），以勾选反思量表的形式进行客观的自我诊断，避免评价的单一化。同时，鼓励学生以撰写“保温改进设计”或“热传递探究计划”为载体，将内在反思外化为具体的行动意向与后续学习规划。

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