资源简介

7.《热辐射》教学设计
核心概念：1.物质的结构与性质
4.能的转化与能量守恒
跨学科概念：物质与能量、结构与功能
系统与模型、稳定与变化
内容要求：
1.1观察常见材料的导热性，说出它们的主要用途。
4.1 ①知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的形式，了解这些能的相互转化现象。
4.1 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。
4.1 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。
教材分析：
本课是“热传递”单元的第3课，在学习了热传导、热对流的基础上，进一步探究第三种传热方式——热辐射。教材按照“现象引入→概念建立→实验探究→应用拓展→比较总结”的逻辑编排：首先从篝火、电烤箱、太阳传热等现象引入，认识热辐射的概念——热源直接向周围发射热，无须接触或介质；然后通过黑白纸袋吸热实验，探究不同颜色物体的吸热能力；接着介绍热辐射在生活中的应用（屋顶绿化、白色长袍、太阳能灶等）；然后比较三种传热方式的相同与不同之处；最后制作简易太阳能灶，体验热辐射的应用。本课是对热传递三种方式的系统总结，为下节课学习材料的传热本领做铺垫。
学情分析：
五年级学生已经学习了热传导和热对流，知道热可以通过接触传递（传导）和循环流动传递（对流），但对“不接触也能传热”的热辐射方式还不了解。学生在生活中有晒太阳、烤火等经验，知道站在太阳下或火堆旁会感到热，但不清楚这是热辐射。学生具备一定的实验设计能力，但控制变量的意识还不够强。学生对太阳能灶等科技制作充满兴趣，喜欢动手实践，但容易把热辐射和热传导、热对流混淆。教学中应通过对比实验让学生直观感受热辐射的特点，通过三种传热方式的比较帮助学生建立系统认知。
学习目标：
1.科学观念：知道热辐射是热传递的一种方式，理解热辐射的概念；知道热辐射无须接触或介质，热源温度越高辐射能力越强；知道不同颜色的物体吸热能力不同；能列举生活中热辐射的实例。
2.科学思维：能基于实验现象分析热辐射的特点，发展科学推理能力；能比较三种传热方式的相同与不同，建立系统认知；能运用热辐射知识解释生活中的热现象。
3.探究实践：能完成黑白纸袋吸热对比实验，控制变量，得出可靠结论；能设计实验验证热辐射的存在；能动手制作简易太阳能灶，培养工程实践能力。
4.态度责任：保持对热现象的好奇心和探究欲，乐于参与实验探究与合作交流；体会科学原理在生活中的应用价值，激发创新意识；认识太阳能的利用价值，树立节能意识。
重点与难点：
重点：认识热辐射的概念和特点，通过实验探究不同颜色物体的吸热能力。
难点：理解热辐射与热传导、热对流的区别，建立三种传热方式的系统认知。
教法与学法
教法：情境导入法、实验探究法、对比教学法、讨论法
学法：自主探究、合作学习、对比归纳
教学准备：
教师准备：教学课件、黑白纸袋、温度计、太阳灯（或在阳光下实验）、红外热成像仪（可选）、太阳能灶成品、易拉罐、剪刀、钳子、铁丝、胶水（制作材料）。
学生准备：黑白纸袋各一个、温度计两支、实验记录单、易拉罐、手机支架、铁丝、剪刀、钳子、油性胶水（制作太阳能灶材料）。
教学过程：
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境发现思维 1.复习导入：热传递的两种方式：热传导、热对流，它们各有什么特点？2.提出问题：那么太阳的热是怎样传到地球上来的？太空里没有空气，也没有物质接触，这是什么传热方式呢？3.出示图片：篝火旁的人群感到温暖、电烤箱里的红薯被烤熟、乌龟晒太阳。4.提问：这些现象中，热是怎样传递的？需要接触吗？需要介质吗？5.学生讨论交流。6.揭示概念：像太阳、篝火这样直接向周围发射热的方式，叫作热辐射。热辐射无须接触或借助别的物体，并且热源温度越高，热辐射能力越强。7.板书课题：热辐射。8.思考：这种传热方式，和我们前两节课学的热传导、热对流，有什么不一样的地方呢？9.热辐射在我们生活中无处不在，出示三张生活实例图，提问：找一找，这些热辐射现象的热源都在哪里？ 复习旧知，建立知识联系。认知冲突：引发思考，激发探究兴趣。从生活现象入手，让学生感受热辐射的存在。引导学生对比热传导、热对流，发现热辐射的特点。建立热辐射的概念，明确本课探究主题。
探究活动发展思维 活动一：探究不同颜色物体的吸热能力1.提问：热辐射能被物体吸收吗？不同颜色的物体吸热能力一样吗？2.学生猜测：你觉得哪种颜色的物体吸热能力强？为什么？3.设计实验：怎样验证我们的猜测？（1）在形状、大小一致的白纸袋和黑纸袋中各放一支温度计；（2）放在阳光下的同一位置（或用太阳灯照射）；（3）晒10～15分钟后，读取温度各是多少。4.强调实验注意事项：两个纸袋要一样大、放在同一位置、同时开始、同时读数。5.学生分组实验，教师巡视指导。6.汇报交流：实验结果怎样？黑纸袋和白纸袋的温度有什么不同？这说明什么？7.小结：深色物体比浅色物体吸热能力强。黑色物体吸热能力最强，白色物体吸热能力最弱。活动二：生活中的热辐射1.讨论：阳光下光脚踩在不同的地面上（1）不同颜色的物体吸热能力不同，那不同的地面呢？阳光下光脚踩在沙滩上、水里、草地上、水泥地上，感觉到的温度有什么不同？（2）学生结合生活经验交流各自的感受；（3）追问：为什么不同的地面踩上去温度不一样？哪种地面储热能力强？（4）小结：不同的物质吸收和储存热量的本领不同，这也是热辐射在生活中的现象。2.提问：生活中人们是怎样利用热辐射的知识的？3.出示图片：屋顶种绿植、屋顶修建水池、沙漠地区的人穿白色长袍。4.学生小组讨论：人们这样做的原因是什么？5.全班交流：（1）屋顶种绿植、修水池：减少屋顶吸收太阳热，降低室内温度；（2）沙漠穿白色长袍：白色反射太阳光，吸热少，更凉快。6.拓展：奥林匹克圣火点燃的秘密——凹面镜聚光。（1）介绍圣火采集仪式：用凹面镜会聚太阳光点燃火炬；（2）原理：凹面镜把平行的太阳光反射会聚到焦点，焦点处温度很高，点燃火炬。 提出问题，引导学生思考颜色对吸热的影响。先猜测再验证，培养科学猜想和证据意识。对比实验，培养控制变量的科学思维。得出结论，建立科学认知。联系生活实际，运用热辐射知识解释生活现象，实现知识的迁移应用。拓展奥林匹克圣火的科学知识，增强趣味性和人文性。了解凹面镜聚光的原理，为后续学习做铺垫。
应用新知提升思维 活动三：比较三种传热方式1.提问：我们已经学习了热传递的三种方式——传导、对流、辐射，它们有什么相同和不同之处？2.学生小组讨论，填写比较表格。3.全班交流，教师总结：（1）不同之处：热传导——固体中，接触传递；热对流——液体气体中，循环流动；热辐射——不接触，隔空传递。（2）相同之处：都是热从高温传向低温；都是能量的转移。4.出示图片：环卫工人的休息站。提问：休息站里有哪些传热方式？（电暖气——对流+辐射；热水袋——传导；阳光透过窗户——辐射等）5.小结：在实际的热传递中，三种方式往往不会独立存在，而是两种或三种同时存在。 系统比较三种传热方式，帮助学生建立完整的知识体系。联系生活实例，让学生认识到实际热传递中三种方式往往同时存在。
课堂练习 1.说一说：生活中还有哪些热辐射的现象？（晒太阳取暖、电暖器、红外线测温仪、微波炉等）2.判一判：下列传热方式分别属于哪一种？（1）炒菜时锅铲变热——（ ）（2）晒太阳感到暖和——（ ）（3）烧开水时水上下翻滚——（ ）（4）用热水袋取暖——（ ）（5）电烤箱烤食物——（ ）3.想一想：为什么夏天穿浅色衣服比穿深色衣服凉快？4.拓展思考：不同材料的传热本领一样吗？为什么有的材料传热快，有的传热慢？我们下节课继续探究。5.全课总结，学生畅谈收获。
板书设计 热辐射一、概念热辐射→无须接触、无须介质温度越高，辐射越强二、颜色与吸热深色 → 吸热强浅色 → 吸热弱三、三种传热方式比较①不同点：热传导 → 固体 → 接触热对流 → 液体气体 → 循环热辐射 → 不接触 → 隔空②相同点：热从高温到低温
教学反思

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