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8. 材料的传热本领 · 教学设计
一、教材分析
本课是第二单元《热传递》的收官课，也是从"认识规律"走向"应用规律"的关键一课。
前三课学生已分别认识热传导、热对流、热辐射三种传热方式，本课把变量切换到"材料"：研究不同材料传热本领的差异，并据此解释生活用品的选材、理解保温的原理，最后完成一次完整的工程实践——设计制作保温盒。它既是本单元知识的综合应用，也与本册"专项学习·像工程师那样"相呼应。
教材的逻辑链条是：
生活现象（光脚踩不同地面）→ 提出"传热快慢"问题
→ 实验比较6种材料的导热性能 → 建立"良导体/不良导体"概念
→ 解释生活用品选材 → 探究保温原理（多孔含空气）
→ 认知冲突：铝箔导热快却能隔热 → 探究铝箔反射热辐射
→ 工程实践：设计制作保温盒 → 拓展应用
二、学情分析
维度 具体情况
已有基础 已学热传导、热对流、热辐射，具备初步的控制变量意识；会使用温度计、能做简单对比实验
生活经验 "冬天摸铁比摸木头凉""瓷砖地比地毯凉"等体验普遍存在；本校为农村乡镇小学，学生对稻草、棉花、空心砖、土坯房等保温材料有丰富的感性经验
认知困难 ①迷思概念：把"摸起来凉"等同于"温度低"，忽略热量传走快慢的作用；②认为"导热快的材料一定不能保温"，难以理解铝箔既导热又隔热的"矛盾"；③对"疏松多孔含空气"的保温原理缺乏微观解释能力
发展点 从"看现象"走向"用数据和原理解释"，并尝试用科学知识指导设计与制作
三、教学目标
1. 科学观念
· 知道不同材料的传热本领不同；容易导热的材料叫热的良导体（铜、铝、铁等金属），不容易导热的材料叫热的不良导体（木头、塑料、玻璃、陶瓷、空气等）。
· 知道保温材料多具有疏松、多孔、内部充满空气的特点，空气是热的不良导体。
· 知道铝箔能通过反射热辐射减少热量传入，从而起到隔热作用。
2. 科学思维
· 能借助热成像图、温度数据进行比较与排序，用证据支持"不同材料传热本领不同"的结论。
· 能辨析"摸起来凉 = 温度低"的错误认识，用"热量传走的快慢"重新解释生活现象。
· 能发现"导热快的铝箔却能隔热"这一矛盾，从传热方式不同（热传导 vs 热辐射）的角度作出解释。
3. 探究实践
· 能设计并完成"比较不同材料导热性能"的对比实验，正确读出数字温度计示数并如实记录。
· 能按控制变量的要求设计"铝箔反射热辐射"的对比实验，明确"改变的条件"与"不变的条件"。
· 能以小组为单位，按照"设计—制作—测试—改进"的流程完成保温盒的制作。
4. 态度责任
· 乐于合作、尊重数据、实事求是，愿意倾听他人意见并反思改进。
· 感受材料导热性能在生产生活中的应用，意识到科学选材可以节能、提升生活品质；愿意用所学解决身边实际问题（如给家里的热水管、房顶做保温）。
四、教学重难点
· 教学重点：通过对比实验认识不同材料传热本领不同，建立"热的良导体"与"热的不良导体"概念。
· 教学难点：
1. 用"传热快慢"解释"瓷砖比地毯凉"这一错觉；
2. 理解疏松多孔材料的保温原理（"小房间"模型）；
3. 理解铝箔既能导热又能隔热（反射热辐射）；
4. 保温盒的设计、制作与迭代改进。
五、教学准备
类别 内容
教师用具 多媒体课件（含热成像图、实验视频）、红外热成像仪（有条件则演示）、烧杯、热水（50~60℃）、数字温度计、铜/铁/铝/木头/玻璃/塑料6种小棒、水槽、秒表
分组材料 6种小棒一套、烧杯、热水、数字温度计2支、铝箔、深色棉布、黑纸、白炽台灯、实验记录单
工程材料 硬纸板、泡沫板、棉花、气泡膜、铝箔、塑料袋、胶带、剪刀、雪糕（或冰块）
学生准备 4人一组、笔、记录单
安全提示：热水由教师统一分发，谨防烫伤；白炽灯使用后温度高，勿触摸、勿长时间近距离直视；剪刀使用时注意安全。
六、教学过程
第1课时　材料的传热本领（40分钟）
环节一　创设情境，聚焦问题（约6分钟）
教师活动 学生活动 设计意图
1. 出示情境：室温相同的条件下，光脚站在瓷砖、木地板和地毯上，你有什么不同的感觉？请有经历的学生描述 交流感受：瓷砖最凉、木地板微微凉、地毯最暖和舒服 从熟悉的身体经验切入，激发参与
2. 追问制造冲突：三样东西在同一间屋子里，室温相同，温度应该一样，为什么脚的感觉不同？ 猜想：有的说"瓷砖本身更凉"，有的说"热量被传走了" 暴露迷思概念，形成探究动机
3. 出示热成像图：光脚站立相同时间后，瓷砖上、木地板上、地毯上的热成像图像有什么不同？ 读图：瓷砖上的脚印呈冷色（蓝/绿），地毯上的脚印呈暖色（红/黄） 用可视化证据把"看不见的传热"显现出来
4. 简介红外热成像仪：暖色（红/黄）代表温度更高，冷色（蓝/绿）代表温度更低；它还可用于建筑保温检测 联系生活，认识技术工具的价值 渗透技术与社会的联系
5. 小结并板书课题：脚底热量被传走的快慢不同——引出《材料的传热本领》 明确研究问题 聚焦核心问题
环节二　实验探究——比较不同材料的导热性能（约18分钟）
1. 提出问题，设计方案
· 问题：怎样比较不同材料的传热快慢？用什么、怎样做才公平？
· 师生共同完善实验方案（控制变量）：
相同的条件（不变） 改变的条件
小棒粗细、长短相同；同时插入同一杯热水；插入深度相同；加热时间相同（约2分钟）；测量位置相同 小棒的材料（铜、铁、铝、木头、玻璃、塑料）
· 判断标准：相同时间内另一端升温越多，说明传热本领越强。
2. 分组实验，收集数据
· 教师统一提供热水（50~60℃），巡视指导读数、计时与记录；
· 若器材或时间受限，可播放"比较不同材料传热本领快慢"实验视频（PPT第6页）辅助；
· 安全：不准用手直接触摸高温端，用数字温度计或感温纸测量。
3. 汇总数据，形成结论
全班汇总后形成参考数据表（下表为参考值，实际以各组真实数据为准）：
材料 铝棒 铁棒 铜棒 玻璃棒 木头棒 塑料棒
2分钟后温度（℃） 38.5 35.0 41.4 24.8 24.5 24.6
传热本领排序 2 3 1（最强） 4 6 5
4. 建立概念
容易导热的材料叫作热的良导体，不容易导热的材料叫作热的不良导体。
· 热的良导体： 铜 > 铝> 铁
· 热的不良导体：玻璃> 塑料>木头
· 说明：不同实验条件下数据会有差异，重点是把握"金属传热快、非金属传热慢"的总体规律，引导学生尊重真实数据，不硬套参考值。
5. 回扣情境，解释错觉
· 瓷砖是热的良导体，迅速把脚上的热量传走 → 脚底温度快速下降 → 感觉凉；
· 地毯是热的不良导体，热量传不走 → 脚底保持温暖 → 感觉暖；
· 三者温度相同，"凉"的是"热量被传走的快慢"，不是温度高低。
环节三　联系生活——人们怎样利用材料的传热本领（约12分钟）
1. 加热类用品
观察锅铲、高压锅、电熨斗：各部分用什么材料制成？为什么这样选？
物品 用良导体的部位 用不良导体的部位 理由
锅铲 金属铲头 塑料/木质手柄 铲头传热快、耐用；手柄防烫
高压锅 金属锅体、锅底 胶木/塑料手柄 锅体快速导热、受热均匀；手柄防烫
电熨斗 金属底板 塑料外壳与手柄 底板导热快、熨烫高效；外壳防烫、绝缘
2. 保温类材料
岩棉板给墙体保温、稻草给树保温、蓬松的棉花做被子、空心砖建造房屋——为什么选这些材料？共同特点是什么？
共同特点：疏松、多孔、轻，内部充满空气。
3. 归纳保温原理
用来保温的材料通常是热的不良导体，多具有疏松、多孔的特点，里面充满空气。由于空气是热的不良导体，材料内部就相当于被隔成了许多"小房间"，每个"小房间"都能减少热传导，隔开的"小房间"还能阻止大范围的热对流，因此具有良好的保温效果。
4. 小结：需要快速传热的地方用良导体，需要隔热保温的地方用不良导体——按需选材。
环节四　课堂小结与作业（约4分钟）
· 师生共同梳理：什么是热的良导体/不良导体？各举3个例子。
· 课后作业（任选一项）：
1. 回家找5件物品，指出哪部分用了热的良导体、哪部分用了热的不良导体，并说明理由；
2. 用本课知识，向家里提一条"节能保温"的小建议（如给热水管包一层泡沫）。
第1课时板书设计
8. 材料的传热本领
热的良导体（传热快）：铜 > 铝 > 铁（金属）
热的不良导体（传热慢）： 玻璃 > 塑料> 木头
"凉" ≠ 温度低 "凉" = 热量被传走得快
保温材料：疏松多孔、充满空气
→ 减少热传导 + 阻止热对流
第2课时　保温的秘密与保温盒（40分钟）
环节一　复习导入，制造新冲突（约5分钟）
· 快速问答：什么是热的良导体？保温材料有什么共同特点？
· 出示：电动车防晒坐垫、食物保温袋、消防隔热服——这些隔热用品都用到了容易导热的铝箔，这是为什么？
· 认知冲突：导热快的材料，怎么反而能隔热？今天就来破解这个"矛盾"。
环节二　探究铝箔对热辐射的反射（约15分钟）
1. 提出假设（联系第7课《热辐射》）：铝箔可以反射热。
2. 设计对比实验
步骤 操作
① 向两个同样大小的烧杯里加入等量室温水，烧杯外壁都裹一层黑纸
② 记录初始温度，确保两杯水温度相同
③ 分别用铝箔（亮面朝外）和深色棉布紧紧包裹两个烧杯的外壁
④ 两个烧杯并排放在桌上，与白炽台灯保持相同距离；打开台灯，让灯光正对两个烧杯的中间照射
⑤ 3分钟后观察并记录两支温度计的读数
· 控制变量讨论：水量、初温、烧杯大小、与灯的距离、照射时间都相同；唯一改变的是包裹材料（铝箔 / 深色棉布）。
3. 分组实验与记录（完成记录单中的"实验现象""实验结论"）
4. 得出结论
包裹铝箔的烧杯水温升高更少、温度更低；包裹深色棉布的烧杯水温升高更多、温度更高。
说明铝箔能够有效反射热辐射，减少热量通过辐射方式传入，起到隔热保温的作用。
5. 思维点拨
铝箔"导热快"说的是热传导，"反射热"针对的是热辐射——传热方式不同，表现也不同。消防隔热服正是利用铝箔反射高温辐射热，保护消防员。
环节三　工程实践——设计并制作保温盒（约15分钟）
1. 明确任务
设计并制作一个保温盒，与同学比一比，看谁做的保温盒里的雪糕最后熔化。
2. 观看视频：了解常见保温盒的结构与做法。
3. 讨论选材
可以选择木头、塑料、硬纸板等热的不良导体制作保温盒，保温效果会更好，尽量避免使用钢铁、铝、铜这些热的良导体。
· 盒体：硬纸板、泡沫板、塑料盒（不良导体）；
· 填充：棉花、气泡膜、碎泡沫（多孔、含空气）；
· 外裹：铝箔（反射热辐射）；
· 结构：加盖密封，减少空气对流。
4. 按"设计—制作—测试—改进"流程实施
阶段 要求
设计 画出保温盒设计图，写出选用材料及理由（结合本课原理）
制作 小组分工合作，规范使用工具，注意安全
测试 同时放入雪糕（或冰块），开始计时，每5分钟记录一次熔化情况
改进 根据测试结果分析不足，提出并落实改进方案
· 课内完成设计与制作；熔化测试可延续到课后观察（如20分钟后比较），下节课汇报。
5. 交流评价：用了什么材料？为什么这样选？效果如何？下次怎么改？
环节四　拓展与应用（约4分钟）
· （PPT第17页）日常生活中还有哪些利用物体导热性能的现象？
· 房子外面加装岩棉板；用塑料薄膜和草绳把新栽树的树干包起来……
· 引导：这些做法还可以怎样改进？鼓励学生课后开展小调查或小发明。
· 结合本镇实际拓展：农村常见的土坯房冬暖夏凉、地窖储菜、给水管包稻草防冻等，都是本课原理的应用。
第2课时板书设计
8. 材料的传热本领（2）
铝箔：导热快（热传导）＋反射热辐射（隔热）
—— 传热方式不同，表现不同
保温盒设计要点
① 不良导体做盒体（纸板 / 塑料 / 泡沫）
② 多孔材料填充（棉花 / 气泡膜 / 空气层）
③ 外包铝箔反射热辐射
④ 加盖密封，减少热对流
教学反思（预设）
1.情境的"错觉"是打开整节课的钥匙。务必让学生先充分表达感受，再用热成像图和实验数据自我修正，避免教师直接告知结论。
2.对比实验的"公平"比动手更重要。建议把时间花在"怎样做才公平"的讨论上，这比急着做实验更能培养探究能力。
3.铝箔"既导热又隔热"是本课思维含量最高的点，必须紧扣"热传导"与"热辐射"的区别，防止学生混淆。
4.保温盒是工程实践而非手工课，评价应更看重"设计有依据、能测试改进"，而不是做得漂亮。
5.充分挖掘乡土资源。稻草、棉花、土坯房、空心砖、地窖储菜等都是本课原理的本土实例，能让农村学生的科学学习真正贴近生活。
6.安全与真实性。热水、白炽灯、剪刀均需提前明确规则；实验数据因器材、环境不同必然有差异，应强调尊重真实数据，不硬套参考值。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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