小学科学人教鄂教版（2024）五年级上册（2024）壶是怎样传热的教学设计

这是一份小学科学人教鄂教版（2024）五年级上册（2024）壶是怎样传热的教学设计，共7页。教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
五年级学生在日常生活中经常接触烧水、炒菜、金属器皿导热等现象，能够感知金属物体受热后会变烫，已经积累大量关于热的感性生活经验。经过前面学年科学课程学习，学生具备基本的小组实验操作能力，能够观察现象、记录简单实验信息，初步形成证据意识。但是学生对于热传递的内在过程认知较为模糊，大多认为热量只会从火直接跳到物体各个地方，不清楚固体内部热的传递方向，容易形成“热会从冷的地方传向热的地方”这类错误前概念。学生可以感知到温度高低，但是看不见“热”本身，热属于抽象概念，需要借助可见的实验现象间接观察热的移动路径。五年级学生逻辑推理能力有所发展，能够基于实验现象进行对比、归纳，适合借助蜡、火柴、感温变色材料等可视化实验材料，把看不见的热传递转化为看得见的变化，开展探究学习。同时，学生区分不同材料导热性能的经验较少，需要依托对比实验建立热的良导体与不良导体概念。
二、教材分析
本课是2026秋新教材人教鄂教版五年级上册第三单元《烧水中的热传递》第一课，本单元以烧水真实情境为大主题，依次研究固体传热、水的传热、不同材料导热差异。《壶是怎样传热的》聚焦固体的热传导，为本课之后《水是怎样热起来的》液体热传递学习奠定基础。教材设置情境与问题、探究与发现、拓展与应用板块。教材从烧水场景切入，提出问题：烧水壶底部被火焰加热，为什么壶柄也会慢慢变热？引出固体热传递的探究主题。探究活动第一部分，通过金属铜棒传热实验，借助粘在金属棒上的火柴掉落顺序，观察热在固体当中的传递过程，认识热传导，明确热在固体中从温度高的部分传向温度低的部分；第二部分对比不同金属片传热；拓展部分对比不同材质的导热快慢，区分热的良导体和热的不良导体，联系水壶、锅具手柄等生活物品解释材料选择的科学道理。教材不引入复杂分子微观理论，坚持现象先行，以可视实验现象为证据建构热传导概念，落实物质科学领域核心概念：热可以在物体内和物体间传递，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。
三、核心素养教学目标
1.科学观念：知道热传导是固体主要的热传递方式；热在固体中，总是从温度较高的部分传向温度较低的部分；认识热的良导体和热的不良导体，了解不同固体材料导热本领存在差异，能举例说出生活当中良导体、不良导体的应用实例。
2.科学探究：能够组装金属棒传热实验装置，细致观察火柴掉落顺序，记录实验现象；能够开展不同材料导热的对比实验，控制变量完成探究；可以根据可视实验现象推理看不见的热的传递路径，提升基于现象获取证据的探究能力。
3.科学思维：能根据实验现象归纳固体热传导方向；能够对比分析不同材料导热性能差异，对生活器具的材料选择做出科学解释，发展归纳推理与因果分析思维。
4.态度责任：能够小组协作规范完成热学实验，如实记录实验现象；意识到科学知识可以解释生活用品设计原理；了解导热知识在生活中的用途，注意生活当中高温物体带来的烫伤安全问题。
四、教学重难点
教学重点：认识热传导现象，掌握固体中热的传递方向；区分热的良导体与热的不良导体，了解生活中的实际应用。
教学难点：基于可见实验现象推理看不见的热的传递过程；理解对比实验当中变量的控制逻辑。
五、教学准备
分组器材：铜棒、支架、火柴、凡士林、酒精灯、铁片、铝片、木片、塑料片；教师准备：课件，教材插图，烧水壶实物图片，记录单，湿抹布（安全备用）。课前强调酒精灯加热安全操作。
六、教学过程
情境导入，提出探究问题
教师出示教材当中烧水壶烧水插图。
师：同学们，请大家观察教材图片，我们用烧水壶在炉子上烧水，火焰直接加热壶的底部。大家回忆生活体验，烧水一段时间之后，水壶的把手会发生怎样的变化？
生1：壶把手也会变得很烫。
生2：底部被火烧，热量跑到把手上面了。
师追问：火焰只接触水壶底部，并没有直接烧壶柄，为什么壶柄也会变热？热量是怎样从壶的底部传到壶柄位置的呢？今天我们就来学习《壶是怎样传热的》，解开烧水壶传热的秘密。
【设计意图】直接使用教材设置的烧水生活情境导入，贴合单元大主题，调动学生真实生活感受，抛出核心探究问题，激发学生探究欲望，自然引出课题。
研读教材实验，探究热在金属棒中的传递
师：请同学们阅读教材“探究与发现”板块第一个实验内容，大家默读教材文字，看一看教材当中用什么材料来研究金属棒的传热，实验是如何进行操作的。
学生阅读教材文本之后举手发言。
生：用到金属棒、凡士林、火柴，用酒精灯加热金属棒的一端。
师：教材实验使用凡士林，凡士林遇热会熔化，火柴依靠凡士林粘在铜棒上。当热量传到火柴位置，凡士林受热熔化，火柴就会掉下来。我们看不到热的流动，但是我们可以通过火柴掉落的先后顺序，间接看见热传递的路径，这是转换的探究方法。
教师演示装置组装要点，各小组领取器材进行组装，把多根火柴用凡士林均匀粘在水平放置的铜棒上，火柴之间距离大致相等。提醒学生：只对铜棒其中一端进行加热，观察火柴掉落先后顺序，做好现象记录。
师：在实验开始之前，请同学们先猜想，如果加热铜棒的右端，火柴会按照怎样的顺序掉下来？
生1：靠近加热端的火柴会最先掉下来。
生2：所有火柴会同时掉下来。
各小组点燃酒精灯，对铜棒一端加热，教师巡视各组实验操作，提醒不要触碰加热之后的金属棒，防止烫伤，注意酒精灯安全规范。学生观察火柴掉落顺序。实验结束，使用灯帽熄灭酒精灯。
师：哪个小组来汇报你们观察到的实验现象，火柴掉落是什么顺序？
生：离酒精灯加热端最近的火柴最先掉落，之后距离远的火柴依次掉下来。
师：正如教材课文描述，加热铜棒的一端，热量先到达靠近火焰的位置，再一步步沿着铜棒向温度低的另一端传递。像这样，热沿着物体，从温度高的部分传递到温度低的部分，这种传热方式叫作热传导。
教师板书：热传导（固体）：温度高 → 温度低。
师继续提问：如果我们改成加热铜棒的中间位置，火柴又会怎样掉落？
生：靠近中间加热点两边的火柴会先掉，再向两端依次掉落。
师小结教材核心知识点：固体发生热传导的时候，热总是从温度较高的地方传向温度较低的地方，不会反过来从冷的地方传向热的地方。烧水壶就是金属固体，壶底受热，热沿着壶身通过热传导传递到壶柄，所以壶柄会变烫。
【设计意图】完整讲解教材实验文本，运用转换法将看不见的热转化为火柴掉落的可见现象；通过师问生答，结合实验现象归纳热传导概念，呼应导入环节水壶的问题，落实本节课重点知识。
深入探究：不同金属传热是否存在差异，解读教材拓展实验
师：教材继续提出新的探究问题，不同金属材料，传热的快慢一样吗？教材安排铁片、铝片对比实验。
师：我们怎么做才能够公平对比铁片和铝片传热快慢？想一想对比实验需要注意哪些条件保持相同。
生：两片金属大小厚薄要一样，加热的位置要一样。
师：说得很好，对比实验只能改变我们研究的材料这一个条件，其他条件全部保持一致。教师出示大小厚薄相同的铁片、铝片，在金属片的同一个位置涂抹等量凡士林，粘上火柴，在金属片边缘同一位置进行加热。
组织学生观察，对比火柴掉落的先后。
师：大家观察到铁片、铝片上面火柴掉落时间一样吗？这说明什么？
生：不一样，有一种金属传热速度更快。
师：实验现象告诉我们，同为金属，不同金属的传热速度也是有区别的。金属整体传热速度都比较快。
师继续引导阅读教材，教材把容易传导热的材料称为热的良导体；不容易传导热的材料叫作热的不良导体。
师提问：金属属于热的良导体还是不良导体？
生：金属属于热的良导体，传热速度快。
师：那木头、塑料这些材料，导热能力又会如何？教师出示木片、塑料片，同样粘贴火柴进行加热观察。
生：火柴很久都不会掉落，木头塑料传热很慢。
师总结教材概念：金属大多是热的良导体；木头、塑料、橡胶属于热的不良导体。
【设计意图】落实教材对比实验内容，强化对比实验控制变量思想；依托实验现象建构热的良导体、不良导体概念，发展学生科学思维。
案例研讨，联系生活解释烧水壶的设计
教师出示烧水壶结构图图片。
师：我们回到本课开头烧水壶，水壶壶身使用金属材料，壶把手却使用塑料或者木头，请大家结合今天教材学到的热传导知识，说一说这样设计的道理是什么。小组短暂讨论之后汇报。
生：壶身用金属，金属是热的良导体，热量可以快速传给水，方便把水烧开；把手用塑料木头，是热的不良导体，传热慢，拿的时候不容易烫手。
师追问：生活当中还有哪些物品，同时用到热的良导体和不良导体？
生1：炒菜锅，锅身是金属，锅柄是塑料。
生2：汤勺，勺头金属，手柄塑料。
教师使用简易图表梳理良导体、不良导体特点与生活实例。
师：良导体不是“不会变热”，只是传热快慢有区别；不良导体也不是完全隔绝热，只是热传递速度很慢。
【设计意图】结合生活真实案例分析，运用图表梳理知识点，把教材科学概念迁移解释生活用品设计，实现知识从课堂走向生活，巩固重难点。
拓展应用，安全提示
师：教材拓展板块提示我们，接触高温金属良导体的时候要小心，热传导会快速传递热量，容易发生烫伤。家里厨房高温器皿，不要直接用手触碰金属部位。
七、课堂小结
师：我们回顾本节课教材学习的主要内容。热在固体当中主要依靠热传导方式传递，热传导方向总是从物体温度高的部分传向温度低的部分。不同固体材料导热本领不同，金属大多是热的良导体，传热速度快；木头、塑料属于热的不良导体，传热速度慢。烧水壶壶身选用金属、手柄选用塑料木头，就是利用不同材料导热性能不同的特点。生活中很多厨具设计都用到热传导知识，同时我们也要注意防范高温物体带来的烫伤风险。类别
特点
常见材料
生活用途
热的良导体
传热快
铁、铜、铝
锅、壶、勺头
热的不良导体
传热慢
塑料、木头、橡胶
锅柄、壶把手