第四单元《5.应对地质灾害》教学设计-大象版新教材科学五年级上册教.doc

第四单元《5.应对地质灾害》教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计
【教学分析】
本课是“地壳”单元的最后一课。 地壳运动对人类最严重、最明显的影响便是地震、火山喷发等地质灾害。 了解地质灾害,学会预防与应对措施,是本节课的重要教学目标。
第一部分是调查各种地质灾害。 教材中介绍了四种地质灾害:地震、火山喷发、泥石流和山体滑坡。 在资料中,描述了发生地质灾害的地点、时间、严重程度、影响范围等。 从中学生可以更真切地感受到地质灾害对人类的影响。 在小贴士中,教材介绍了泥石流和滑坡的成因,以补充学生相关的知识空白。
第二部分是利用模拟实验探索预防、躲避地质灾害及逃生的科学方法。 教材给出了两个案例:在“预防泥石流模拟实验”中,可设置实验组和对照组,在控制变量的条件下,观察有植被与无植被对土壤的影响。 在“地震模拟实验”中,主要探究找出有效“避险空间”,可以通过量化的方式计算哪些地方石子掉落的频率低,从而更加客观地找出“安全区”。
教材的第三部分起着承上启下的作用。 承上,即是引导学生整理之前收集到的关于地质灾害的信息,并提取关键信息,而后用表格或思维导图的方式梳理出来;启下,即为后续制作海报筛选信息,整理素材。
第四部分是表达交流。 利用海报的形式宣传交流应对地质灾害的方法和措施,最终的目的是让学生对防灾抗险有更深入的认识。 海报的设计需要确定主题、设定栏目、选择内容、设计绘制等。
【教学目标】
(1)能够在教师指导下,开展调查活动,有针对性地收集信息。
(2)知道地震、火山喷发等自然灾害对人类的影响,知道抗震防灾的基本常识。
(3)能够在教师指导下,通过模拟实验等方式开展探究活动。
(4)具有热爱自然、珍爱生命、保护环境的意识。
【教学准备】
(1)材料准备:泥土、沙子、洒水壶、草皮、塑料板、小石块、纸盒、书本、木板、平板电脑、资料卡片。
(2)活动场地:科学教室。
【教学过程】
(1)信息获取。
师:经过我们之前的学习,我们已经对地球的结构有了一定的了解,特别是地壳。 地壳运动往往会带来一些地质灾害。 如何防灾抗险是我们需要学习的。
师:今天的任务是收集与地质灾害相关的信息,例如地震、火山喷发、泥石流、山体滑坡,整理出这些灾害的特征,以及预防和应对措施。 可采用表格或思维导图进行整理。
(学生自主获取信息,自主实验)
(2)活动展示。
师:通过信息收集与整理,请同学汇报一下整理情况。
生 1:我们小组是分工合作的,我负责收集地震的相关信息。 根据资料我得知……通过实验,我发现……
生 2:我是利用思维导图的方式来整理信息的。 一级标题是“地质灾害”;分出了两个二级标题,分别是“火山”“地震”;“地震”的三级标题分别是“大地摇晃、房屋倒塌”,“在坚固的家具边、墙角避震的安全性较高”……
(3)海报制作。
师:相信同学们在收集资料的过程中已经学到了许多预防和应对自然灾害的方法。 为了让更多的同学都能了解相关知识,下面我们一起来制作一期宣传海报。 制作前,先选择其中一种地质灾害作为海报的主题,接下来思考这个主题下需要做哪些栏目,每个栏目需要留多大的位置,里面填写哪些内容,是否需要贴图,最后设计和绘制整个海报。
师:现在先开始设计海报草稿,注意每个栏目的位置大小。
(学生设计海报草稿)
师:草稿设计完成后可开始正式填充内容,需要帮助请举手示意。
(学生绘制海报)
师:请同学们将做好的海报粘贴到班级公告栏中,供其他同学阅读和学习。
【教学反思】
在本课的教学中,为了保证教学的有效性,教师在活动前明确了课堂任务,规定了完成时间,说明后续成果检验环节———活动展示。 另外,教师提前下载一些相关的资讯,存放在平板电脑里,方便学生获取;有意识地设置了对照实验,方便学生操作的同时也便于对比观察结果。
【总结点评】
本课教学中,教师能够大胆地对教材进行消化处理,将“调查”与“实验”合二为一。 同时,将查找资料环节以多元化的方式呈现,体现了资料获取途径的多样性。 教师为学生指明了搜寻方向;对设置的比实验,不仅使结果一目了然,更节省学生收集资料的时间。 最后教师在绘制海报前的技术指导,让学生做到了心中有数。 总之,本课教学思路清晰,活动准备充分,指导细致,达到了预期目标。

第一单元《4.结构与保温》教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计
【教学分析】
借助对双层玻璃窗结构的观察,引导学生从事物结构的角度提出可探究的问题,同时巩固可探究问题转化的方法。 通过研究单层、双层结构对热传递的影响,发现结构是影响热传递速度的重要因素之一,达成课标要求。 利用资料卡呼应问题情境,解释玻璃窗设计成双层结构的原因。 阅读“保温瓶的原理”体会复杂的科学世界,产品设计时应同时考虑多种因素影响。“迁移应用”环节再次提醒学生关注制作任务,利用所学知识,思考冰淇淋冷藏箱的结构设计。
【教学目标】
(1)能从事物的结构角度提出可探究的科学问题。
(2)能制作不同的结构来研究物体结构对热传递快慢的影响，在对温度变化的分析中，知道双层结构可以减缓热传递的速度。
(3)能用自己的话解释保温瓶的保温原理。
【教学准备】
透明塑料瓶(1 大 2 小)、剪刀、胶带、橡皮泥、温水、温度计(2 支)、计时器。
【教学过程】
(1)提出问题。
师:(出示双层玻璃窗的细节图)仔细观察这个玻璃窗的设计,想一想为什么要这样设计? 你还可以提出哪些问题?生:这个玻璃窗有两层,是双层玻璃窗。
师:为什么要这样设计? 这样设计有什么好处?
生:隔音、隔热。
师:和谁相比呢?
生:双层玻璃比单层玻璃更隔音、隔热。
师:你能利用我们学到的方法,把这个猜想转化成可以用实验来研究的科学问题吗?
生:相同时间内,双层玻璃和单层玻璃哪一个隔热效果更好?
师:你强调了“相同时间”,这是很重要的一个方面,很好。 直接用玻璃来做实验,目前应该有难度。 同学们想一想,双层玻璃比单层玻璃隔热更好,造成这种差别的关键因素在于玻璃本身还是它们的结构?
生:结构。
师:(板书课题:结构与保温)所以我们的问题可以修改成什么?
生:相同时间内,相同材料制作的单层结构和双层结构,哪一个隔热效果更好?
师:隔热效果怎么评价? 谁能把这个问题的评价标准具体一些?
生:相同时间内,相同材料制作的单层结构和双层结构的容器,哪一个里面的冰块融化速度更慢?
师:他的这个问题提得怎样? 谁来评价一下。
生:很好,用冰块的融化判断哪个隔热好。
师:这个问题还可以修改吗?
生 1:相同时间内,相同材料制作的单层结构和双层结构的容器,哪一个里面温水的温度变化慢?
生 2:相同时间内,单层结构塑料瓶和双层结构塑料瓶中的温水,哪一个温度变化慢?
师:我们的问题越来越便于研究了。 那是不是真的和大家所想的一样,双层结构的容器保温效果更好呢? 我们接下来就通过实验来验证。
(2)实验。
师:我们的材料超市里已经为大家准备好了一个单层的塑料瓶和一个双层结构的塑料瓶。 请同学们思考,除了这两个不同结构的塑料瓶之外,我们还需要哪些器材? 如何才能知道不同结构对热传递的影响? 可以四人小组先讨论讨论。
(学生分组讨论实验方案,教师巡视指导。)
师:哪组先来分享一下你们的实验方案,重点讲清楚收集哪些数据,怎么收集?
生:我们组打算在两个结构内倒入同样多的温水,再每隔 2 分钟用温度计测量两个瓶内温水的温度变化。
师:你们组想收集温度变化的数据,每隔 2 分钟收集一次。 其他同学认为这个组把他们的实验方案讲清楚没? 大家还有没有什么疑问?
生:还应该测量两个瓶内温水的初始温度数据。
师:为什么要测量两个瓶内温水的初始温度?
生:有可能两个温度不一样,这样会影响实验的科学性。
师:考虑得非常严谨,这种控制变量实验,就是要尽可能地控制可能会变化的量。 关于这个实验,还有需要补充的吗?
师:好,大家可以开始实验了,不过我这里还有几点提示。 (出示观察建议)
①每隔 2 分钟,同时观察两个结构的塑料瓶内水的温度,计时员负责提醒。
②把收集到的温度数据记录在《学生活动手册》第 5 页。
③思考这些数据说明了什么。
(学生分组实验,教师巡视指导)
(3)处理信息。
师:怎样使实验得到的数据变得有用? 首先要对这些数据信息进行处理。 统计图就是一种非常有用的数据处理方式(出示复式折线统计图)。 今天我们就要用这种复式折线统计图来处理数据,大家知道它是怎么绘制出来的吗? 请同学们先来观看一段微课。 注意它的绘制步骤。 (播放视频)
师:大家看明白了吗? 谁来说一说,复式折线统计图的绘制步骤。
生:一共有 4 步:先画一条横轴和纵轴;第二步,在横轴和纵轴上标上名称和单位;第三步,在两轴上相等距离画出刻度;第四步,交叉描点画线,和一条的折线图的画法是一样的。
师:说得非常正确,再提醒一点,我们在分刻度的时候要包括范围内的全部实验数据。大家学会了吗? 如果没问题,请同学们练习使用这种方式,处理刚才在实验中收集的温度数据。
(学生独立绘制复式折线统计图,教师个别指导)
师:比较我们收集到的温度变化数据,哪种结构内的水温下降得慢?
生:双层结构。 一开始起始温度是一样的,到 2 分钟时,单层的温度就比双层低了,4 分钟更低,一直到实验结束时,两组温度还是单层的低,双层的高。
师:其他小组的温度变化趋势和刚才这个小组一样吗?
生 1:一样。
生 2:双层结构内水的温度变化趋势比较平缓,温度变化幅度小,单层结构的温度变化幅度大。
师:想一想,玻璃窗设计成双层结构有什么好处?
生:设计成双层结构温度变化幅度小,更保温。
师:玻璃窗设计成双层结构,冬天室外较冷时,可以阻止室内的热向室外传递;夏天室外较热时,可以阻止室外的热向室内传递。 这主要是因为单层玻璃窗的内外温差较大,玻璃内外的空气都可以对流,热传递速度也快。 而双层玻璃内外温差相对减小,加上中间夹层静止的空气是热的不良导体,所以双层结构的玻璃窗就比较保温了。
(4)阅读。
师:了解了双层玻璃窗的保温原理,你能推测保温瓶的保温原理吗? (出示保温瓶)请同学们打开课本第 12 页,阅读“保温瓶的原理”。
(学生自主阅读)
师:谁来说说保温瓶是如何保温的?
生 1:瓶口的木塞是热的不良导体,双层结构又减少了热传导和热对流,里面的镀层又阻止了热辐射。
生 2:保温瓶采用了多种方式来尽可能地降低热传递的速度。
(5)迁移应用。
师:生活中通常多种热传递方式同时存在,保温就是尽可能减缓热传导、热对流、热辐射的速度。 冰淇淋冷藏箱的保温效果与哪些因素有关? 和冷藏箱外箱体的颜色有关吗? 我们还可以研究哪些问题? 同学们可以在课下自由组成研究小组,继续开展研究,为我们制作保温效果更好的冰淇淋冷藏箱做准备。
【教学反思】
本课借助对玻璃窗的观察,将学生的关注点聚焦到事物的结构角度,进一步锻炼学生提问题的能力。 结合学情,课前完成双层结构塑料瓶的制作,有效地节省了课堂时间。 同时借助学生实验前的猜想和假设,把握课堂教学的目标和核心,把时间留在对温度数据的处理和变化的分析上,取得了较好的教学效果。
【总结点评】
学生做完实验后,收获的不仅仅是实验结果本身,还有反思设计方案的能力、记录分析数据的能力是否提高等。 本节课,教师有意识地培养学生用复式折线图处理信息,将两组数据放在一起比较,更加直观地认识到不同的结构对热传递快慢的影响,双层结构可以减缓热传递的速度,解决制作冷藏箱的结构难题。 同时,引导学生用自己的话解释保温瓶的原理,用学到的知识解释生活现象,充分体现了科学来源于生活又回归生活。

第二单元《2.保护感官》教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计
【教学分析】
在教学刚开始的时候,学生对保护感官的方法措施也许能够说出一些,但是不一定能说明为什么要这样做。 这就需要明确感官出现问题的真正原因,然后才能有效地预防问题,科学合理地使用感官。 在学生的日常学习生活中,感官出现最多的问题就是眼睛近视。 我们就以近视为例,通过实验发现近视的主要病理是晶状体变厚了,晶状体的凸度是靠睫状肌牵引的。 长期不健康的用眼方式会导致睫状肌持续收缩痉挛,使晶状体变厚就形成了近视。这时再提到长期不健康的用眼方式有哪些,怎样减少这样的方式,做到科学用眼,学生的接受度和认可度就会大大提高。 通过这种方式,再进行其他感官的保护方法和措施的学习也会收到良好的效果。
【教学目标】
(1)能在实验、收集资料、表达交流的过程中,列举保护感官的方法。
(2)在体会感官重要性的基础上,会基于诸如近视与眼睛的结构、用眼习惯及其他生活习惯等因素之间的关系,提出如何保护眼睛等感官的可探究的科学问题,提升提出问题的能力。
(3)能结合近视成因来认识科学用眼,落实行动的科学基础。
【教学准备】
(1)材料准备:纸屏、蜡烛、3 倍放大镜、5 倍放大镜、PPT 课件等。
(2)活动场地:在教室内和实验室内均可。
【教学过程】
(1)提出问题。
师:上节课,我们知道了人对客观事物的认识是从感觉开始的。 大脑对事物的认知离不开眼、耳、鼻、舌、皮肤等各种感觉器官的共同作用。 缺少任何一种感官,我们对事物的认识都会是不全面的。 那么,怎样保护我们的各种感官呢?
生 1:我觉得保护感官就要避免各种强烈的刺激。 比如眼睛不能看太阳,不能用手去摸特别热或特别冷的东西。 总的来说就是不要让感觉器官受伤。
生 2:保护感觉器官还要注意这些器官的卫生。 比如天天要洗脸洗澡,让它们每天都干干净净的。
生 3:还要不挑食,多吃有营养的食物。
……
师:大家提到的这些保护感官的方法很好。 但是还要注意,我们的感官沐浴在外界环境刺激的海洋中,随时随地都在接受着刺激并形成一系列的认知,有时在没有什么强刺激的时候感官也会受到一定程度的损害。 关于保护感官你还有想继续探究的问题吗?
生 1:我想知道眼睛为什么会近视? 怎样避免近视呢?
生 2:我想知道保护感官的方法有哪些。
生 3:我想知道鼻炎是怎么回事。
……
师:比较一下同学们提出的这些问题,眼睛近视的问题在同学中是比较普遍的,我们先来研究解决这个问题吧。
(2)实验。
师:首先跟着老师回顾一下视觉的形成过程。 看这幅图:眼睛的主要结构有晶状体、瞳孔、玻璃体、视网膜、视神经等;物体反射的光线进入眼睛后在视网膜上形成影像并产生视觉信号,视觉信号通过视神经传递给大脑,我们就看到了物体。
师:我们可以通过模拟实验的方法来看到这个过程。
第一步,用纸屏模拟视网膜,用 3 倍放大镜模拟晶状体。 点燃蜡烛,蜡烛的火焰模拟外界的景物。 将它们依次竖直摆放在桌面上,并保持高度相同,且在一条直线上。
第二步,使放大镜与纸屏相距 15 厘米,移动蜡烛,直到纸屏上呈现蜡烛清晰的像,测量并记录蜡烛与放大镜之间的距离,记录在《学生活动手册》第 6 页。
(学生分组实验并进行汇报)
师:大家刚才的实验过程就是眼睛看清物体的过程。 我们记录下现在三个物体之间的距离关系,还要记录下像的状态。 这是正常的眼睛看物体时反映出来的状态。 下面我们接着进行实验,看看眼睛近视后会有什么变化。
第三步,把 3 倍放大镜换成 5 倍放大镜,保持位置不变。 看看纸屏上的像有什么变化。
第四步,适当调节蜡烛的位置,直到在纸屏上再次看到清晰的像,这时再次测量蜡烛与放大镜之间的距离并记录在《学生活动手册》第 6 页。
(学生分组实验并进行汇报)
生 1:当我把 3 倍放大镜换成 5 倍放大镜后,我们小组发现纸屏上蜡烛的像就不清晰了,变得模模糊糊的。 把蜡烛向放大镜靠近后,就又能看到清晰的像了。
生 2:我们小组把蜡烛向远处挪,纸屏上的像就更不清晰了;把蜡烛靠近放大镜一些就能看到清晰的像了。
师:这就是近视现象了。 当我们把 3 倍放大镜换成 5 倍放大镜时,放大镜的凸度变大了,也就是放大镜变厚了。 放大镜模拟的是晶状体,晶状体变厚就导致原本看得很清晰的物体看不清晰了。 想要看清楚就要把物体继续靠近眼睛,凑近了就又能看清楚了。 这就是近视的成因。
(3)搜集证据。
师:结合近视的成因,以及实验中观察到的现象,进一步收集与近视形成原因相关的资料。 我们可以参考教材第 20 页资料卡的内容。
(学生分小组收集资料)
生 1:我们发现晶状体的厚度是靠睫状肌调节的。 长期不健康地用眼会导致睫状肌一直保持紧张,不会放松了,就不能让晶状体变薄了,于是就形成了近视。
生 2:我们发现不健康的用眼方式是导致近视最主要的原因。 例如长时间看书、写字不休息,躺着看书,在行驶的车辆上看书,在光线不好的地方看书等,这些都是引发近视的原因。
生 3:我们发现营养不全面也会引发近视。 例如挑食、偏食会导致体内营养素的缺失,也比其他人更容易患上近视。
师:同学们从资料卡中获得了很多信息,既了解了近视是如何形成的,也结合生活找到了容易引起近视的不良行为。 这样我们就能够从根本上去思考,找到科学用眼、保护眼睛的方法了。 下面请大家以小组为单位,把“科学用眼 保护眼睛”的方法总结出来,并用喜欢的方式做好宣传准备。
(4)表达交流。
师:下面请各小组向大家宣传“科学用眼 保护眼睛”。
生 1:我们小组制定了 10 条用眼准则,向大家进行宣传……
生 2:我们小组画了一张海报,向大家宣传保护眼睛的方法……
生 3:我们小组写了关于眼睛的小诗,朗诵给大家……
……
师:我们的爱眼护眼的方法和准则是依据科学制定的,大家在日常生活中要时刻提醒自己和身边的人,保护好自己的眼睛。
(5)迁移应用。
师:各种感官都有一定的结构,要想保护好它们也要像保护眼睛一样,先了解它们的具体构造,再去制定科学的保护方法。 请各小组再研究并收集一种感官的资料,讨论总结保护它的方法,并进行交流。
(学生分组对一种感官进行讨论)(注:如果课上的时间有限,可以布置成为课后任务)
生 1:我们小组说一说如何保护听力……
生 2:我们小组说一说怎样科学地清洗鼻腔……
生 3:我们小组说一说如何保护人体的皮肤……
师:感官是人认知世界的基础,要伴随着人的一生。 希望同学们重视感官的保护,健康地成长。
【教学反思】
本课教师在教学过程中注重了对视觉以及近视眼形成原因的探究。 对于学生来说,我们很多宣传保护眼睛的方法都没有真正帮助学生理解并让学生自觉执行。 当了解了近视形成的原因,对症去梳理科学用眼的方法、提出保护眼睛的建议,才会让他们自发地指导自己的日常行为。 因此,对保护感官的宣传要避免空洞的说教,只有究其根本、对症下药才能收到良好的效果。
【总结点评】
本课的教学从最为普遍的近视问题入手进行研究是比较合适的。 在研究过程中以实验来解释原理,以资料来辅助说明,便于学生接受科学用眼的相关知识。 教学中教师还要注意材料的丰富性,例如在资料卡的环节,如果能再提供一些生活中的小案例供学生参考,就更具有真实性和冲击力。

第一单元《3.材料与保温》教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计
【教学分析】
本节课是在学生了解热传递的不同方式、掌握一定的实验设计与分析能力的基础上,为进一步认识热传递现象,解决“制作冰淇淋冷藏箱”可能出现的科学问题而设计的。 本课从制作锅的材料以及冰糕箱上盖棉被现象入手,引导学生尝试从事物的功能角度提出研究问题,掌握将自己的疑问转化为可探究的科学问题的方法,再利用对比实验,研究不同材料对热传递快慢的影响,在传热速度的对比中形成“不同材料的导热性是不同的,有的物体导热性好,是热的良导体,有的物体导热性不好,是热的不良导体”的共识。生活中,学生一般都知道金属的导热性较好,木头、塑料、玻璃等导热性能一般,比较容易区分热的良导体和不良导体。 但是,对于哪种常见材料的导热性最好或最差,还是比较模糊,必须通过实验进行探究。 通过本课的学习,学生将认识不同材料的导热性能是不同的,进而理解不同导热性能的材料有不同的用途,生活中我们需要根据不同需求选择不同导热性能的材料,不但可以建构更加完善的热传递概念,还有利于培养学生提出问题、设计实验方案、处理信息得出结论的能力。
【教学目标】
(1)能从材料的功能角度提出可探究的科学问题。
(2)小组合作,会利用不同方式设计实验探究不同材料的导热性。
(3)能结合实验现象区别热的良导体和热的不良导体。
【教学准备】
酒精灯、蜡环或火柴、白凡士林或冻黄油、大小和形状相同而材质不同的勺子、粗细相同而材质不同的长条棒(如玻璃棒、塑料棒、木棒、铁棒、铜棒等)、热水、冰块、棉被、烧杯、温度计等。
【教学过程】
(1)提出问题,技能训练。
师:(出示不同样式锅的图片)民以食为天,锅是我们经常要使用的厨房器具。 请同学们认真比较,找出这些锅相同的地方,并思考这样设计的意图,可以重点从制作材料和它的功能的关系角度进行比较。
生 1:锅身都是用金属做的,把手应该都是塑料。
生 2:有的锅锅身是用玻璃做的。
生 3:锅身都是用导热性比较好的材料做的,把手都是用导热性较差的材料做的。
师:看来你对“导热性”进行过深入了解。 同学们能不能从我们的发现中提取出一些可以探究的问题呢?
生:哪些材料导热性好? 哪些材料导热性不好?
师:谁能把他的这个问题再补充得更具体一些? 最好能从问题中看出你的解决方案。
生:同时加热不同材料的物体,哪些物体升温快? 哪些物体升温慢?
师:我听出来你想用加热的方法来研究了,给你点赞。 大家还想研究哪些问题?
生:相同时间内,同时加热铜棒和铁棒,哪个物体升温更快?
师:他的这个问题提得怎样? 谁来评价一下。
生:这个问题更具体,说出了具体的实验材料。
师:是的,他非常棒,你也很棒,准确地看出了他的优点。 (出示裹棉被的冰糕箱图片)你能根据这幅图,像他一样提出一个具体的可探究的问题吗?
生:相同时间内,裹上棉被的冰淇淋比不裹棉被的相同冰淇淋融化得慢吗?
师:真好,我的眼前已经有实验的画面感了。 这个问题可以改成用温度计来研究吗?
生:可以。 相同时间内,裹上棉被的冰淇淋比不裹棉被的相同冰淇淋温度上升得慢吗?
(2)选择问题,设计实验。
师:刚才大家提出了一些我们认为可以研究的问题,现在你最想研究哪一个呢? 选择一个问题,再设计一个实验方案吧。 材料超市中有很多器材,请认真分析这些实验器材,思考如何利用它们来解决问题。 设计实验时,请同学们重点思考:
① 如何保证实验的科学性或者说公平性;
② 实验时我们应该观察哪些内容? 如何记录?
③安全上我们还应该注意什么?
(学生分小组选择研究问题并讨论自己的实验方案,完成《学生活动手册》第 4 页的“活动记录”)
师:谁来说一说,你们选择了哪个问题? 你们的猜想是什么? 又是如何计划进行实验的?
生:我们选择了的问题是,相同时间内,同时加热铜棒、铁棒、木棒和塑料棒,哪个物体升温最快? 我们认为,铜棒最快,然后是铁棒,木棒和塑料棒还不知道。
师:你们准备怎么进行实验呢?
生:我们先分别把这些不同材料的长条棒插到这个加热块上面,组装好,给每根长条棒上套上四个蜡环,然后用酒精灯加热这个加热块,观察这四根长条棒上蜡环的掉落顺序。
师:其他组的同学认为这个方案可行不可行? 还有没有需要完善的地方?
生:木棒烧着了怎么办?
生:没有直接加热这些材料,应该不会。 不过,我们也可以在离酒精灯较近的那一端,裹上锡纸,以防万一。
生:那应该给四根长条棒上都裹上相同长度的锡纸。
师:给你们鼓掌! 还有没有要补充的?
师:有选择其他问题的吗?
生:我们选择的问题是,相同时间内,裹上棉被的冰淇淋比不裹棉被的相同冰淇淋温度上升得慢吗? 我们认为,裹上棉被的冰淇淋温度上升得慢。 我们打算用冰块代替冰淇淋,把冰块分成同样多的两部分,一部分直接放在烧杯里,一部分放在烧杯里,外面再裹上一层厚厚的棉被,再把两支温度计分别插到冰块里,观察冰块的温度变化。
师:其他组对这个方案发表下看法?
生:都裹上棉被了,还怎么放入温度计? 建议先把温度计放进去,再裹上棉被。
师:直接在棉被上扎个洞可以吗?
师:对观察时间有要求吗? 怎么记录温度变化呢?
生:每隔两分钟观测一次温度并记录下来。
师:刚才每个组都对我们自己的方案进行了精心设计,也根据大家的建议进行了修改。实验前,老师再送给大家几句话,实验时注意安全、分工合作、做好记录,能做到吗?
生:能!
(学生分组实验,教师巡视指导)
(3)搜集证据,得出结论。
师:不同材料对热传递的快慢有哪些影响? 哪个小组先来汇报一下你们的发现? 汇报时,可以参考这样的句式:我们研究的是_______实验。 开始时,我们先观察到__________ ;接着________;一段时间后_______;最后_______。 我们的结论是___________________ 。
生:我们研究的问题是“相同时间内,同时加热铜棒、铁棒、木棒和塑料棒,哪个物体升温最快?”加热后,铜棒上的第一个蜡环最先掉下来,等铜棒上的第二个蜡环掉下来后,铁棒掉落了第一个蜡环,接着是铜棒上的第三个和第四个蜡环先后掉下来,然后是铁棒上的第二个、第三个和第四个蜡环,这时塑料棒上的第一个蜡环才掉下来。 到时间截止,木棒上的蜡环一个都没有掉。 我们的结论是铜棒上的热传递最快,其次是铁棒,然后是塑料棒,木棒上的热传递最慢。
师:有相同实验的小组吗? 你们的发现和这个组的是否相同?
生:我们塑料棒和木棒上的蜡环都没掉。
师:那你们的结论是什么?
生:铜棒上的热传递最快,然后是铁棒,木棒和塑料棒上的热传递都很慢。
师:表扬这两个组,他们都能基于自己的实验现象作出正确的判断。 还有哪个组来汇报?
生:我们研究的问题是“相同时间内,裹上棉被的冰淇淋(冰块)比不裹棉被的相同冰淇淋温度上升得慢吗?” 第一次测量时裹棉被与不裹棉被冰块的温度分别是 - 15. 8℃ 和-14. 9℃ ,两分钟后,裹着棉布的冰块温度变化不大,-15. 5℃ ,但不裹棉布的冰块已经温度上升到-5. 6℃ 。 我们的结论是裹上棉被的冰块温度上升得慢。
师:结合不同的实验数据,思考材料对热传递的快慢有影响吗?
生:有,不同材料传递热的快慢不同。
师:大家同意吗?
师:我们可以用导热性、导热系数来描述不同材料的热传递快慢。 导热性好的材料,相同时间内传递热的速度就快;相反,导热性不好的材料,相同时间内传递热的速度就慢。 不同材料的导热性是不同的。 金属材料的传热较快,叫作热的良导体;塑料、木头等材料传热较慢,叫作热的不良导体。
师:之所以裹着棉被的冰块融化得慢,是因为棉被里有许多不流通的空气,而空气是热的不良导体,所以裹着棉被的冰块温度上升慢。
(4)首尾呼应,学以致用。
师:想一想,回顾课前我们观察的图片,举例说明热的良导体和不良导体通常分别应用于哪些场合?
生 1:锅身主要用的是热的良导体,需要尽快地传递热;把手需要用热的不良导体,传递快了容易烫手。
生 2:盛饭的碗应该用热的不良导体。
师:热的良导体适用于需要更快地加热和散热的场合,而热的不良导体适用于需要更好地保温的场合。 生活中,我们应该依据不同的需求选择导热性不同的材料。 想一想,我们的冰淇淋冷藏箱需要什么样的材料,上网搜索一下常见材料的导热系数,试着为自己的冷藏箱选择一些成本较低、保温效果又好的材料。
【教学反思】
本课充分体现了实验材料和方法的多样性,让学生自由选择实验材料自行设计实验,学会用对比实验的方法来研究哪种材料传热快,哪种材料传热慢,交流时再请其他小组的同学评价“他们的方案是否科学? 还可以怎样完善?”学生通过共同交流,互相补充,制订出切实可行的实验方案,充分体现了学生的主体地位。 但本节课有一些小组的参与度不够,尤其在交流论证环节,在小组合作学习上,还需进一步引导。
【总结点评】
科学课实验的比重大,干扰因素多,再加上学生年龄特点的影响,实验时往往会出现“热闹非凡”的现象。 本课采取先设计再指导的实验指导策略,学生与学生之间、组与组之间通过相互质疑、相互建议来改进和完善实验,教师再给予适当的指导,取得了较好的实验效果。略显遗憾的是,实验后迁移应用环节处理得较为仓促,可以再让学生联系冷藏箱的具体制作任务,谈一谈如何选材,真正起到学以致用的效果,提升学生的科学素养。