《热对流》教学设计.docx

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《热对流》教学设计

五年级科学教案《热对流》

一、指导思想与理论依据

（一）、指导思想：

《科学课程标准》指出：

科学学习要以探究为核心。

探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。

亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。

学生是科学学习的主体。

同时学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲，学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。

本课就是以探究及小组合作的学习方式指导学生认识水传递热的方式是对流的方法；以及认识对流是下部水受热后向上升，上部比较冷的水向下降，使水相对流动直至全都达到一样的温度。

（二）、理论依据：

本课的教学设计依据一是《新课程标准》中的“能通过对身边自然事物的观察，发现和提出问题；能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划；能通过观察、实验、制作等活动进行探究”。

也就是通过自主探究使学生知道水传递热的方式；二是依据学生年龄特点及学习情况进行制定。

二是依据皮亚杰的教育心理学“归因理论与学习动机的自我激发理论，也就是说学生在学习活动中对自己的学习结果所作出的原因推断，同样会对学习预期产生影响。

个体主动对结果进行积极的归因，对自我的能力就产生较强的信任感，其行为的坚持性将更强，也愿意应付学业上的挑战”，像本课设计中的探究过程就是依据此理论形成的。

二、背景与学情分析

（一）、教学内容分析：

本课选自《科学》第六册“热与生活”单元中的第3课。

本单元以“热传递”为主线开展教学，在学生认识热涨冷缩、热传导、热会沿着物体从温度高的地方传递到温度低的地方的基础上，进行本课的教学。

本课从指导学生从生活中给水加热的情境中入手，

通过“感受静水和流水”、探究（实验）怎样使小水轮转得更快、流水能帮助我们做什么等活动，引导学生在亲自体验的基础上，用实验的方法探究并认识流水的力量，进而关心和思考水在生产生活中的作用。

在本课教学活动中学生通过“玩”，逐步养成良好的科学态度和习惯，初步掌握一些简单的科学探究的方法和基本的操作技能，初步体验科学探究过程，获得基本的自然科学知识，并为今后的学习、生活打下牢固的认知和实践基础。

（二）、学生情况分析：

三年级的学生刚接触科学课，对学习内容都很感兴趣；在前面的学习中，学生初步掌握了一些观察、实验的方法，并尝试过科学探究的过程，根据自己的经验作出猜想，这些都是他们学习本课的基础。

至于本课第一次有学生完整的参与到探究活动中，第一次涉及到的对比实验，对于学生而言有一定的难度。

（三）、教学方式与教学手段：

1．教学方式：

本课以动手实验操作为主线的探究活动形式进行教学。

2．教学手段：

创设情境激发兴趣，引导学生进行探究式学习，也就是引导学生提出问题----猜想----设计研究方案----小组合作实验探究----结论的的探究式的学习方式进行教学。

三、教学目的：

1、使学生了解在液体热传递的主要方式为对流；即液体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动相互搀和，使温度趋于均匀的，了解热对流的应用。

2、培养学生初步学会做热对流的实验，学习科学探究的方法。

3、通过观察实验的操作，培养学生认真细致的科学态度。

在分析观察实验的结果以及学习设计实验中，培养学生勇于探究，独立思考的科学态度和与人合作的态度。

（一）、情感、态度与价值观

1．通过观察实验的操作，培养学生认真细致的科学态度。

2．在分析观察实验的结果以及学习设计实验中，培养学生勇于探究，独立思考的科学态度和与人合作的态度。

（二）、过程与方法

1．培养学生初步学会做热对流的实验，学习科学探究的方法。

2．初步具有记录观察和实验现象的能力。

（三）、知识与技能

1．使学生了解在液体热传递的主要方式为对流；即液体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动相互搀和，使温度趋于均匀的。

2．知道对流是传递热的一种方式。

3．了解热对流的应用。

四、教学重难点

教学重点：

使学生了解液体热传递的主要方式--对流。

教学难点：

探究水是以对流的方式进行传递热的过程。

五、教学准备

分组实验材料：

1、烧杯，2、酒精灯，3、铁架台，4、铁环，5、石棉网6、火柴，7、温度计，8、带钩的细绳，8、高锰酸钾，9、记录单。

六、教学流程

七、教学过程

（一）、提出问题，导入新课　　

阶段目标：

通过手势引导学生看见烧水的场景，培养学生发现问题、提出问题的能力。

观察：

水壶烧水

1．质疑：

大家已经看到了（手势停顿）正在烧水，面对司空见惯的烧水现象，从科学角度，你有什么问题要问吗？

预设1、水是怎样被烧开的？

预设2、水烧开时为什么会出声音？

预设3：

烧水时水有什么变化？

预设4：

是空气顶开的壶盖还是水顶开的壶盖。

……

2．导入：

同学们提出了这么多问题，就像牛顿、瓦特，这种观察、质疑的习惯正是创造的前提，今天由于时间有限，我们就一同研究：

水是怎样由冷水变成热水的？

（板书：

水冷？

热）

设计意图：

尽可能多的让学生提出自己的问题，一是激发学生探究科学的兴趣，二是培养学生的质疑能力。

（二）、引导自主探究水传递热的方式

1．通过小组合作提出水热了的猜想

阶段目标：

通过引导学生对自己提出问题的结果的猜想，培养学生的思维能力和初步的实验设计能力，以及小组合作能力。

（1）过渡：

我猜大部分同学可能会觉得这个问题太简单了。

好，请你们谈谈自己的看法。

（请1、2个学生发言）（追问：

具体说说火是怎么把水烧热的？

水是不良导体，那么多水，到底怎么就全都变热了？

看来这个问题可不像我们想象的那么简单）

（2）对水变热的方法进行猜想　　

（出示实验报告单）

①讲述：

请大家在小组里先讨论一下，到底水是怎样变热的，然后把你们的讨论结果记录在实验报告单上。

（边说边出示实验报告单）　　

②小组活动

③汇报讨论结果（投影展示）：

请你来说明一下。

预设1预设2预设3

老师贴图

问：

谁看出（指黑板）他们猜想的不同之处？

（师强调水变热的顺序）你们认为烧水时，水变热的顺序是怎样的？

（学生说完、板书）

小结：

预设1①贴近壶底的水先热；②上面的水

预设2①贴近壶底的水先热；②贴近壶壁的水再热；③中间的水

预设1预设2预设3

分析：

同一水平面上，按照同学们的猜想，水的温度是否一样呢？

（版画：

画出同一水平面）

设计意图：

通过先用箭头画出各组学生的猜想，再让学生自己到黑板上用数字顺序号标出一杯水烧热的顺序，一是为了能使学生明确自己的猜想，强化猜想结果，二是对学生前概念的一个调查。

，三是是学生主动的参与到学生过程中，真正做到过程让学生参与。

2．在小组合作下设计验证自己组猜想的实验方案

阶段目标：

培养学生设计实验的能力和小组合作的能力，学生科学探究方法。

（1）分组设计实验：

①现在三种猜想不同之处集中在③和②位置，水平位置的水一起热，水平位置的水有顺序的热起来。

那到底谁猜想的对？

怎么办呀？

需要什么？

（用温度计）

②请大家分组讨论一下。

你想怎么做这个实验？

还需要什么？

（所有仪器名称）

（2）集体研讨实验方案的可行性

①小组汇报自己设计的方案：

要想证明到底哪种猜想正确，你认为实验中要重点关注哪儿？

（温度计）为什么？

那你认为温度计应放在什么位置？

需要几支？

（一支边缘，一支中间，同一水平位置）

（调控：

老师可以拿两支温度计一上一下放入水中，这样行吗？

为什么？

）

②其他组进行补充、质疑、完善方案

③实验指导：

想得细才能做得准，成功的机率才会大。

你们想想看，还有什么要提醒大家的？

1号

2号

监控：

A、温度计：

①使用温度计前先检查两支温度计温度是否完好。

②什么时候放温度计？

③温度计不同位置，放在边缘位置的温度计不要碰到杯壁。

④同时放入、同时观察

提示：

B、酒精灯及三脚架：

如何使用酒精灯？

点燃、移入、移出、熄灭

C．安全：

不要动石棉网上的烧杯，以免烫到手。

设计意图：

学生在设计实验的过程中，会有很多创造性的想法和做法。

这正是培养学生创新精神和实践能力的良好契机。

在汇报各组设计的实验的过程中，让学生充分的参与到研讨中，提出自己的疑问，补充各组设计的不足，起到生生参与的作用。

3．小组实验验证猜想

阶段目标：

培养学生实验能力，初步具有记录观察、实验现象的能力，通过实验了解水传递热的方式。

（1）实验操作，边观察边记录

提示：

记录温度时，温度计不要移开位置。

（2）汇报结果（第三种猜想正确）请同学们把温度计收好

师：

这又是怎么回事呢？

我们再来仔细看一看在加热过程中水有什么变化？

看谁观察得最细致。

可不容易发现呦。

（3）学生观察水的变化（3分钟）

（4）汇报观察结果

预设1：

有气泡

预设2：

底部的水一点点向上升

问：

有谁看到了？

你们看的时候是不是特费劲？

真是不容易看到。

老师给你一粒高锰酸钾，看看对我们观察有什么帮助？

听我的口令，我说倒的时候才能倒。

（发物品）注意组长放高锰酸钾的时候尽量放在烧杯的中间位置。

你们准备好了吗？

好，3、2、1倒

（5）小组交流：

说说你看到的现象，请组长指派一名同学做记录。

（6）汇报实验现象：

哪组汇报一下？

提问：

小组交流一下，通过这个实验你能都出什么结论？

把结论填写在记录单上。

谁能说说？

设计意图：

4．归纳概括实验结论：

小结：

水在加热过程中，下部的水变热后向上升，上部冷一些的水会下降，就这样上下循环相对流动，使整杯水都变热了，水的这种传递热的方式叫对流。

（板书：

上下循环、相对流动、对流）（贴图）

（三）、解决问题，拓展延伸：

阶段目标：

了解热对流在生活中的应用。

1．谁能具体说说，（手势）一壶冷水在加热时是怎样慢慢变热的？

预设：

水壶里的水是通过热对流的方式烧开的。

下部的水受热后会上升，上部的比较冷的水会下降，下降的水受热后又会上升，这样通过冷水和热水的相对流动，水就逐渐烧开了。

2．（机动）

谈话：

在日常生活中，还可以利用热对流的原理做哪些事情？

（烫酒；煮汤；煮粥）

问：

做粥时我们要不停的搅拌，这是为什么？

预测：

（1）怕糊。

因为粥粘，不易流动。

（2）搅拌是为了帮助水对流。

设计意图：

使学生认识到热对流在生活中是一个常见的现象，同时人们应用热对流原理能做许多事，同时渗透科学知识、科学道理来源于生活。

板书设计：

热对流

水冷？

热2号1号上下循环相对流动

八、教学设计特点：

以思导行：

动脑在前，到手在后。

在研究热对流时从问题入手让学生解释一壶水是怎样被烧热的？

在学生的猜想后，在一个总的要求下（既要能看清夜体的流动又要能看清温度的变化），来设计实验让学生自己设计实验。

把学生身边常见的事物做为研究问题易激起学生的研究欲望。

让学生利用已学的知识解决未学的问题。

学生在设计实验的过程中势必会遇到如何看见水的流动。

让学生大胆的想象培养学生的相象能力。

学生设计实验的过程中就会有很多创新的做法和创新的想法。

使学生的创新能力和想象能力得到培养。

在充分的交流后，让学生进行探究活动。

在他们在进行探究活动时教师给予他们宽松的氛围，给他们进行自我创造的空间。

在这种教学中学生的主体地位得到充分保证和尊重，使他们能在学习活动中主动地经历研究实践活动的全过程，尝试着用他们思考的方法、程序和手段去解决遇到的问题。

本课的主体思想就是使学生的认识从具体到抽象，感性认识上升为理性认识。

九、本课前侧题：

1．请你在这根正在加热的铁棒上用箭头画出传递热的方向。

2．你知道谁是怎样烧热的吗？

3．请你用箭头画出这整杯水变热的过程？

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