資源簡介

教學基本信息
單元（或主題）名稱 《燒水過程中的熱傳遞》
學科 科學 學段 中年級 年級 五年級
相關 領域 物質科學領域
主要教材 書名： 科學 出版社： 人教鄂教出版社 出版日期： 2020年7月
單元（或主題）指導思想與理論依據
指導思想 《燒水過程中的熱傳遞》單元以培養小學生科學素養為宗旨，積極倡導讓學生親身經歷以探究為主的學習活動，培養他們的好奇心和求知欲，發展他們對科學本質的理解，使他們學會探究解決問題的策略，為他們終身的學習和生活打好基礎。
理論依據 以做中學、探究學習理論為依據。 1.“做中學”科學教育關注學生在學習過程中的思維活動，既重視學生的動手操作，同時更重視學生在學習過程中的想法，即要學生“既動手又動腦”。本單元在教學注重了學生的歸納、分析、解釋等“動腦”的過程。 2.科學學習要以探究為核心。探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式。在實驗探究的實施過程中，借助生活情景和經驗，促進有效問題的產生，明確研究方向。學生的猜測根植于他們的經驗，來源于他們的生活。一系列的探究活動，均從學生的生活經驗出發，利用的材料也是生活中常見的。由于探究活動的設計思想來源于學生生活經驗，既滿足了學生的認知需求，又提高教學的信度和效度，更能把學生直接帶入相關的真實情景中。
單元（或主題）教學背景分析
一、教學內容分析及課時分配 （一）分析教材 按照整套教材“家庭一學校一家鄉與祖國一地球與宇宙”四個經驗圈的螺旋進階設計，五年級上冊屬于“家庭”經驗圈，因此，本冊所選的教學內容基本是圍繞“家庭”經驗圈進行的。 燒水是家庭生活中最常見的現象。對燒水過程的研究，有利于引導學生關注生活中的現象，探究常見現象中的科學秘密，關于熱傳遞的問題，學生已經具有一定的生活經驗，尤其是在家庭生活中，有關熱傳遞的生活經驗更加集中和豐富。本單元正是站在學生看待有關熱傳遞的問題的角度，從家庭生活經驗出發，遵循學生認識客觀事物的基本規律，引出一系列學生感興趣并希望研究的問題，引領他們開展一系列的科學實踐活動，培養科學探究能力，初步形成熱傳導、熱對流、熱輻射的概念，了解常見的保溫和散熱的方法。 第1課是《壺是怎樣傳熱的》。本課從學生家庭生活中常見的燒水現象出發，引導學生觀察燒水過程。學生通過觀察會發現，燒水時，火在下面燒，壺身和壺里面的水會變熱，從而可以提出探究問題：燒水時，壺是怎樣傳熱的？因為壺大多是用金屬制作的，所以要求學生設計條形金屬傳熱實驗、片狀金屬傳熱實驗和比較不同材料導熱性能的實驗。通過對實驗現象的觀察和思考，使學生建構熱傳導的概念，知道不同的物體的導熱性能不同。
第2課是《水是怎樣熱起來的》。通過熱傳導的研究，學生知道了固體的傳熱方式，本課接著引導學生思考，水與固體傳熱的方式一樣嗎？首先，學生通過觀察燒水時壺中的水有什么現象發生，直觀觀察水的傳熱方式。接著，再通過兩個實驗一是分別將裝有冰水和熱水的小塑料袋同時放入室溫水中的實驗，二是將不同溫度的水放在一起的實驗，研究為什么燒水時，水總是不停地上下對流。通過實驗，讓學生認識熱對流的現象。本課最后還提示學生，空氣也有熱對流現象，從而建構熱對流的概念。
第3課是《爐火周圍的熱現象》。本課是在學生學習了前兩課，知道固體熱傳導、液體和氣體熱對流現象的基礎上，學習一種新的傳熱方式，即熱輻射。課文從學生常見的爐火周圍能明顯感受到熱的現象人手，引發研究問題。接著，學生靠近蠟燭火焰感受熱，然后做實驗測量熱源附近溫度變化的數據。通過分析研討影響熱輻射的主要因素，探討太陽的熱是怎樣傳遞到地球上的，歸納出熱輻射的特點，建構熱輻射的概念。最后，引導學生了解到太陽能的廣泛應用。
第4課是《保溫和散熱》。作為本單元的最后一課，本課是前三課的綜合應用。保溫和散熱是學生常見的現象，本課主要是讓學生認識哪些是保溫物品，哪些是保溫材料，它們為什么能保溫；認識哪些方法可以散熱，它們為什么能散熱。在認識保溫和散熱的材料和方法的過程中，要引導學生進行保溫和散熱的實踐活動。 （二）分析課標 課標把這單元的內容安排在高年級段，圍繞分解概念1.2、6.3.3和6.6.1開展。 6.機械能、聲、光、熱、點、磁是能量的不同表現形式。 觸摸放在熱水中的金屬勺的勺柄，測量包裹在薄棉被中的冰塊的溫度變化等，了解熱在物體與環境、物體與物體之間、同一物體的不同部分之間傳遞的方式，認識到熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體。
將鐵棒、塑料棒、木棒、鋁棒等放入熱水中，在每棒的頂部涂上動物油，觀察動物油的變化，了解熱的傳遞現象，了解物質的導熱性；觀察熱水瓶的結構，了解影響熱傳遞的因素。 （三）單元課時內容及安排 本單元利用六課時完成： 第一課時-----研究壺的傳熱方式 第二課時-----比較不同材料的導熱性能 第三課時------研究水的傳熱方式 第四課時------認識熱源傳遞熱的方式 第五課時-----怎樣保溫？ 第六課時-----怎樣散熱？ 二、學生情況分析 （一）學生對本單元內容方面的了解
熱是生活中常見的現象，從五年級學生的知識和能力體系上看，他們已掌握了一定的科學知識，如氣溫的高、物體的暖、加熱等，學生都有豐富的生活感知，已具備了一定的自主探究的能力從學生的年齡和心理特征來看，他們對一切事物都具有好奇心，有較強的求知欲，他們心里有想表現的欲望，但他們對熱的認識，更多時候還是停留在自我感覺的層面，對很多熱現象，并沒有刻意地關注，還不能作出合理的解釋，這些都需要在教師的合理引導下能主動開展探究活動。因此，當教材引領學生聚焦生活中一些常見的熱現象時，當他們面對熟悉的現象而產生迷茫時，探究的欲望是何等的強烈，這就是學習的內在動力。 （二）學生操作技能 本單元涉及酒精燈、溫度計及溫度傳感器的使用。酒精燈的使用是三年級學過的，大部分學生已經掌握了酒精燈的使用方法和注意事項，在實驗操作中能夠得心應手，達到加熱效果。只是在用溫度計測量熱源周圍溫度時，有些熱源產生熱量較小，溫度計測溫不夠明顯，因此介紹溫度傳感器來測試，它靈敏、快速還有數字顯示，更加直觀。此時教給孩子溫度傳感器的使用方法以及注意事項。 （三）學生存在的思維障礙點 關于“熱傳導”學生的原有認知是：1.直覺認為熱傳向四面八方，但不知道熱傳導的原因是因為存在溫度差。2.對于熱在線性材料比較清楚，但熱在面性材料和不規則材料的傳遞就不清楚了。可見，學生對“熱傳導”的原有認知中包含了很多模糊的概念和不夠深刻的正確概念。這些前概念來自于學生的生活經驗，因此都是非常感性的認識。需要通過教學將這些感性認識提升為理性的概念， 為后面學習熱傳遞的其他方式做好鋪墊。 經過前三課時的學習，學生對熱傳導、熱對流有了感性的認識，知道熱可以通過固體、液體和氣體傳播，熱的這兩種傳遞方式比較好理解，熱的傳遞有一定的媒介（固體、液體、氣體）。但關于熱輻射，理解起來有一定的難度，且熱對流的概念容易對本節課的學生產生干擾，生活中大多數發生熱輻射現象時周圍都有空氣的存在，孩子們會認為熱輻射傳遞仍然是依靠空氣，因此需要在學生認知“熱傳導”、“熱對流”的基礎上，遷移學生的認知，找出問題的切入點，通過探究實驗，找出證據，幫助學生形成正確認知。
單元（或主題）教學目標
《燒水過程中的熱傳遞》單元教學目標： 知識目標：
6.3.3學生通過系列尋找證據的過程知道熱可以在物體內后物質間傳遞，通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體。 6.3.3學生通過觀察描述熱傳導、熱對流和熱輻射的傳熱特點和基本區別，以及三種形式在生活中應用的實例。
探究目標：
能針對要探究的問題提出假設并制訂簡單的探究計劃，能較好地選擇和運用實驗材料開展科學實驗，觀察并描述現象；能用比較科學的詞語、圖示、符號等記錄和整理觀察到的實驗現象，通過觀察、分析和研討得出結論。
科學態度：
樂于嘗試運用多種思路、多樣方法完成科學探究，體會創新樂趣；能積極主動與同學合作，愿意溝通、交流和研討，形成一致意見和集體觀點。
科學、技術、社會與環境：
關心日常生活中與熱傳遞有關的科技新產品、新事物，意識到人類的需求使得運用熱傳遞技術的產品在不斷發展；樂于利用熱傳遞知識，改進生活設施和環境。
單元目標與每節課之間的聯系：
單元（或主題）教學過程設計
燒水過程中的熱傳遞（6課時） 1.壺是怎樣傳遞熱的（2課時） 2.水是怎么熱起來的（1課時） 3.爐火周圍的熱現象（1課時） 4.保溫與散熱（2課時）
單元（或主題）學習效果評價及結果分析
在教學過程中，教師通過分析學生的發言、學生參與科學實踐活動和完成學生活動手冊情況、單元測評等多種途徑，評價學生在科學知識、科學探究能力、科學態度以及科學技術、社會與環境等方面的發展情況。 課堂上教師根據以上評價內容及標準，對學生這四個方面的發展進行評價，每項評價內容分為優秀、良好、及格三個等次，從而判斷學生本單元的學習效果。下面是《爐火周圍的熱現象》一課其中一個班的評價數據。 通過對數據的觀察，發現大部分學生綜合學習效果能達到良好及以上，特別是在科學態度方面優秀學生較多，說明對科學探究有著強烈的興趣，能從不同視角、不同側面提出三種及以上創新的研究思路，采用獨特的方法，設計，實驗動手操作完成探究活動。并能積極主動與同學合作，發表自己的意見，認真聽取并采納別人意見，積極探究，形成集體觀點。
本單元（或主題）教學特色分析(300-500字數)
《燒水過程中的熱傳遞》單元教學特色又兩個：一是在教學中使用數字化教材及101教育PPT軟件輔助教學；二是注重學生學科能力的培養。 1.使用數字化教材及101教育PPT軟件。 把傳統教學方式的優勢和數字化環境下教學的優勢結合起來，使二者優勢互補。數字化教學的加入改變現行課堂教學的缺憾，豐富學習資源，創設寬松、融洽的學習氛圍，活躍課堂氣氛，啟發學生思維，使學生在積極參與、充分交流中體驗到學習和成功的愉悅，從而切實提高小學科學教學的有效性。同時在課堂上教師還連接手機與多媒體同步教學，運用互動工具里的表揚性評價，給學生點贊。當全部同學表現都很好的時候，就給全班同學送出氣球或者愛心。輕輕一按，學生備受鼓舞，活躍課堂氣氛的同時，極大提升了教學效率。 2.注重學生思維能力的培養。 本單元課程都按照“猜想——驗證—分析—結論”的流程進行教學的，讓學生進一步掌握科學探究的一般流程和方法。有了猜想以后，通過科學的實驗來證明，自己設計實驗，小組按實驗方案進行探究。課堂上放手讓學生進行自主探究，把實驗的自主權和提問題的權利交給學生。學生逐步經歷從科學猜測到實驗驗證的科學探究過程，激發創新思維，在富有趣味性及操作性的探究活動中學到科學知識，提升思維能力，培養科學素養。

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