資源簡介

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7.《做個保溫杯》教學設計
【教材簡析】
保溫杯是生活中常見的物品，保溫就是要盡量減少熱量的損失。本課旨在探究保溫杯和保溫瓶內膽的原理，揭示其中關于熱的物理規律。保溫杯一般是陶瓷或不銹鋼的，設計有真空層，頂部帶蓋，密封嚴實，通常我們是從熱傳遞的多個方面去研究設計的，做到盡量減少熱量的損失，從而達到保溫的效果。
本課所設計的活動其實是觀察常用材料的導熱性能，說出它們的主要用途，幫助學生更深入地了解生活中保溫、散熱等技術的應用。本課有三個活動：活動一是將同樣多的、相同溫度的熱水倒入不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯中，測量哪一杯水涼得慢，讓學生認識到金屬吸熱快，散熱也快，是熱的良導體；塑料吸熱慢，散熱也慢，是熱的不良導體?；顒佣菧y量比較各種方法的保溫效果，讓學生根據已掌握的知識和生活經驗對各種材料的保溫效果進行觀察比較，明白制作保溫杯該選用什么材料比較合適。第三個活動是選擇合適的材料制作一個保溫杯，并通過存放冰塊，檢測保溫杯的效果。設計制作一個保溫杯可以作為本單元的一個嵌入式的評價內容?？梢宰寣W生認識到任何設計都不是完美的。一個設計在某一方面是最好的，在其他方面可能就有缺陷。在設計時，如成本、安全性、外觀、環境影響以及方案失敗等其他因素也是需要考慮的。
【學情分析】
通過前幾課對熱傳導的深入觀察研究，學生們已經認識到熱總是從溫度較高的部分傳向溫度較低的部分；認識了熱在固體中的傳遞特點，并比較研究不同材料制成的物體的導熱性能。本課所設計的活動其實是對熱的良導體與不良導體的解釋和運用，幫助學生更深入地了解和掌握哪些材料是熱的良導體，哪些材料是熱的不良導體。
【教學目標】
科學觀念
1.熱的不良導體可以減慢物體熱量的散失。
2.空氣是一種熱的不良導體。
3.保溫、散熱技術在生活中被廣泛應用。
科學思維
1.根據熱傳遞的原理設計制作保溫杯。
2.研究哪種保溫方法保溫效果較好。
3.嘗試自主設計產品，在研究后改進產品。
4.創作科學小論文等呈現保溫杯探究的過程與結論。
探究實踐
1.激發設計研究保溫杯的興趣，能不斷進行嘗試和創新。
2.關注他人的探究成果，樂于分享自己的探究經驗。
態度責任
1.了解生活中常見的保溫制品，體會它們給人類生活帶來的便利。
2.討論技術包括人們利用和改造自然的方法、程序和產品。
3.感受到科學家與工程師的工作可以推動科學的發展與技術的進步。
【教學重難點】
重點：根據熱傳遞的原理設計制作保溫杯。
難點：研究哪種保溫方法保溫效果較好。
【教學準備】
學生準備：不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯、熱水、溫度計、配套的杯蓋、泡沫塑料、毛巾、一些包裹杯子的材料、冰塊、實驗記錄表、學生活動手冊。
教師準備：保溫瓶內膽。
【教學過程】
一、聚焦
1.出示教科書73頁圖片：冬天喝熱水，讓我們更舒適。
2.提出問題：怎樣讓熱水盛在杯子中不容易變冷？
設計意圖：學生通過觀察生活中熟悉的圖片，激發研究熱傳遞的興趣，并由學生自己提出想研究的問題，避免學生被動學習，體現出學生學習的自主性。
二、探索
（一）活動一：測試比較各種保溫效果的方法
1.今天老師帶來了三種杯子，知道這些杯子分別是用什么材料制成的嗎？
2.如果在杯中倒入同樣多的、相同溫度的熱水，你們覺得哪個杯子中的熱水會涼得慢一些？
3.學生做出猜測，并說出理由。
4.學生實驗，交流匯報：用手捂在不同材料的杯壁上有什么不同的感覺？是什么原因引起的？
5.小結：熱的良導體吸熱快，散熱也快，所以水溫降得快；熱的不良導體吸熱慢，散熱也慢，所以水溫降得慢。
6.討論：怎樣使杯中的水涼得慢一些？有哪些方法？
7.小組交流，老師板書。（預設五種方法：無蓋、加蓋、外包毛巾、加蓋+外包毛巾、嵌入泡沫塑料）
8.提問：你們認為哪種保溫方法最好？
9.討論：實驗中應該注意些什么？怎樣比較才公平？
（預設：倒入杯內的水量和水溫、測量水溫的時間、放入溫度計的時間、溫度計的初始溫度是否相同）
設計意圖：學生依據自己提出的問題進行討論，設計方案，探討制作保溫杯的方法，體驗設計的程序和方法。
10.課件出示實驗注意問題，實驗記錄表。
11.學生開展實驗活動，教師巡視指導。
設計意圖：給學生提供充足的實驗時間，讓學生按照自己的設計進行實驗探究，在探究過程中發現問題，解決問題。
12.師生交流實驗結果。
（1）不同材料的杯子保溫效果研討（組內不同材料的比較）。
①展示實驗記錄表，觀察數據，發現了什么？
②思考：這些發現能說明什么？
③生活中有哪些實際運用？
設計意圖：通過小組內不同材料的杯子在相同時間里降溫實驗的比較，了解不同的材料傳熱能力也不同，進一步認識熱的良導體和熱的不良導體。
（2）相同材料保溫效果研討（不同小組間相同材料的比較）。
①展示實驗記錄表，觀察數據，發現什么？
②思考：這些發現能說明什么？哪種保溫方法是最有效的？
③生活中有哪些實際運用？
設計意圖：通過相同材料不同保溫方法的比較，了解保溫杯的保溫原理，并對熱的良導體與熱的不良導體進行解釋和運用。
（二）活動二：制作一個保溫杯
1.提出問題：如何制作一個保溫杯？
2.課件出示材料與制作要求：選擇合適的材料制作一個保溫杯；杯外包裹物厚度不超過3厘米。
3.討論：小組討論制作保溫杯的方法。
4.交流：交流各組制作保溫杯的方法，并交流實驗中應注意的事項。
5.制作：小組選擇合適的材料制作一個保溫杯。
6.測試：在杯中存放冰塊，測試和比較各組保溫杯的保溫效果。
7.展示：觀察比較各組保溫杯的制作方法，分析自制保溫杯的優缺點。
設計意圖：學生通過經歷設計——制作——測試——展示等一系列完整的活動過程，逐步培養孩子發現問題、解決問題的科學實踐能力。
三、研討
1.提出問題：制作保溫杯時，我們需要從哪些方面考慮減少熱量的傳遞？
2.師生交流設計的內容，并動手檢測實際效果，交流分析觀測的效果。
3.進一步設想，我們還可以做哪些方面的改進？
設計意圖：通過實驗和記錄，學生獲得了數據。通過分析這些數據，引發學生深入思考，保溫只能減緩物體溫度的變化，而不能保持原來的溫度。
四、拓展
1.教師出示保溫瓶的內膽以及課件圖片。
2.學生了解保溫瓶內膽的設計原理。
3.教師提出課外科學調查任務，在生活中發現更多的保溫技術和散熱技術。
設計意圖：把保溫瓶的結構與功能聯系起來，不僅增加了學生對于科學的探究興趣，更讓知識的整理和技能的培養有了實實在在的可行性。
【板書設計】
做個保溫杯
設計→選材→制作→測試→展示
【活動手冊使用說明】
活動目的：幫助孩子記錄不同方法的保溫效果；記錄自制保溫杯的優缺點并提出改進意見。
活動手冊使用說明：比較測量五種不同狀況的杯子保溫效果。記錄初始溫度和10分鐘后的溫度，并計算出降溫幅度。
嘗試創作一個保溫杯的設計圖，根據設計圖，說明制作的方法和所用材料，并對原理進行闡述。用感溫油墨或者溫度傳感器，測量不同保溫杯的保溫效果。實驗測評后，師生需要思考如何對保溫杯進行改進，以達到更好的效果。
改進
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課程基本信息
版本 教科版 學科 小學科學 年級 五年級 學期 第二學期
課題 《做個保溫杯》
學生信息
姓名 學校 班級 學號
課后練習
一、判斷題1.茶杯上的蓋子有利于保持茶水的溫度。( )2.保溫杯能保持杯內的水溫一直不變。( )3.因為人穿衣服會感覺熱，所以雪糕被棉被包裹很快就會融化。( )4.傳熱性能好的物體，保溫性能也一定好。( )二、選擇題1.下面各種物質中最適合做保溫材料的是（ ）。A.鐵B.銅C.泡沫塑料2.蓋上保溫杯的蓋子有利于保持水溫，主要是因為減緩了（ ）。A.熱傳導和熱對流B.熱運動C.熱輻射3.下列實例中用來避免熱傳遞的是（ ）。A.汽車發動機的散熱片B.電熨斗的金屬底板C.熱水瓶的玻璃內膽4.冬天多穿衣服能感覺暖和，這是因為衣服（ ）。A.傳熱快，散熱快B.傳熱慢，散熱慢C.傳熱慢，散熱快5.市面上有一種新型面料“太空棉”，科學家將一杯水用“太空棉”包好，放入零下30攝氏度的冰柜中，6個小時后水都沒有結冰。下列說法錯誤的是（ ）。A.“太空棉”可以用來縫制御寒衣物B.“太空棉”是熱的良導體C.空調房的隔熱窗簾可以用“太空棉”制作6.外賣員一般將外賣用泡沫箱裝起來（如圖），這樣做的目的是（ ）。A.泡沫箱比較堅固B.泡沫箱能降低溫度C.泡沫是熱的不良導體，散熱慢，可以使外賣涼得慢些三、探究題我們常用熱水瓶來儲存燒開的熱水，它的構造如圖所示，最外面是一層薄的塑料外殼，里面有一個內膽，由兩層玻璃組成，玻璃層中間是真空的。（1）熱水瓶能較好的保溫，主要是因為（ ）。A.塑料材料傳熱能力強B.內膽真空，無熱傳導與熱對流C.外殼堅硬，熱量不易散失（2）我推測軟木塞是（ ）。A.熱的不良導體B.熱的良導體（3）現有同樣：大小、形狀、顏色、厚薄的三種杯子，要想使熱水涼得最快，應該把熱水倒入（ ）。A.不銹鋼杯B.塑料杯C.陶瓷杯答案：一、√ × × ×二、C A C B B C三、B A A
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科學
教科版五年級下冊
第四單元 熱
7.做個保溫杯
教學目標
科學觀念
1.熱的不良導體可以減慢物體熱量的散失。
2.空氣是一種熱的不良導體。
3.保溫、散熱技術在生活中被廣泛應用。
科學思維
1.根據熱傳遞的原理設計制作保溫杯。
2.研究哪種保溫方法保溫效果較好。
3.嘗試自主設計產品，在研究后改進產品。
4.創作科學小論文等呈現保溫杯探究的過程與結論。
探究實踐
1.激發設計研究保溫杯的興趣，能不斷進行嘗試和創新。
2.關注他人的探究成果，樂于分享自己的探究經驗。
態度責任
1.了解生活中常見的保溫制品，體會它們給人類生活帶來的便利。
2.討論技術包括人們利用和改造自然的方法、程序和產品。
3.感受到科學家與工程師的工作可以推動科學的發展與技術的進步。
新知導入
為了抵御寒冷，冬天人們大多喜歡喝熱水。
新知導入
聚 焦
熱水盛在怎樣的杯子中不容易變冷呢？
我們怎樣減慢物體熱量的傳遞？
新知講解
比較哪杯水涼得慢
不銹鋼杯
陶瓷杯
塑料杯
杯中倒入同樣多的、溫度相同的熱水，過幾分鐘后測量三杯水的溫度，哪個杯子中的熱水會涼得慢一些？
探索一
新知講解
不銹鋼是熱的良導體；
陶瓷是熱的不良導體。
不銹鋼杯
陶瓷杯
塑料杯
在水的初始溫度和放置時間相同的情況下，保溫效果：
陶瓷杯
不銹鋼杯
塑料杯
>
>
不銹鋼杯 陶瓷杯 塑料杯
5分鐘后溫度
60
65
56
新知講解
熱的良導體吸熱快，散熱也快，所以水溫降得快；
熱的不良導體吸熱慢，散熱也慢，所以水溫降得慢。
不銹鋼杯
陶瓷杯
塑料杯
小結
保溫就是要盡量減少熱量的損失。熱的不良導體可以減慢物體熱量的散失。
新知講解
交流能使杯中熱水涼得更慢的方法
探索二
新知講解
哪個杯子中熱水涼得更慢
蓋蓋子
蓋蓋子+毛巾
包毛巾
蓋蓋子+泡沫
新知講解
測試、比較各種方法的保溫效果
杯子狀況 開始溫度 10分鐘后溫度 降溫多少
無蓋的杯子
加蓋的杯子
外包毛巾的杯子
加蓋、外包毛巾的杯子
嵌入泡沫塑料中的杯子
探索三
新知講解
實驗材料：不銹鋼杯、熱水、溫度計、配套的蓋子、泡沫塑料、毛巾、一些包裹杯子的材料、冰塊、記錄表、學生活動手冊。
注意：
防燙安全；
倒入各組杯內的水量相等；
各組杯內開始水溫相同；
溫度計的原始溫度相同；
同時測量各組杯內水溫。
新知講解
交流、測試、比較各種方法的保溫效果
杯子狀況 開始溫度 10分鐘后溫度 降溫多少
無蓋的杯子
加蓋的杯子
外包毛巾的杯子
加蓋、外包毛巾的杯子
嵌入泡沫塑料中的杯子
我發現 80℃
80℃
80℃
80℃
80℃
66℃
76℃
70℃
78℃
79℃
14℃
4℃
10℃
2℃
1℃
熱的良導體保溫效果差，熱的不良導體保溫效果更好。
有蓋子的保溫效果好
外包毛巾增加隔熱層，保溫效果好
新知講解
保溫杯，簡單說就是能夠保溫的杯子，一般是由陶瓷或不銹鋼加上真空層作成的盛水的容器，頂部有蓋，密封嚴實，真空絕熱層能使裝在內部的水等液體延緩散熱，以達到保溫的目的。保溫杯從保溫瓶發展而來的，保溫原理與保溫瓶一樣，只是人們為了方便把瓶做成杯。
新知講解
制作一個保溫杯
1
選擇合適的材料制作一個保溫杯，要
求杯外的包裹物厚度不超過3厘米。
2
在杯中存放冰塊，測試比較各組自制
保溫杯的保溫效果。
觀察比較各組保溫杯的制作方法，分
析自制保溫的優缺點。
活動
探索四
明確任務
設計方案
制作測試
評估改進
新知講解
設計圖 制作方法和材料 保溫效果 需要放進的地方

將陶瓷杯嵌入泡沫塑料，再用泡沫塑料制作蓋子
新知講解
自制一個簡易保溫杯
新知講解
自制保溫杯
新知講解
什么樣的材料散熱快？什么樣的材料能減慢熱量的傳遞？
1
熱的良導體散熱快，如金屬；熱的不良導體散熱慢，如塑料、泡沫，可以減慢物體熱量的散失。
研討
新知講解
制作保溫杯時，我們要從哪些方面考慮減慢熱量的傳遞？實際效果如何？還可以在哪些方面做進一步的改進？
2
設計的主要目的是保溫效果要好，因此要盡量選擇熱的不良導體為主要材料，以減少熱量的散發。對于我們自制的保溫杯來說，本身可以選用陶瓷、玻璃等熱的不良導體做杯身。外部包裹泡沫、塑料、棉質物、羽絨、厚紙板等材料，這樣可以有效減少因熱傳導而散發出去的熱量。
新知講解
保溫杯就是要阻隔熱量的相互傳遞。當保溫杯內水的溫度高于外界的溫度時，保溫杯要減慢杯內熱量的流失；當保溫杯內水的溫度低于外界的溫度時，保溫杯要阻隔外界的熱量進入杯內。
保溫杯只能減緩物體溫度的變化，而不能保持物體原來的溫度不變，更不能加熱。
新知講解
盛有開水的熱水瓶在放過夜以后，第二天打開，水還是非常的熱，這是因為保溫瓶內膽從三個方面減慢了熱的傳遞。
課堂總結
知識點總結
1、熱的不良導體可以減慢物體熱量的散失。
2、空氣是一種熱的不良導體。
3、保溫、散熱技術在生活中被廣泛應用。
課堂總結
知識框架
課堂總結
課堂練習
1、傳熱性能好的材料，保溫性也一定好（ ）
2、要是一個杯子更保溫，我們可以給杯子加個蓋子（ ）
3、把杯子嵌在塑料泡沫里保溫性能增強（ ）
4、玻璃比鐵傳熱更快，散熱更快（ ）
1、三個杯子保溫效果最好的是 ，最差的是 。
2、10分鐘后，1號杯子的溫度最有可能是（ ）℃。
A50 B80 C72
3、要研究不同外包裝材料對保溫效果的影響，可以選擇 和 杯子比較。
×
√
√
×
3
1
C
2
3
作業布置
課后作業
完成對應課時練習
謝謝
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兼職招聘：
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7.做個保溫杯
實驗記錄單
小組： 姓名：
一、小組分工
設計人 材料員
制作員 測試員
展示員
二、保溫杯設計圖
勾選所需要的制作材料：
鋁箔紙 毛巾 泡沫 卡紙 塑料瓶 瓶蓋
秒表 棉花
畫出設計圖
三、測試結果
保溫杯內水溫記錄表
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起始溫度10分鐘后
溫度變化
室溫
本小組
小組1
小組2
版權聲明
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特此聲明！
“4三金
深圳市一教育料技有限貴任公司
0307766中小學教育資源及組卷應用平臺
課程基本信息
版本 教科版 學科 小學科學 年級 五年級 學期 第二學期
課題 《做個保溫杯》
學生信息
姓名 學校 班級 學號
課程基本信息
學習目標
科學觀念1.熱的不良導體可以減慢物體熱量的散失。2.空氣是一種熱的不良導體。3.保溫、散熱技術在生活中被廣泛應用。科學思維1.根據熱傳遞的原理設計制作保溫杯。2.研究哪種保溫方法保溫效果較好。3.嘗試自主設計產品，在研究后改進產品。4.創作科學小論文等呈現保溫杯探究的過程與結論。探究實踐1.激發設計研究保溫杯的興趣，能不斷進行嘗試和創新。2.關注他人的探究成果，樂于分享自己的探究經驗。態度責任1.了解生活中常見的保溫制品，體會它們給人類生活帶來的便利。2.討論技術包括人們利用和改造自然的方法、程序和產品。3.感受到科學家與工程師的工作可以推動科學的發展與技術的進步。
課前學習任務
了解保溫杯的保溫效果
課上學習任務
【學習任務一】將同樣多的、相同溫度的熱水倒入不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯中，測量哪一杯水涼得慢，認識到金屬吸熱快，散熱也快，是熱的良導體；塑料吸熱慢，散熱也慢，是熱的不良導體?！緦W習任務二】測量比較各種方法的保溫效果，根據已掌握的知識和生活經驗對各種材料的保溫效果進行觀察比較，明白制作保溫杯該選用什么材料比較合適。【學習任務三】選擇合適的材料制作一個保溫杯，并通過存放冰塊，檢測保溫杯的效果。
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