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《熱》單元教學簡析
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目錄
CONTENTS
CONTENTS
內容編排
01
單元目標
02
實施建議
03
01
內容編排
1.熱起來了
2.給冷水加熱
3.液體的熱脹冷縮
4.空氣的熱脹冷縮
5.金屬熱脹冷縮嗎
6.熱是怎樣傳遞的
7.傳熱比賽
8.設計制作一個保溫杯
因為課程標準把熱脹冷縮內容放在了中年級段，所以這個單元原來有關熱脹冷縮的內容都刪減了，同時，根據課標要求，增加了由熱引起的物質狀態變化的相關內容。即第一課、第二課的內容。
熱是一種能量的形式
熱可以改變物質的狀態
熱以不同方式傳遞
因而這個單元的的內容主要分為兩塊：一塊是第1、第2課，學習內容主要指向熱可以改變物質的狀態；第二塊內容是3、4、5、6課（包括第7課），主要指向熱以不同方式傳遞。這兩塊內容共同支撐起一個更上位的科學概念：熱是一種能量的形式。
這課的主體活動是：觀察思考加熱過程中，水的溫度變化和形態變化的關系。
1.溫度與水的變化
水
冰
水蒸氣
溫度變化，100℃
溫度變化，0℃
受熱
受冷
學生通過持續觀察水加熱和冷卻過程中的現象，關注到溫度變化后引起水的形態發生變化，意識到溫度變化過程中，有熱量的傳遞，初步建立“熱量變化導致了物體溫度變化”的科學認識。
2.水的蒸發和凝結
這課基于課程標準的相關內容是：理解水的蒸發和水蒸氣凝結成水過程中的吸熱與放熱現象，并發現生活中水的蒸發和水蒸氣凝結成水的實例。
本課的主體活動
探究水蒸發快慢與溫度高低的關系。
觀察水蒸氣的凝結現象。
這課中學生要制訂比較完整的實驗計劃，開展水蒸發快慢與溫度高低關系的探究活動。
觀察水蒸氣的凝結，理解水蒸發和水蒸氣凝結過程中的吸熱與放熱現象。
3.溫度不同的物體相互接觸
本課主體活動
引入生活中常見的溫牛奶現象，提出問題：熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的？然后設計模擬實驗，通過猜測不同溫度的水接觸后變化的情況，探究熱量的轉移和平衡。
4.熱在金屬中的傳遞
課標對應的內容
6.3.3熱可以在物體內和物體間傳遞，通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體。
本課主體活動
讓學生嘗試著自主設計實驗，觀察熱在金屬中傳遞的過程和方向。綜合觀察結果，分析熱傳導過程中的共同特點，深化“熱量可以在物體內和物體間傳遞”概念的理解，關注引起物體溫度變化的熱傳遞現象。
5.熱在水中的傳遞
本課主體活動
讓學生觀察加熱后的水，去發現熱在水中以對流的方式傳遞。同時引導類比水和空氣，它們都是能流動的物體，進一步推測熱在空氣中的傳遞方式，進而拓展了解熱對流在生活中的應用。
6.哪個傳熱快
本課主體活動
本課包含兩個不同層次、形成結構的探究活動：1.比較木勺、塑料勺、金屬勺等不同材料制成的物體的導熱性能；2.比較銅、鋁、鐵等同類金屬材料不同種物體的導熱性能。
學生通過這兩項探究活動，了解到不同物體的傳熱本領是不同的，初步建立“不同材料制成的物體，導熱性能不同”的科學認識。
7.做個保溫杯
本課主體活動
這一課是進一步探究常用材料的導熱性能，了解它們的主要用途，了解生活中保溫、散熱等技術的應用。
這一課也是學生所學知識的遷移應用，學生要根據已掌握的知識和生活經驗，選擇合適的材料制作一個保溫杯，并檢測自制保溫杯的保溫效果，改進自己的保溫杯。這課也屬于工程實踐范疇的課。
整個單元的學習內容概述起來說，主要是觀察探究：
熱在不同物體間的傳遞，
以及因為熱傳遞而引起的物質狀態的改變。
02
單元目標
學段目標
2.1-1●列舉日常生活中水的蒸發和水蒸氣凝結成水的實例。如曬衣服、霧、玻璃窗上的水珠等。
2.1-2●知道溫度是影響水結冰和水沸騰過程的主要因素。
6.3.3-1●說出生活中常見的熱傳遞的現象，知道通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體。
6.3.3-2●舉例說明影響熱傳遞的主要因素，列舉它們在日常生活和生產中的應用。
17.2●認識生活中保溫、防霉、防銹等技術的應用。
對應課程標準的學段目標要求
01
這個單元的具體目標是
科學概念目標
●1.知道熱是能量的一種表現形式，熱量變化導致了溫度變化。
●2.知道溫度變化是影響水結冰和水沸騰過程的主要因素。
●3.知道溫度變化形成了水的蒸發和水蒸氣凝結成水。
●4.發現氣溫變化形成了自然界的云、霧、霜、雪等。
●5.知道熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體。
●6.知道熱可以在物體間和物體內傳遞，發現固體、液體、氣體都能傳遞熱。
●7.了解熱可以通過熱傳導、熱對流、熱輻射三種方式進行傳遞。
●8.知道不同物體的導熱性是不一樣的。
●9.了解熱的不良導體，可以減慢物體熱量的散失。
●10.了解保溫技術、散熱技術在不斷地發展，并應用在各種產品上。
科學探究目標
●1.熟練使用溫度計測量各種熱現象中的溫度變化。
●2.嘗試從事物的結構、變化的角度提出可探究的科學問題。
●3.能借助溫度計、感溫紙帶、感溫粉末等材料,以及重復測試等方式來搜集熱傳遞的相關證據。
●4.運用箭頭、圖畫、符號等來記錄熱傳遞的方向。
●5.分析霧、雨、雪、露、霜、雹等天氣現象形成的原因。
●6.獲取多個證據表達對研究的作用，嘗試多方式認識事物。
●7.運用分析、比較、推理等方法得出科學探究的結論。
●8.有效開展熱傳遞的實驗；能用圖形表示自己的研究結果。
●9.能運用比較和歸納的方法從實驗證據中發現物體導熱性能的差異。
●10.合乎規范地開展傳熱實驗，交流科學探究需要經歷一定的有序步驟，并能對探究活動進行過程性反思。
●11.根據熱傳遞的原理制作保溫杯，嘗試自主設計開發產品，在研究后改進產品。
科學態度目標
●1.親歷熱傳遞的變化及相關關系的研究過程，培養科學探究的興趣。
●2.討論熱傳遞的原因，以事實為依據作出判斷。
●3.感受到實驗方法的選擇和改進會對實驗數據的準確性產生影響。
●4.體驗從熱量的傳遞角度認識效率。
●5.能和別人一起合作交流，愿意傾聽他人的意見，反思、調整自己的想法。
●6.養成運用探究的證據進行信息加工，科學地表述探究的規律。
●7.激發設計研究保溫杯的興趣，能不斷進行嘗試和創新。
●8.科學調查可以采用多種形式，樂于進行科學調查。
科學、技術、社會與環境目標
●1.通過描述生活、自然中的一些簡單熱現象，了解熱傳遞的一些特點。
●2.描述各種各樣的熱傳遞和生產、生活的關系。
●3.討論材料因為導熱性能的不同在日常生活中有不同的應用。
●4.了解觀察工具的精密化能使研究更接近于事物的本質。
●5.初步體驗包括設計、實施、改進在內的簡單的技術與工程過程。
●6.認識到人類的好奇心和社會需求是科技發展的動力，認識到科學技術的發展影響著我們的生活。
●7.考察生活中常見的保溫制品，體會它們給人類生活帶來的便利。
1.通過改變溫度，觀察水沸騰、凝固過程中形態的變化，發現熱可以改變物質的狀態，感受熱作為一種能量形式的作用；
2.通過不同溫度物體（包括液體、固體、氣體）接觸后的變化，觀察了解熱傳遞的不同方式；
3.經歷設計實驗、探究驗證，知道熱從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，并比較出不同材質的物體導熱性存在差異，了解它們在生活中的不同應用；
4.經歷根據熱傳遞的原理設計保溫杯的活動過程，研究比較哪種保溫方法保溫效果更好，并設計制作一只保溫杯；
……
希望學生獲得的主要認識、體驗或經歷
1.熱能夠從溫度高的地方（或物體）傳到溫度低的地方（或物體），直到兩者溫度相同。熱可以通過多種方式進行傳遞；傳導、對流和輻射。
2.溫度的變化可能會使一些物質蒸發或凝結。
3.物體的材料不同，導熱性能也不同；導熱性能較好的材料，吸熱快，散熱也快。
……
通過經歷、體驗希望幫助學生形成的科學認識
熱可以改變物質的狀態
熱
溫度是影響水結冰和水沸騰等的主要因素的主要因素。
熱以不同方式傳遞
熱以不同方式從溫度高的物體傳向溫度低的物體
熱以不同速度傳遞
不同材料導熱性不同，用合適材料控制熱傳遞速度
本單元主要概念
02
這三點期望幫助支撐起更上位的科學概念“熱是能量的一種表現形式”
01
實施建議
實踐獲得體驗
研討指向概念
這個單元的每課教學內容都有探究實踐活動，希望學生用探究實踐的方式學習科學。
同時更希望探究實踐后，通過研討、反思形成科學概念認識。
3.溫度不同的物體相互接觸
熱水是怎樣讓牛奶由涼變熱的？
熱水
溫度不同的物體相互接觸后，溫度會怎樣變化？
預測
牛奶溫度如何變化
熱水溫度如何變化
裝有熱水的燒杯
裝有冷水的試管
2支溫度計
用這些材料來證明自己的假設
取一定量20℃左右的水代替牛奶，裝入試管。
大燒杯中倒入三
分之二杯60℃左右的水，將盛有20 ℃水的試管下端浸入
熱水中。
用兩支溫度計分別測量試管中的水和燒杯中水的溫度變化。
每間隔一定時間記錄讀數，并將記錄表上的數據制成折線圖。
涼水和熱水的溫度是如何變化的？
溫度變化是怎樣引起的？
涼水的溫度會不斷上升嗎？熱水溫度會一直下降嗎？
熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體，并趨向平衡。
4.熱在金屬中的傳遞
為什么湯勺的勺柄會燙手呢？
燙！
將金屬勺浸在熱湯中，我們發現湯勺的勺柄會燙手。
聚焦：
用箭頭畫一畫
熱是怎樣傳遞到勺柄的呢？
預測
觀察熱在金屬條中的傳遞
1.在一根金屬條表面均勻涂上蠟。
3.用火加熱金屬條的中部，觀察金屬條上蠟的變化。
2.將金屬條固定在支架上。
實驗
步驟
觀察熱在金屬片中的傳遞
在涂有蠟（或感溫油墨）的金屬圓片邊緣的一個點上加熱，觀察蠟（或感溫油墨）的變化情況。
推測熱在金屬片中是怎樣傳遞的，記錄在表格中。
觀察熱在金屬片中的傳遞
推測熱在金屬片中是怎樣傳遞的，記錄在表格中。
在涂有蠟（或感溫油墨）的金屬圓片中心加熱，觀察蠟（或感溫油墨）的變化情況。
1.熱在金屬條中是怎樣傳遞的？在金屬片中又是怎樣傳遞的？
2.在金屬條和金屬片中，熱的傳遞方式有什么相同點？
理解熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體。
歸納概括熱傳遞的方向性，掌握熱傳遞的特點。
這個單元的后面幾課內容探究有關熱的傳遞，希望幫助學生形成的概念認識是：熱以不同方式傳遞；
而前面兩課探究的是：熱可以使物質狀態發生改變
幫助學生建構“熱是一種能量形式”的核心概念。
所以，這個單元的學習活動都是圍繞“熱是一種能量的表現形式”而設計展開的。
為什么要強調通過探究、研討活動把學生的認識指向核心概念？
因為我們覺得，指向核心概念認識，它是當前實現學生素養發展目標的可能途徑之一。
當前，我們各個學科的教學目標都提出要發展學生的學科核心素養。
這樣的教育教學目標表述，突出強調了教學目標的主體性。
核心素養作為教學目標
核心素養目標提出的立足點是學生，而不是學科
過去，我們的教學目標被設定為“雙基”或“三維”，“雙基”和“三維”都是立足于學科的，是從學科的角度確定哪些知識、技能最基礎，其重點不在于掌握這些知識、技能對學生的發展、生活的意義。
核心素養是從學生可持續發展和適應未來社會生活的角度來思考學生應該具備什么樣的素質。
也就是說
核心素養是基于終身發展和社會發展（不是基于學科知識體系）提出的，
但，當前學校的主要教育活動方式仍然是分科教學
學科教學主要是以知識為內容的
素養發展目標如何實現？
知識教學能發展素養嗎？
知識和素養的關系：
構成：知識是素養構成要素
聯系：素養離不開知識
排斥：發展素養應克服知識本位
知識教學與發展素養
知識教學能發展素養嗎？
知識和素養并不對立！
相互轉化 互動生成
知識教學與發展素養
怎樣的知識能轉化為素養？
是不是所有的知識都能轉化為素養？
人的知識有不同的類別嗎？
最底層的全是事實，在事實上面是統攝性較低的概念。
第二層是學科視角下的核心概念和方法。
第三層是跨學科的主題（統一概念）。
最上面一層是統攝所有其它知識的哲學觀點。
人的知識結構呈金字塔形
據研究表明，人們對核心概念的理解可以較長久地保存在記憶中，有助于人形成較好的知識框架，學習更多知識。
只有讓孩子們超越所給的信息進行思維，獲得重要的和可遷移的觀念（核心概念），才能適應知識膨脹和復雜的環境。
也就是說，核心概念知識是更有可能轉化為素養的。
科學教學不能僅僅停留在事實知識層面（處于金字塔的下面——認知的低水平階段）。
科學教學要超越事實上升到概念，起碼是統攝性較低的概念，再上升到核心概念。這樣一步步向上走，一個個層次的發展，才能夠提高孩子們的思維能力和思維水平。
只有具備了一定量的學科核心概念和方法，才有可能在面對復雜的不確定情境時，綜合運用所學的知識、觀念、方法去解決實際問題。
因此，
為了更好實現發展學生素養的目標，我們在科學教學中要注重讓學生：
通過實踐獲得體驗
通過研討指向概念
歡迎老師們在教學實踐中
不斷提出改進意見！
謝謝！
點/擊/此/處/添/加/副/標/題
THANK YOU！
點/擊/此/處/添/加/副/標/題

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