《有趣的熱傳導(dǎo)》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本課教學(xué)重點(diǎn)以“同一椅子的木板靠背和金屬扶手,金屬扶手的溫度比木板靠背低”這一“迷思概念”為例,分三個層次去認(rèn)識溫度、熱傳遞、熱傳遞速度。通過不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體會溫度的變化、熱在固體中的傳遞以及金屬、非金屬的導(dǎo)熱性的差別,加深學(xué)生的印象,以此改變學(xué)生日常中的“迷思概念”,培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣和質(zhì)疑的能力。
二、學(xué)情分析
本課的學(xué)習(xí)者是小學(xué)高年級至初中一年級的學(xué)生,他們在科學(xué)知識儲備上已經(jīng)具備一定的基礎(chǔ)。學(xué)生對溫度已經(jīng)大致了解,對冷熱變化能夠正確感受。教學(xué)內(nèi)容又從學(xué)生實(shí)際出發(fā),是學(xué)生日常中極易發(fā)現(xiàn)的問題,比較易于學(xué)生學(xué)習(xí)。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
1.使學(xué)生理解溫度的科學(xué)概念。
2.使學(xué)生正確認(rèn)識熱傳導(dǎo)問題。
3.使學(xué)生建立金屬、非金屬的熱傳導(dǎo)速度存在差別的科學(xué)認(rèn)識。
過程與方法:
1.使學(xué)生掌握熱傳遞實(shí)驗(yàn)操作的具體流程。
2.使學(xué)生善于通過金屬與非金屬的導(dǎo)熱性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
情感態(tài)度與價值觀:
1.增強(qiáng)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)、轉(zhuǎn)變類似“迷思概念”的意識。
2.培養(yǎng)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題這一探究過程中的興趣。
3.培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)較強(qiáng)的好奇心、求知欲和質(zhì)疑的能力。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
使學(xué)生正確認(rèn)識金屬、非金屬的導(dǎo)熱性存在差別。
五、教學(xué)準(zhǔn)備
1.一把木板靠背和金屬扶手的椅子,熱水、溫水、加冰的冷水各一杯。
2.250ml燒杯、氯化鈷試紙、滴管、銅棒、隔熱板、酒精燈。
3.由不同材料制造但形狀一樣的細(xì)棒(銅棒、鐵棒、木棒、玻璃棒)若干,燒杯,熱水。
六、教學(xué)方法
講授法、實(shí)驗(yàn)法
七、教學(xué)過程
(一)感受溫度,巧設(shè)迷思
導(dǎo)入:春天來了,天氣暖和了,所以我們都不再穿溫暖的羽絨服了,換上了春裝。這是咱們?nèi)梭w對外界什么變化的一種感知呀?(若學(xué)生一時答不出,可引導(dǎo)“天氣暖和了”,什么變化了?)
生:溫度。
師:對了,就是溫度變化了。我們來具體感受一下溫度,來,你來摸摸我這杯水,熱不熱?(端起一杯熱水)
生:熱。
師:好,那我們就說這個溫度高,那這杯呢?(端起加冰的冷水)
生:啊,好涼。
師:我們說這個溫度低。其實(shí)溫度啊就是表示物體冷熱程度的一個物理量。(板書)
那我們繼續(xù)做這個小游戲。請同學(xué)們先把手放到冷水中5秒鐘,再把手放進(jìn)這杯水中(溫水),在紙上記錄下你所估計(jì)的這杯水的溫度。稍等片刻后,把手放到熱水中5秒鐘,再把手放進(jìn)這杯水中(溫水),同樣在紙上記錄下你所估計(jì)的這杯水的溫度。(利用學(xué)生記錄的溫度差異,引導(dǎo)學(xué)生明白水溫其實(shí)是大致相同的,只是受到先前的感受影響)所以這個小游戲告訴我們一個什么道理???
生:有時候手的感受是不準(zhǔn)確的。
師:那我們再一起摸摸這把椅子的木板靠背和金屬扶手?他們的溫度有差別嗎?
生:金屬更涼,溫度更低,但我不太敢相信自己的感受了。
師:同學(xué)們是不是也有這個疑惑,你們在生活中所堅(jiān)信的事實(shí)啊,有時在科學(xué)上是錯誤,這就叫做“迷思概念”。金屬扶手比木質(zhì)靠背的溫度低就是一個典型的“迷思概念”。這到底是為什么呢?讓我們一起來探索探索吧!
(二)設(shè)置實(shí)驗(yàn),體會傳導(dǎo)
師:木板靠背和金屬扶手都是固體吧?我們用手摸木板靠背和金屬扶手,是把自身的熱傳遞給了它們吧?那我們先一起研究看看這個“熱寶寶”,在固體中到底是如何傳遞的呢?

師:要研究熱在固體中是如何傳遞的,我們可以借助一個實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)要求:
1.請仔細(xì)觀察濕的氯化鈷試紙?jiān)诩訜徙~棒后顏色是如何變化的。
2.請認(rèn)真記錄下A、B、C氯化鈷試紙顏色變化的順序。
3.請?jiān)谠趯?shí)驗(yàn)過程中,注意操作安全。
師:通過這個有趣的實(shí)驗(yàn),我們可以發(fā)現(xiàn)越靠近受熱一端的氯化鈷試紙?jiān)较茸兩_@說明了什么呀?
生:熱是慢慢傳的……
師:對,那是從哪里傳到哪里呢?
生:從熱的地方傳到不熱的地方……
師:真是小科學(xué)家。小科學(xué)家你能不能說的更專業(yè)一點(diǎn)呢?
生:從高溫的地方傳向低溫的地方。
師:對,所以說我們可以總結(jié)出熱在固體中能從高溫的一端傳遞到低溫的一端,這種熱傳遞的方式被稱為傳導(dǎo)。也就是咱們今天課題中的熱傳導(dǎo)了。
(三)再設(shè)實(shí)驗(yàn),感知導(dǎo)熱性
師:那么回到我們最初的問題,木板靠背和金屬扶手都是固體,都能熱傳導(dǎo),那為什么咱們摸起來感覺是不一樣的呢?
生:材質(zhì)不一樣。
師:奧,可能材質(zhì)不一樣,是不是它們的導(dǎo)熱速度可能也不一樣???來,小科學(xué)家們咱們再通過一個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下我們的猜想。


實(shí)驗(yàn)要求:
1.請仔細(xì)感受各個細(xì)棒的變熱速度,并記錄下來。
2.請?jiān)谠趯?shí)驗(yàn)過程中,注意操作安全。
師:最先變熱的是什么?
生:銅、鐵。
師:它們是……
生:金屬。
師:所以后變熱的是……?
生:非金屬。
師:這里我們學(xué)到了金屬導(dǎo)熱速度快,導(dǎo)熱性好,是熱的良導(dǎo)體;非金屬導(dǎo)熱速度慢,導(dǎo)熱性差,是熱的不良導(dǎo)體。(板書)
(四)分析總結(jié),轉(zhuǎn)變迷思
師:說到這里,老師好像明白了咱們最初的問題,小科學(xué)家們你們知道了嗎?
生:金屬扶手是金屬的,導(dǎo)熱性好,是熱的良導(dǎo)體;木質(zhì)靠背是非金屬,導(dǎo)熱速度慢,導(dǎo)熱性差,是熱的不良導(dǎo)體。
師:那我們?yōu)槭裁从X得金屬扶手更涼呢?
生:金屬把手上的熱量導(dǎo)走的速度更快。
師:金屬扶手一瞬間把熱就導(dǎo)走了對不對?木質(zhì)靠背導(dǎo)熱遲鈍一些,所以我們手上的熱量被導(dǎo)走的稍微慢一些,相對感覺摸木質(zhì)扶手比摸木質(zhì)靠背要涼。但實(shí)際上這兩個部分在同一室溫下溫度都是一樣的。
(讓學(xué)生自由說一說不同材質(zhì)導(dǎo)熱性不同的例子,如鐵筷子、木筷子,鐵鍋、木把手,加深學(xué)生的理解)
師:小科學(xué)家們,本課通過不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),我們一起體會了溫度的變化、熱在固體中的傳遞以及金屬、非金屬的導(dǎo)熱性的差別。我們還認(rèn)識了一個新朋友“迷思概念”,不過這可是個騙人的朋友哦,課下同學(xué)們可以繼續(xù)找找其他“迷思概念”的存在,下節(jié)課咱們一起討論。