7.做个保温杯【教材简析】保温杯是生活中常见的物品，保温就是要尽量减少热量的损失。保温杯一般是陶瓷或不锈钢的，设计有真空层，顶部带盖，密封严实，是从热传递的多个方面去研究设计的，做到尽量减少热量的损失，从而达到保温的效果。本课活动设计的主要目的是探究保温杯和保温瓶内胆的原理，揭示其中关于热的物理规律。本课所设计的活动其实是观察常用材料的导热性能，说出它们的主要用途，帮助学生更深入地了解生活中保温、散热等技术的应用。本课有三个活动：第一，比较哪杯水凉得慢些。将同样多的、相同温度的热水倒入大小相同、材料不同的杯中，观察哪一杯水凉得慢，让学生认识热的良导体——金属吸热快，散热也快；而热的不良导体——塑料吸热慢，散热也慢。第二，测量比较各种方法的保温效果，是这节课的重点，也是对热的不良导体的进一步运用。让学生根据已掌握的知识和生活经验及对各种材料保温效果的观察比较，明白制作保温杯该选择什么材料比较合适，是热的良导体还是热的不良导体。在热的不良导体中，哪种材料更好。第三，保藏冰块比赛。通过前面的学习，学生已经明白尽可能多地使用热的不良导体，是使保温杯的保温效果更好的一种方法。有了这样的基础，再让学生设计制作一个保温杯，要求杯外的包装厚度不得超过3厘米是有意义的。可以让学生以小组合作的形式完成，也可以独立完成。最后通过保藏冰块比赛，来检测各组保温杯的保温效果。这项活动可以让学生在课外进行。【学情分析】本课是对本单元前六课所学知识的一个综合应用，所设计的活动其实是对热的良导体与不良导体的解释和运用，帮助学生更深入地了解、掌握哪些是热的良导体，哪些是热的不良导体。设计制作一个保温杯也是这一单元的一个嵌入式的评价内容。它不仅要考查学生知识的运用和动手制作的能力，同时也要检验学生控制变量的能力，以及对实验数据整理分析的水平。【教学目标】[科学概念目标]1.热的不良导体可以减慢物体热量的散失。2.空气是一种热的不良导体。3.保温、散热技术在生活中被广泛应用。[科学探究目标]1.根据热传递的原理设计制作保温杯。2.研究哪种保温方法保温效果较好。3.尝试自主设计产品，在研究后改进产品。4.创作科学小论文等呈现保温杯探究的过程与结论。[科学态度目标]1.激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。2.关注他人的探究成果，乐于分享自己的探究经验。[科学、技术、社会与环境目标]：1.了解生活中常见的保温制品，体会它们给人类生活带来的便利。2.讨论技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。3.感受到科学家与工程师的工作可以推动科学的发展与技术的进步。【教学重难点】[重点]根据热传递的原理设计制作保温杯。[难点]研究哪种保温方法保温效果较好。【教学准备】[学生]不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水、温度计、配套的杯盖、泡沫塑料、毛巾、一些包裹杯子的材料、冰块、实验记录表、学生活动手册。[教师]保温瓶内胆。【教学过程】3
一、聚焦（预设3分钟）冬天我们大多喜欢喝热水，让我们肠胃更舒适。怎样让热水盛在杯子中不容易变冷呢？(预设：用毛巾把杯子包住，可以减缓热量传递；将热水盛放在木杯子里就不容易变冷，因为木材是热的不良导体；把热水盛在保温杯中。)2.揭题：今天，我们就来做个保温杯，研究热水盛在怎样的杯子里才不容易变冷，从而达到减慢物体热量的传递的目的。(板书：做个保温杯)[设计意图]针对生活中的常见现象提问，使学生在交流各自想法的过程中认识到保温的原理是尽量减少热的传递，为后面做个保温杯奠定基础。二、探索和研讨（预设32分钟）（一）活动一：比较哪杯水凉得慢1.观察这三只杯子，它们分别是用什么材料制成的？如果在杯中倒入同样多的、相同温度的热水，你们觉得哪个杯子中的热水会凉得慢一些？你是怎么想的？(预设：陶瓷杯中的热水凉得慢一些，因为陶瓷的导热性能很差。)2.学生做出猜测，并说出理由。3.学生体验，交流汇报：用手捂在不同材料的杯壁上有什么不同的感觉？是什么原因引起的？4.小结：保温就是要尽量减少热量的损失。热的不良导体吸热慢，散热也慢。陶瓷是热的不良导体，它可以减慢热量的散失，因此陶瓷杯中水的温度降得慢。（二）活动二：测试比较各种保温效果的方法1.怎样使杯中的热水凉得更慢一些呢？有哪些方法？你们认为哪种保温方法最好？2.小组交流，老师板书。（预设五种方法：无盖、加盖、外包毛巾、加盖+外包毛巾、嵌入泡沫塑料）3.实验中哪些因素必须保持相同？你们打算如何进行实验？（预设：倒入杯内的水量和水温、测量水温的时间、放入温度计的时间、温度计的初始温度是否相同）4.课件出示实验注意问题，实验记录表。5.学生开展实验活动，教师巡视指导。6.师生交流实验结果。（1）不同材料的杯子保温效果研讨（组内不同材料的比较）。①展示实验记录表，观察数据，发现了什么？②思考：这些发现能说明什么？③生活中有哪些实际运用？[设计意图]通过小组内不同材料的杯子在相同时间里降温实验的比较，了解不同的材料传热能力也不同，进一步认识热的良导体和热的不良导体。（2）相同材料保温效果研讨（不同小组间相同材料的比较）。①展示实验记录表，观察数据，发现什么？②思考：这些发现能说明什么？哪种保温方法是最有效的？③生活中有哪些实际运用？8.小结：盖盖子比不盖盖子的保温效果好，利用热的不良导体——泡沫塑料包裹的方法保温效果最好。[设计意图]通过相同材料不同保温方法的比较，了解保温杯的保温原理，并对热的良导体与热的不良导体进行解释和运用。（三）活动三：制作一个保温杯1.大家对保温的方法已经有所认识，接下来，我们就利用这些方法来制作一个保温杯。2.引导各小组讨论保温杯的制作方法，要求杯外的包裹物厚度不超过3厘米。制作完成后，在杯中存放冰块，测试、比较各组自制保温杯的保温效果，分析自制保温杯的优缺点，并讨论需改进的地方。3.小组讨论、交流制作保温杯的方法，并交流实验中应注意的事项。4.制作和测试：小组选择合适的材料制作一个保温杯，并在杯中存放冰块，测试和比较各组3
保温杯的保温效果。5.展示：观察比较各组保温杯的制作方法，分析自制保温杯的优缺点。6.进一步设想，我们还可以做哪些方面的改进？[设计意图]学生通过经历设计——制作——测试——展示等一系列完整的活动过程，逐步培养孩子发现问题、解决问题的科学实践能力。同时通过分析这些数据，引发学生深入思考，认识到保温只能减缓物体温度的变化，而不能保持原来的温度。三、拓展（预设5分钟）1.教师出示保温瓶的内胆以及课件图片。2.学生了解保温瓶内胆的设计原理。3.教师提出课外科学调查任务，在生活中发现更多的保温技术和散热技术。[设计意图]把保温瓶的结构与功能联系起来，不仅增加了学生对于科学的探究兴趣，更让知识的整理和技能的培养有了实实在在的可行性。【教学后记】3
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