4.7《做個(gè)保溫杯》教學(xué)設(shè)計(jì)

4.7做個(gè)保溫杯【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。溫杯一般是陶瓷或不銹鋼的，設(shè)計(jì)有真空層，頂部帶蓋，密封嚴(yán)實(shí)。通常我們會(huì)從熱傳遞的幾個(gè)方面去設(shè)計(jì)保溫杯，減少熱量的損失從而達(dá)到保溫的效果。本課活動(dòng)設(shè)計(jì)的主要目的是探究保溫杯和保溫瓶內(nèi)膽的原理，揭示其中關(guān)于熱的物理規(guī)律。同時(shí)觀察生活中常見材料的導(dǎo)熱性能，說出它們的主要用途，幫助學(xué)生更深入地了解生活中保溫、散熱等技術(shù)的應(yīng)用。第一個(gè)活動(dòng)：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，測量哪杯水涼得慢，讓學(xué)生認(rèn)識到金屬吸熱快，散熱也快，是熱的良導(dǎo)體塑料吸熱慢，散熱也慢，是熱的不良導(dǎo)體?；顒?dòng)二：測量比較各種方法的保溫效果，讓學(xué)生根據(jù)已掌握的知識和生活經(jīng)驗(yàn)對各種材料的保溫效果進(jìn)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(gè)活動(dòng)：選擇合適的材料制作一個(gè)保溫杯，并通過存放冰塊，檢測保溫杯的效果。設(shè)計(jì)制作一個(gè)保溫杯可以作為本單元的總結(jié)性評價(jià)內(nèi)容。既考察學(xué)生只是的運(yùn)用和動(dòng)手制作能力，也檢驗(yàn)學(xué)生設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)的能力，同時(shí)也考驗(yàn)學(xué)生對數(shù)據(jù)整理分析的水平。【學(xué)情分析】通過前6課的學(xué)習(xí)，和生活常識學(xué)生對熱傳導(dǎo)有一定的辨別能力和研究基礎(chǔ)。學(xué)生們已經(jīng)認(rèn)識到熱總是從溫度較高的部分傳向溫度較低的部分，認(rèn)識了熱在固體、液體中的傳遞特點(diǎn)，并比較研究不同材料制成的物體的導(dǎo)熱性能。本課所設(shè)計(jì)的活動(dòng)其實(shí)是對熱的良導(dǎo)體與不良導(dǎo)體的解釋和運(yùn)用，幫助學(xué)生更深入地了解和掌握哪些材料是熱的良導(dǎo)體，哪些材料是熱的不良導(dǎo)體，將所學(xué)的知識落到實(shí)處【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.熱的不良導(dǎo)體可以減慢物體熱量的散失2.空氣是一種熱的不良導(dǎo)體。3.保溫、散熱技術(shù)在生活中被廣泛應(yīng)用?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.根據(jù)熱傳遞的原理設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)產(chǎn)品，在研究后改進(jìn)產(chǎn)品?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.激發(fā)設(shè)計(jì)研究保溫杯的興趣，能不斷進(jìn)行嘗試和創(chuàng)新。2.關(guān)注他人的探究成果，樂于分享自己的探究經(jīng)驗(yàn)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)了解生活中常見的保溫制品，體會(huì)它們給人類生活帶來的便利?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：根據(jù)熱傳遞的原理設(shè)計(jì)制作保溫杯。難點(diǎn)：研究哪種保溫方法保溫效果較好?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】學(xué)生準(zhǔn)備不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯、熱水、溫度計(jì)、配套的杯蓋、泡沬塑料、毛巾、一些包裹杯子的材料、冰塊、實(shí)驗(yàn)記錄表、學(xué)生活動(dòng)手冊。教師準(zhǔn)備：保溫瓶內(nèi)膽。【教學(xué)流程圖】?【教學(xué)過程】?聚焦。教師：出示課件，冬天喝熱水會(huì)讓我們更舒服。但是怎樣讓熱水不那么容易變冷呢？學(xué)生：（預(yù)設(shè)）持續(xù)加熱、用保溫杯‘教師：今天就讓我們一起來制作一個(gè)保溫杯把設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生觀察查生活中熟悉的圖片回顧常見的生活場景，激發(fā)研究熱傳遞的興趣。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生自己提出想研究的問題，避免學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。2.實(shí)驗(yàn)探究?；顒?dòng)一：測試比較不同杯子的保溫效果（1）不同材料的杯子保溫效果研究教師：制作之前讓我們先來了解一些預(yù)備知識，讓我們先從身邊的杯子看起。今天老師帶了三種材質(zhì)不同的杯子，如何測試他們的保溫效果呢？學(xué)生：可以在杯子中倒水，隔一段時(shí)間測量他們的溫度教師：非常好，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意些什么？怎樣比較公平？學(xué)生：（預(yù)設(shè)）倒入杯內(nèi)的水量和水溫、測量水溫的時(shí)間、放入溫度計(jì)的時(shí)間、溫度計(jì)的初始溫度是否相同等教師：總結(jié)，并講解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)學(xué)生：開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教師巡視指導(dǎo)。學(xué)生：實(shí)驗(yàn)，交流匯報(bào)。?師生交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。①展示實(shí)驗(yàn)記錄表，觀察數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了什么？②思考：這些發(fā)現(xiàn)能說明什么？設(shè)計(jì)意圖：依據(jù)自己提出的問題進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)方案，體驗(yàn)設(shè)計(jì)的程序和方法。通過簡單的實(shí)驗(yàn)不同材料的杯子在相同時(shí)間里降溫實(shí)驗(yàn)的比較驗(yàn)證不同材料的保溫效果不同，并且在教師的引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)熱的良導(dǎo)體保溫效果差，熱的不良導(dǎo)體保溫效果更好。（2）相同材料不同方法的保溫效果研究教師：熱的良導(dǎo)體吸熱快，散熱也快，所以水溫降的快，熱的不良導(dǎo)體吸熱慢，散熱也慢，所以水溫降的慢。保溫杯其實(shí)就是減少杯子內(nèi)熱水和環(huán)境的熱傳遞。所以，怎樣使杯中的水涼得慢一些？有哪些方法？學(xué)生：小組交流，老師板書。（預(yù)設(shè)五種方法；無蓋、加蓋、外包毛巾、加蓋、外包毛巾、嵌入泡沫塑料）教師：你們認(rèn)為哪種保溫方法最好？如何驗(yàn)證？學(xué)生：同樣的，可以在杯子中倒水，隔一段時(shí)間測量他們的溫度教師：非常好，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意些什么？怎樣比較公平？學(xué)生：（預(yù)設(shè)）倒入杯內(nèi)的水量和水溫、測量水溫的時(shí)間、放入溫度計(jì)的時(shí)間、溫度計(jì)的初始溫度是否相同等教師：總結(jié)，并講解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)學(xué)生：開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教師巡視指導(dǎo)。教師：觀察數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)什么？這些發(fā)現(xiàn)能說明什么？哪種保溫方法是最有效的？小結(jié)：熱的良導(dǎo)體保溫效果差，熱的不良導(dǎo)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，保溫效果好設(shè)計(jì)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(dǎo)體與熱的不良導(dǎo)體進(jìn)行解釋和運(yùn)用。接著回歸問題，如何制作一個(gè)保溫效果良好的保溫杯，。（二）活動(dòng)二：制作一個(gè)保溫杯教師：我們要制作一個(gè)怎樣的保溫杯呢？課件出示材料與制作要求：選擇合適的材料制作一個(gè)保溫杯；杯外包裹物厚度不超過3厘米。學(xué)生：小組討論制作保溫杯的方法。教師：引導(dǎo)學(xué)生交流分享各組制作保溫杯的方法，并交流實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)學(xué)生：小組選擇合適的材料制作一個(gè)保溫杯。教師：在杯中存放熱水，測試和比較各組保溫杯的保溫效果。學(xué)生：展示環(huán)節(jié)，觀察比較各組保溫杯的制作方法，分析自制保溫杯的優(yōu)缺點(diǎn)。教師：發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)該如何改進(jìn)？設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過經(jīng)歷設(shè)計(jì)——制作—一測試——展示——改進(jìn)等一系列完整的活動(dòng)過程，逐步培養(yǎng)孩子發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的科學(xué)實(shí)踐能力。三、研討教師：制作保溫杯時(shí)，我們需要從哪些方面考慮減少熱量的傳遞？學(xué)生：使用熱的不良導(dǎo)體教師：同學(xué)們觀測數(shù)據(jù)，哪個(gè)小組的保溫效果最好？學(xué)生：x小組最終水的溫度最高，保溫效果最好。教師：你觀察的真仔細(xì)，x小組最終測得的溫度與初始溫度相比有變化嗎？學(xué)生：有變化，溫度降低了設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)和記錄，學(xué)生獲得了數(shù)據(jù)。通過分析這些數(shù)據(jù)，引發(fā)學(xué)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、拓展教師：出示保溫瓶的內(nèi)膽以及課件圖片。學(xué)生：利用所學(xué)知識解釋保溫瓶內(nèi)膽的設(shè)計(jì)原理。教師：保溫杯能減慢熱水變冷的速度，如果把冰塊放到保溫杯內(nèi)會(huì)怎樣呢？學(xué)生：減緩冰融化的速度。教師：提出課外科學(xué)調(diào)查任務(wù)，在生活中發(fā)現(xiàn)更多的保溫技術(shù)和散熱技術(shù)。設(shè)計(jì)意圖：把生活中常見保溫瓶的結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)系起來，不僅增加了學(xué)生對于科學(xué)的探究興趣，更讓知識的整理和技能的培養(yǎng)有了實(shí)實(shí)在在的可行性?！景鍟O(shè)計(jì)】【板書說明】無【學(xué)生記錄單】做個(gè)保溫杯實(shí)驗(yàn)單第組姓名：班級：一、小組分工設(shè)計(jì)人材料員制作員測試員展示員二、保溫杯設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)圖三、測試結(jié)果保溫杯內(nèi)水溫記錄表【班級記錄表設(shè)計(jì)】無2.2.用浮的材料造船【教材簡析】在前一課中，學(xué)生對船的載重量、船體材料、構(gòu)造、動(dòng)力系統(tǒng)等有了初步了解，并在制作和測試獨(dú)木舟的探索活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)了獨(dú)木舟存在載重量小和穩(wěn)定性差的問題，通過本課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將在設(shè)計(jì)制作、測量、完善竹筏模型以獲得更好穩(wěn)定性和更大載重量的過程中初步感受浮力，認(rèn)識到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)對船功能的影響。用技術(shù)與工程的學(xué)習(xí)方式設(shè)計(jì)與制作竹筏，動(dòng)手動(dòng)腦解決獨(dú)木舟載重量小和穩(wěn)定性差的過程，學(xué)生在獲得豐富動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)的同時(shí)，還能體驗(yàn)先人依據(jù)社會(huì)需求改造船只的歷程。在教材最后，再次引導(dǎo)學(xué)生對比獨(dú)木舟和竹筏，會(huì)發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定性和載重量進(jìn)步的同時(shí)，竹筏不能確保承載物干燥和載重量依舊不夠大等不足，通過與搖櫓木船和明代寶船的對比，提示學(xué)生新的研究方向---造一艘防水的小船。聚焦板塊通過回顧上節(jié)課獨(dú)木舟容易側(cè)翻的特點(diǎn)，怎么解決這個(gè)問題呢？然后通過出示先人竹筏的圖片，給了學(xué)生直接提示，自然而然地引出了本課的任務(wù)，用浮的材料造一艘船-竹筏。探索部分，探索活動(dòng)1設(shè)計(jì)制作一個(gè)竹筏；探索活動(dòng)2，測試竹筏的穩(wěn)定性及載重量；探索活動(dòng)3比較獨(dú)木舟和木筏，讓學(xué)生感知技術(shù)的進(jìn)步，及竹筏的不足。最后通過研討，鼓勵(lì)孩子們對于改造竹筏提出自己的見解，在這個(gè)過程中感受人們的需求可以讓技術(shù)得到突破【學(xué)情分析】孩子們在前一課的基礎(chǔ)上對船的結(jié)構(gòu)、材料、載重量等已經(jīng)有了初步的認(rèn)識，而獨(dú)木舟的制作更是給孩子搭了一個(gè)腳手架，經(jīng)過獨(dú)木舟的制作再到現(xiàn)在的竹筏設(shè)計(jì)制作，符合維果斯基所提出的“夠一夠，摘桃子”，問題驅(qū)動(dòng)下，孩子才能真探實(shí)究?！窘虒W(xué)流程圖】【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.用浮的材料可以制作船，改變材料的結(jié)構(gòu)可以改變船的載重量和穩(wěn)定性。2.生產(chǎn)生活的需求推動(dòng)了造船技術(shù)的進(jìn)步?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.經(jīng)歷設(shè)計(jì)與制作竹筏的過程。2.根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，對制作的竹筏進(jìn)行性能測評，并不斷改進(jìn)來提高船的穩(wěn)定性和載重量。3.通過探究認(rèn)識到船的結(jié)構(gòu)與載重量的關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)能利用新的材料完成設(shè)計(jì)值制作竹筏的過程，培養(yǎng)創(chuàng)新意識?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)感受船的發(fā)展和技術(shù)革新對人類帶來的深遠(yuǎn)影響和變化?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：竹筏的草圖設(shè)計(jì)及實(shí)物制作。難點(diǎn)：不斷修正設(shè)計(jì)與制作竹筏?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師：多媒體課件小組：水槽1個(gè)、墊圈、船首實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢蓚€(gè)、竹棒若干、橡皮筋、熱熔膠槍。實(shí)驗(yàn)記錄單【教學(xué)過程】一、聚焦揭示課題（預(yù)設(shè)3分鐘）1.回顧上節(jié)課的獨(dú)木舟和測試實(shí)驗(yàn)，重現(xiàn)獨(dú)木舟不穩(wěn)定易側(cè)翻的場景，激發(fā)學(xué)生思考，古人是怎么改造的2.出示古代先人竹筏的照片，直接提出任務(wù)要求：做一個(gè)竹筏。（板書課題）探索1、小組合作設(shè)計(jì)草圖并制作竹筏（預(yù)設(shè)10分鐘）師：工程師在完成一件新品之前會(huì)考慮什么。生：設(shè)計(jì)樣式、做準(zhǔn)備工作……師：先把小組的設(shè)計(jì)草圖畫出來，再根據(jù)草圖來完成自己的竹筏.明確要求：先畫設(shè)計(jì)圖再制作能浮在水面牢固不散架【設(shè)計(jì)意圖】：讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)完整的：思考-畫圖紙-制作，過程，同時(shí)提醒學(xué)生盡量按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行制作，遇到困難必須改變思路的，應(yīng)該先修正設(shè)計(jì)圖再進(jìn)行制作，在這個(gè)過程中完成反思、積累經(jīng)驗(yàn)。2、測試我們的竹筏（預(yù)設(shè)8分鐘）（1）.播放測試指導(dǎo)視頻，讓孩子重溫測試步驟（2）.用墊圈測試竹筏的載重量和檢驗(yàn)穩(wěn)定性。測試用的水槽盡量大一些“水浸濕螺母”即為測試結(jié)束【設(shè)計(jì)意圖】：通過制作與測試，學(xué)生能切身體會(huì)到造船技術(shù)的進(jìn)步和目前存在的不足，為下一節(jié)課的任務(wù)埋下伏筆。3.比較我們制作的竹筏和獨(dú)木舟（預(yù)設(shè)5分鐘）通過小組交流討論和總結(jié)，找到竹筏對比獨(dú)木舟的進(jìn)步之處，并發(fā)現(xiàn)竹筏的缺點(diǎn)，不足即是突破口。竹筏的底部可以比獨(dú)木舟做得更寬、穩(wěn)定性