设计制作一个保温杯

浙江省农村中小学现代远程教育工程资源建设多媒体教案

设计制作一个保温杯

使用范围：义务教育课程标准实验教科书《科学》五年级下册第二单元第8课

作者：范莉娜

作者单位：杭州市胜利小学

撰稿时间：2011年8月

教材分析及设计意图:

本课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。教材中有三项活动：第一，将同样多的、温度相同的热水倒入大小相同、材料不同的杯中，观察哪杯水凉得慢，让学生认识到热的良导体吸热快，散热也快；而热的不良导体吸热慢，散热也慢。

第二，做一个保温杯，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和比较，明白制作保温杯选用热的不良导体材料更合适。

第三，按要求选择材料制作一个保温杯，并通过保藏冰块的比赛活动，检测研究制作保温杯的效果。

设计和制作一个保温杯也是这个单元一个嵌入式的评价内容，不仅要考察学生知识的运用和动手制作的能力，也要检测学生控制变量的能力，以及对数据整理分析的水平。因此，在本课的设计中更注重单元评价的作用，关注学生对热传递的综合认识。所涉及的知识点并非热传导一个内容，在保温杯的设计过程中还设计热对流、热辐射等其它的传热方式。在课堂中更注重学生的分析应用能力，让学生在设计和制作保温杯的过程中认识两个关键：一是当物体之间存在温差的时候，热量一定会发生传递现象；二是各种保温措施的目的是减缓或阻隔热传递的途径。为了能让学生综合运用关于热传递的概念，增加了对热水瓶保温效果特别好的分析，为最后做一个保温杯铺垫。最后制作一个保温杯保存冰块的活动不太可能在一节课中完成，因此可作为课外探究活动让学生自己独立去完成，制作成果作为本单元考核的一个内容在后面一节课中评价和交流。

●教学目标：

1.科学概念：

热的不良导体，可以减慢物体热量的散失。

2.过程与方法：

（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.情感、态度、价值观：

激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。

●教学重点：

经历根据热传递的原理设计保温杯的活动过程。

●教学难点：

经历研究哪种保温方式保温效果好的活动过程

●教学准备：

为每组准备：不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯；热水、温度计；不同材料的杯子数个、相同材料的杯子五个，配套的盖子；泡沫塑料、毛巾、记录表。

●教学过程：

一、哪种杯中的水会凉得慢一些

1．今天老师带来这么多杯子，知道这些杯子分别是用什么材料制成的吗？(【PPT2】三个杯子图片)

2．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热水会凉得慢一些？

3．学生做出推测，并说出理由。

4．观测实验，交流汇报：用手摸在不同材料杯子的杯壁上有什么不同的感觉？什么原因引起的？

5.推测：过几分钟后，这三杯水的温度还会一样吗？哪杯水凉得慢一些？说说你的理由。

6.我们实际测量一下，看你们的预测是否正确。（【PPT3】测量实验注意事项）

（分组实际测量）

7.全班交流实验测量结果，形成共识：热的良导体传热快，散热也快；热的不良导

体传热慢，散热也慢。【PPT4】

二、讨论怎样使金属杯中的水凉得慢一些

1．你们有什么好办法让金属杯中的热水凉得慢一些？(【PPT5-1】)

2．小组讨论：使热水凉得慢的办法。

3．小组交流:说说使热水凉得慢一些的方法，并说明你的理由。(【PPT5-2】各种方法)

①加盖：减缓空气对流传递热量。

②用毛巾包起来；放在泡沫盒中：用热的不良导体减缓热量向外传递的速度。

……

4．你们认为哪种保温办法最好？我们该如何用实验来验证哪种方法保温的效果最好?（【PPT6】实验注意事项）

（教师引导学生通过讨论明确实验中应注意的事项：哪些变量必须保持相同，如倒入杯内的水量和温度；什么时候测水温；至少需要几个温度计；温度计的原始温度是不相同等相关因素。）

6．学生分组活动，把数据记录在表格中。（【PPT7】实验记录表格）。

7. 汇总和交流各组实验的结果，形成共识：加盖并放在泡沫盒中的水凉得最慢，保温效果最好。保温杯只能减缓物体温度的变化，而不能保持物体原来的温度不变。

三、观察分析热水瓶的保温措施

1. 在你生活中哪个物品的保温效果最好，你知道它是如何保温的？

2.出示热水瓶结构图，分析热水瓶的保温措施。（【PPT8-9】热水瓶结构）

（1）木塞（热的不良导体）：阻隔热水与空气对流传热；

（2）用玻璃和塑料制成：不良导体热传导速度慢；

（3）内胆真空：阻隔热传导传热；

（4）银色涂层：减缓热辐射传递热量的速度；

……

四、保藏冰块比赛

1．选择合适的材料制作一个保温杯——保藏冰块。（【PPT10】制作一个保温杯保藏冰块活动要求）

保藏冰块能不能叫保温杯，你怎么理解？——保温是指保持原有的温度。

制作要求：选择身边常见的材料制作一个保温杯；

杯子外面的保温层厚度不超过3cm。

评价标准：在杯子中放入等量冰块，以完全融化的时间长短判断成绩。

2．课外进行保藏冰块的保温杯设计和制作，下节课比赛看看哪组的保温效果最好。

●教学反思与教案使用说明：

本课的教学围绕“让水凉得慢一些”的任务开展各项活动，让学生能运用前面所学的关于热传递的各种方式及热的良导体和不良导体的认识来应用和解决问题。从第一个活动中认识热的良导体传热越快，散热也越快到最后通过热水瓶结构的分析认识到制作保温杯的关键是阻隔或减缓热量传递途径和速度。在这个过程中也感受到热传递现象发生的条件和不可避免，我们的各种保温措施只能减缓热量传递的速度。在本课的活动设计过程中学生的认识和思维发展较为明显，重视对现象推测理由交流，使得学生解决问题的能力得到发展。特别是增加的关于热水瓶的保温措施的分析，是帮助学生整理和构建有关热的概念，形成一个较为完整的认识，初步感受“能量”这个概念。

制作保温杯保藏冰块的活动并不适合在课堂中完成，一方面是材料准备不充分，第二个是课堂内没有时间让学生去完成比赛。因此，本课把这个活动作为课堂的延伸，一方面让学生有充足的思考准备和制作的时间，有助于激发学生更多的创造力，同时也是让学生能有自己独立解决问题的历练。从效果来说，学生的作品会非常丰富，展现出来的“保温杯”也更多样。

●引用资源：

1.义务教育课程标准实验教材《科学教师教学用书》五年级下册。

2.国家基础教育资源网。