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教学设计 | 苏教版(2026年秋)小学科学五年级上册第二单元8《材料的传热本领》

教学设计 | 苏教版(2026年秋)小学科学五年级上册第二单元8《材料的传热本领》

课程基本信息

学科:科学
年级:年级
学期:
课题:材料的传热本领
教科书书名:义务教育教科书 科学 五年级上册
出版社:江苏凤凰教育出版社
出版时间:2026年7月

教材分析 

《材料的传热本领》是义务教育小学科学苏教版教材五年级上册第二单元《热传递》的第4课(第8课)。本单元围绕热传递展开,前三课《热传导》《热对流》《热辐射》分别引导学生掌握三种传热方式的概念、特点和规律,构建起“热如何传递”的知识基础;本课作为单元的综合应用环节,属于“分分分总”逻辑关系中的“总”,基于对材料导热性、表面特性等因素的探究,引导学生运用所学知识解释现象、设计方案,实现对热传递的人为调控。

本课由三个模块组成:模块一:热的良导体与不良导体的概念;模块二:保温材料的特点;模块三:铝箔对热辐射的反射。三个模块的逻辑关系是从建立基础概念,到研究一类典型应用材料,再到探究特定功能材料的认知深化与拓展过程,体现了从普遍到特殊、从原理到应用、从单一方法到综合策略的认知发展。

教材编排了观察、实验、阅读、工程实践等多种活动:通过控制变量实验比较不同材料的导热性能,建构“热的良导体”与“热的不良导体”的概念;通过分析岩棉板、草绳、棉被、空心砖等生活实例,发现保温材料“疏松多孔”的共同特点,理解保温原理;通过演示实验探究铝箔反射热辐射的机理;最终引导学生综合运用本单元关于热传导、热对流、热辐射的全部知识,设计制作保温盒,实现从知识理解到创新实践的跨越。本课内容的落实契合《义务教育科学课程标准(2022年版)》中“观察常见材料的导热性,说出它们的主要用途”“举例说明影响热传递的主要因素,列举它们在日常生产生活中的应用”等要求,有助于学生形成“物质与能量”“稳定与变化”等跨学科概念,发展科学思维与工程实践能力。

学情分析 

学生已在四年级下册《冷和热》单元中学习了温度、物态变化、热传递方向等知识,具备了观察、比较等基本科学探究能力。在生活经验方面,学生普遍有冬天摸金属门把手感觉“凉”、夏天光脚踩瓷砖和木地板感受不同、盖棉被保暖等经历,对“不同材料传热本领不同”有朴素而直观的感性认识,为本课学习提供了良好的经验基础。

但儿童对热传递的理解存在迷思:一是对热传递的机制认识不清,往往说不清楚热是如何从一个物体传递到另一个物体的;二是容易将“摸起来凉”误解为材料“本身是凉的”,而非“导热快”;三是容易把“热的良导体”与“热的不良导体”绝对化,误认为良导体一定能导热、不良导体完全不导热。此外,学生虽做过一些对比实验,但本课需要运用控制变量法进行定量测量与数据分析,对实验方案的规范操作和数据的归纳概括仍需教师搭建支架、逐步引导。

教学目标 

科学观念:通过回忆生活体验和观察热成像图,认识不同材料的导热性能存在差异,理解热的良导体与热的不良导体的概念,了解保温材料的特点及应用原理。

科学思维:能分析、归纳实验数据,概括不同材料导热性能的规律,解释生活中材料选用的原理。

探究实践:会设计并规范完成材料导热的对比实验,能用所学知识设计制作保温装置。

态度责任:乐于科学探究,尊重实验事实,树立合理利用材料的环保与责任意识。

教学重难点

重点:区分热的良导体和热的不良导体。

难点:理解保温材料的特点及保温原理。

教学准备

教师演示材料:白炽灯泡的台灯1台、100毫升烧杯2个、温度计2个、黑色纸和铝箔纸各1张;岩棉板、空心砖、蓬松的棉花、草绳等保温材料实物;多媒体课件(热成像图、保温材料内部结构放大图等)。

学生分组材料:同样粗细、同样长短的铜棒、铁棒、铝棒、玻璃棒、塑料棒、木棒各1根,250毫升烧杯1个,热水,电子温度计6个,实验记录单(每4人一组)。

教学用时

1课时

教学过程

模块一:热的良导体与不良导体的概念

1.创设情境,聚焦问题

(1)谈话导入:同学们,在室温相同的条件下,光脚站在瓷砖、木地板和地毯上,会有什么不同的感觉呢?

(2)学生结合生活经验交流分享。预设:光脚踩瓷砖感觉最凉,踩木地板凉一些,踩地毯不凉。

(3)出示光脚站在瓷砖、木地板和地毯上相同时间后的热成像图,引导学生观察热成像图中温度的差异,追问:为什么脚底温度不同?这与脚接触的材料有什么关系?由此引出课题——材料的传热本领。(板书课题)

2.实验探究,建构概念

(1)提出问题:不同材料传递热的本领一样吗?怎样比较它们的传热本领?

(2)设计实验:引导学生明确要比较的材料是同样粗细、同样长短的铜棒、铁棒、铝棒、玻璃棒、塑料棒、木棒;思考实验需要控制的条件(小棒的长短、粗细相同,浸入热水的深度相同,测量的时间相同),体会控制变量法。

(3)明确操作:教师演示操作流程,强调小棒统一浸没热水1/3处、用电子温度计测量时等待示数稳定再读数等关键操作;4人小组内明确记录员、操作员、汇报员分工,确保人人参与。

(4)学生分组实验,教师巡回指导,提示学生安全使用热水。

(5)汇报交流:各小组用表格整理实验数据,将6种材料的小棒按导热性能从慢到快排序,全班交流排序结果。

(6)归纳概括:结合数据引导学生发现,铜棒、铁棒、铝棒等金属导热快,是热的良导体;木棒、塑料棒、玻璃棒等导热慢,是热的不良导体。强调“热的良导体与热的不良导体是相对概念”,二者并非“能导热”与“不能导热”的区别,而是导热速度不同。

3.迁移应用,解释生活

(1)分组讨论:锅、锅铲、电熨斗的各部分是用什么材料制成的?为什么要选择这样的材料?

(2)师生交流:锅的主体、电熨斗的底板常用金属(热的良导体),便于快速导热加热食物、熨烫衣物;锅柄、锅铲柄及电熨斗的把手常用塑料或木头(热的不良导体),防止烫伤。引导学生体会人们根据材料传热本领的不同进行合理选材的智慧。

设计意图:从“光脚踩不同地面”的具身体验和热成像图的直观对比出发,创设认知冲突,激发探究材料传热本领差异的内在动机;通过控制变量、定量测量与数据分析,引导学生从客观证据中自主归纳,主动建构“热的良导体”与“热的不良导体”的核心概念;再通过分析锅铲、电熨斗等日用品的材质选择,驱动学生将概念迁移至真实情境,解释工程设计的智慧。

模块二:保温材料的特点

1.提出问题

生产生活中,人们为什么选用岩棉板给墙体保温、用草绳和塑料薄膜给树保温、用蓬松的棉被保暖、用空心砖建造房屋呢?

2.观察讨论

出示岩棉板、空心砖、蓬松的棉花、草绳等保温材料实物或图片,引导学生摸一摸、看一看、想一想:这些材料摸起来有什么共同感觉?它们的内部结构可能是什么样的?学生交流发现保温材料普遍疏松、多孔。

3.阅读归纳

学生带着问题“保温材料的共同特点是什么?为什么这些特点能起到保温作用?”自主阅读教材,同桌互述后全班交流。归纳:用来保温的材料通常是热的不良导体,多具有疏松、多孔的特点,里面充满空气。由于空气是热的不良导体,材料内部就相当于被隔成了许多“小房间”,每个“小房间”都能减少热传导,隔开的“小房间”还能阻止热对流,因此具有良好的保温效果。

4.动画演示

播放动画,演示空气在材料“小房间”中减少热传导、阻止热对流的过程,帮助学生直观理解保温原理。(注意:展示岩棉板等材料时提醒学生不要用手直接揉搓,避免细小纤维刺激皮肤和呼吸道。)

设计意图:通过精选四个典型生活实例并配以展示其内部多孔结构的放大图,建立学习与生活的强关联,引导学生从具象案例中观察、比较与归纳,自主发现保温材料“疏松多孔”的共性;再借助图文结合的文字说明,将“利用空气这一热的不良导体,同时减少热传导并阻碍热对流”的抽象原理可视化,帮助学生理解结构决定功能的本质关系,完成从现象观察向原理建构的科学认知飞跃。

模块三:铝箔对热辐射的反射

1.制造认知冲突

电动车防晒坐垫、消防隔热服、汽车防晒遮阳挡、保温袋等保温隔热用品都用到了铝箔。铝箔明明是金属,是热的良导体,为什么反而能起到隔热、保温的作用呢?

2.演示实验

(1)教师出示两个完全相同、盛有等量等温热水的烧杯,一个用黑色纸包裹,一个用铝箔纸包裹(亮面朝外),同时放在白炽灯下照射相同时间。

(2)实验前请学生预测:哪个烧杯的温度会更高?并说明理由。

(3)实验中引导学生观察两个温度计的读数变化,思考“为什么包裹铝箔的烧杯温度更低”。

3.分析数据,得出结论

引导学生分析实验数据,发现包裹铝箔的烧杯温度升高幅度明显小于包裹黑色纸的烧杯,说明铝箔亮面能高效反射热辐射,减少热量的进入,从而起到隔热保温的作用。

4.综合应用,深化理解

提问:为什么铝箔常和泡沫塑料结合使用?引导学生理解:泡沫塑料是通过阻止热传导和热对流来保温,而铝箔是通过反射热辐射来保温,两者结合可以从多个方面减少热量传递,保温效果更好。

5.课堂小结

引导学生回顾本课所学——不同材料的导热性能不同,分为热的良导体和热的不良导体;保温材料多为热的不良导体,具有疏松、多孔的特点,能减少热传导并阻止热对流;铝箔能反射热辐射,用于保温隔热。人们正是根据材料传热本领的不同,选择利用热传递或防止热传递,让生活更加便利。

6.布置作业

设计并制作一个保温盒。要求:材料自选,能放置雪糕并保证密封性;结合本节课所学的保温原理合理搭配材料,如在纸盒内侧贴铝箔、夹层填充蓬松的棉花等。下节课带来与同学比一比,看谁的保温盒里的雪糕最后融化。

设计意图:引导学生突破前认知、建构新模型,实现知识的综合创新应用。首先通过“导热快的铝箔却广泛应用于隔热用品”制造认知冲突,激发探究其“反射热辐射”新机理的动机;接着引导学生经历完整的探究实验,从证据中验证并建立“铝箔亮面能高效反射热辐射”的科学模型;最后通过“设计制作保温盒”的任务,驱动学生综合运用本单元关于传导、对流、辐射的全部知识解决工程问题。

板书设计

大连经济技术开发区红星海国际学校 马长

附:苏教版(2026秋)小学科学五年级上册第二单元8《材料的传热本领》教学设计 百度网盘下载二维码

END

一审|卢艺宁

二审|夏   敏

终审|曾宝俊

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