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教科版科学五年级下册第四单元第4课热在金属中的传递教学设计

一、教学目标

(1)本节课的教学目标旨在帮助学生深入理解热在金属中的传递现象，通过实验和观察，让学生掌握热传导的基本原理和规律。学生将通过实验数据了解金属的热导率，并能够区分不同金属的热传导能力。教学过程中，将利用教科书提供的实验数据，例如铜、铝和铁的热导率分别为407、237和113W/(m·K)，通过对比分析，使学生认识到铜的热传导能力最强，铁最弱。此外，通过案例分析，如古代中国工匠在铸造青铜器时对金属热传导特性的利用，学生能够将理论知识与实际应用相结合。

(2)学生在学习过程中，将培养科学探究能力和实验操作技能。通过设计实验，学生将学会如何控制变量，如何使用温度计和热电偶等测量工具，以及如何记录和分析实验数据。例如，在探究不同厚度金属板热传导速度的实验中，学生需要设计实验方案，控制金属板的厚度和加热时间，并通过比较不同厚度金属板两端温度变化的速度，得出结论。此外，通过小组合作，学生将学会如何分工合作，如何进行有效的沟通和交流。

(3)本节课还旨在培养学生的科学态度和价值观。通过学习热在金属中的传递，学生将认识到科学知识在技术发展和社会进步中的重要作用。例如，在讨论新能源汽车电池材料的热管理时，学生将了解到金属在电池散热系统中的应用，以及如何通过优化材料选择来提高电池的性能和安全性。通过这些案例，学生将学会从科学的角度思考问题，形成科学的世界观和价值观。同时，通过实验和探究活动，学生将培养严谨求实的科学态度，以及面对挑战时的创新精神。

二、教学过程

(1)导入环节：通过展示不同金属材料的图片和实物，引导学生观察和思考金属的导热性能。随后，教师可以播放一段关于金属热传导的科普视频，让学生初步了解热在金属中传递的基本概念。接着，教师提问：“你们知道哪些金属具有良好的导热性能？为什么这些金属被广泛应用于电器制造和建筑行业？”通过提问，激发学生的思考和兴趣。

(2)实验环节：将学生分成小组，每组提供相同规格的铜、铝、铁三种金属板，以及温度计、热电偶、加热器等实验器材。教师演示实验步骤，包括如何搭建实验装置、如何控制加热时间、如何测量温度变化等。学生按照实验步骤进行操作，记录实验数据。实验过程中，教师巡回指导，解答学生疑问。实验结束后，每组学生汇报实验结果，分析不同金属的热传导速度。

(3)总结与拓展环节：教师引导学生分析实验数据，得出不同金属的热传导速度。结合教科书提供的数据，如铜的热导率为407W/(m·K)，铝的热导率为237W/(m·K)，铁的热导率为113W/(m·K)，让学生了解不同金属的热导率差异。随后，教师提出问题：“在现实生活中，如何利用金属的热传导特性？”引导学生思考金属在散热、保温等方面的应用。最后，教师布置课后作业，要求学生查阅资料，了解金属热传导在新能源、环保等方面的应用。

三、教学评价

(1)教学评价首先关注学生对热在金属中传递原理的理解程度。通过课堂提问、小组讨论和课后作业等方式，评估学生是否能够正确描述热传导的基本过程，并能够区分热传导和热辐射、对流等传热方式。例如，可以通过提问学生：“金属为何具有良好的导热性能？”来检验他们对金属微观结构及其与热传导关系理解的程度。同时，分析学生在实验报告中的数据分析能力，如是否能根据实验数据绘制热传导速度与金属种类的关系图。

(2)评价学生的实验操作技能和科学探究能力。通过观察学生在实验过程中的操作规范性、数据记录的准确性以及实验结果的合理性来评价。例如，评估学生在实验中是否能够正确使用温度计和热电偶，是否能够准确记录温度变化数据，以及在实验结束后是否能够独立完成实验报告的撰写。此外，通过小组合作项目的评价，了解学生在团队合作中的沟通能力和问题解决能力。

(3)对学生的科学态度和价值观进行评价。通过学生在课堂上的表现、实验过程中的态度以及课后作业的质量来衡量。例如，评估学生在遇到实验失败时是否能够保持积极的态度，是否能够从失败中吸取教训并改进实验方法。同时，分析学生在课后作业中对金属热传导应用案例的探讨深度，如是否能结合实际案例说明金属热传导在节能环保领域的贡献。通过这些评价，教师可以全面了解学生的学习情况，为后续的教学提供参考。