7.做个保温杯【教材简析】本课旨在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。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：活动一是将同样多的、相同温度的热水倒入不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯中，测量哪一杯水凉得慢，让学生认识到金属吸热快，散热也快，是热的良导体；塑料吸热慢，散热也慢，是热的不良导体。活动二是测量比较各种方法的保温效果，让学生根据已掌握的知识和生活经验对各种材料的保温效果进行观察比较，明白制作保温杯该选用什么材料比较合适。第三个活动是选择合适的材料制作一个保温杯，并通过存放冰块，检测保温杯的效果。设计制作一个保温杯可以作为本单元的一个嵌入式的评价内容。可以让学生认识到任何设计都不是完美的。一个设计在某一方面是最好的，在其他方面可能就有缺陷。在设计时，如成本、安全性、外观、环境影响以及方案失败等其他因素也是需要考虑的。【学情分析】通过前几课对热传导的深入观察研究，学生们已经认识到热总是从温度较高的部分传向温度较低的部分；认识了热在固体中的传递特点，并比较研究不同材料制成的物体的导热性能。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和掌握哪些材料是热的良导体，哪些材料是热的不良导体。【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】一、聚焦1.出示教科书73页图片：冬天喝热水，让我们更舒适。2.提出问题：怎样让热水盛在杯子中不容易变冷？3
[设计意图]学生通过观察生活中熟悉的图片，激发研究热传递的兴趣，并由学生自己提出想研究的问题，避免学生被动学习，体现出学生学习的自主性。二、探索（一）活动一：测试比较各种保温效果的方法1.今天老师带来了三种杯子，知道这些杯子分别是用什么材料制成的吗？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的热水会凉得慢一些？3.学生做出猜测，并说出理由。4.学生实验，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？5.小结：热的良导体吸热快，散热也快，所以水温降得快；热的不良导体吸热慢，散热也慢，所以水温降得慢。6.讨论：怎样使杯中的水凉得慢一些？有哪些方法？7.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）8.提问：你们认为哪种保温方法最好？9.讨论：实验中应该注意些什么？怎样比较才公平？（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）[设计意图]学生依据自己提出的问题进行讨论，设计方案，探讨制作保温杯的方法，体验设计的程序和方法。10.课件出示实验注意问题，实验记录表。11.学生开展实验活动，教师巡视指导。[设计意图]给学生提供充足的实验时间，让学生按照自己的设计进行实验探究，在探究过程中发现问题，解决问题。12.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？[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。（二）活动二：制作一个保温杯1.提出问题：如何制作一个保温杯？2.课件出示材料与制作要求：选择合适的材料制作一个保温杯；杯外包裹物厚度不超过3厘米。3.讨论：小组讨论制作保温杯的方法。4.交流：交流各组制作保温杯的方法，并交流实验中应注意的事项。5.制作：小组选择合适的材料制作一个保温杯。6.测试：在杯中存放冰块，测试和比较各组保温杯的保温效果。7.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。[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。三、研讨3
1.提出问题：制作保温杯时，我们需要从哪些方面考虑减少热量的传递？2.师生交流设计的内容，并动手检测实际效果，交流分析观测的效果。3.进一步设想，我们还可以做哪些方面的改进？[设计意图]通过实验和记录，学生获得了数据。通过分析这些数据，引发学生深入思考，保温只能减缓物体温度的变化，而不能保持原来的温度。四、拓展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。【活动手册使用说明】活动目的：帮助孩子记录不同方法的保温效果；记录自制保温杯的优缺点并提出改进意见。活动手册使用说明：比较测量五种不同状况的杯子保温效果。记录初始温度和10分钟后的温度，并计算出降温幅度。尝试创作一个保温杯的设计图，根据设计图，说明制作的方法和所用材料，并对原理进行阐述。用感温油墨或者温度传感器，测量不同保温杯的保温效果。实验测评后，师生需要思考如何对保温杯进行改进，以达到更好的效果。【教学后记】3
