5.热在水中的传递【教材简析】流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象，是热传递的基本方式之一。热对流只能发生在气体和液体中，同时会伴有流体本身分子运动产生的导热作用。水和空气都是能流动的物质，热对流是流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象，是热传递的基本方式之一。在本课中，学生通过实验认识热在水中的传递方式，进一步根据生活经验推测热在空气中的传递方式，最后让学生了解热对流在生活中的应用。探究活动共分两个部分：一是探究试管中发生的热对流现象，二是探究烧杯中发生的热对流现象。教材中还拓展了冬天在房间使用取暖器时，房间里空气是怎样变热的，目的是让学生通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。在研究水的对流实验中，使用了感温粉末、红墨水等，目的是让学生通过大量的感知认识对流现象，使探究活动显得生动有趣，激发学生的探究欲望。【学情分析】通过前一节课的学习，同学们对热在金属中的传递有了一定的了解。知道热量的传递有一定的方向性，通常热从温度高的物体传向温度低的物体；无论是物体内还是物体外都存在热传递。还了解了热传递的方式有：热传导、热对流、热辐射三种。同时，生活中许多学生都观察过水加热的过程。他们已经知道水受热后温度会升高。学生在三年级的学习中也已经知道了水结冰时的温度和水沸腾时的温度，但他们不清楚在加热试管和烧杯底部时，热量在水中是怎样传递到各个部分的。在本节课中的学习中，学生将在感温粉末或红墨水的帮助下，观察、了解到热在水中传递的方式，进而分析热在空气中传递的情况。【教学目标】[科学概念目标]1.知道热在水中是以对流的方式传递的。2.理解热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。[科学探究目标]1.能够熟练操作热对流的实验；运用图形表示自己的研究结果。2.能够熟练开展小组合作交流活动，体验到通过合作与交流能更好地完成认知；运用掌握的科学知识探究生活中的科学现象。3.制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力。4.运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。[科学态度目标]1.保持积极的观察探究热传递的兴趣。2.能和别人一起合作交流，愿意倾听他人的意见，反思、调整自己的想法。3.形成从不同的角度提出研究思路的习惯，愿意采用新的方法完成探究。[科学、技术、社会与环境目标]1.明确人类的好奇心和社会需求是科技发展的动力。2.认识到科学技术的发展影响着我们的生活。【教学重难点】[重点]通过实验认识热在水中传递过程。[难点]热对流的形成机制，冷水受热后向上运动。【教学准备】[实验材料]试管、大烧杯、透明玻璃杯*2、玻璃片、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、铁架台、红墨水、染色剂、清水、湿布、护目镜、实验记录表、热在水中传递的课件资料。【教学过程】1.聚焦。出示课件，提出问题：我们常常把一壶水烧开，你知道热在水中是如何传递的吗？与在金属中的传递方式相同吗？学生根据生活的经验，做出猜测。师生交流后，完善猜测。2
[设计意图]通过让学生回顾在生活中接触到的烧开水现象，引导学生思考热在水中是如何传递的。在三年级的时候，学生已经做过水的沸腾实验了，学生对于热在水中的传递是有一定的认知基础的，但是学生还不了解热在水中传递的方式。学生在上节课学习了热在金属中传递方式，他们可能会把这个认识迁移到热在水中传递上，在生活经验和知识积累的基础上聚焦“热在水中是如何传递的”这个问题。2.实验探究。活动一：加热装有水的烧杯[教师]想象一下，加热装有水的烧杯，上面的说是否也会热起来？？[学生]画图猜测并研讨热在烧杯中的传递。[教师]因为水是无色透明的，很难观察到水变化的过程，让学生思考有什么办法可以观察得更清楚。[学生]既然金属上面可以涂感温油墨观察，往水里加感温粉末或红墨水，是否有助于观察？师生交流：往水里加感温粉末或红墨水，能有助于观察水的变化。[教师]介绍加热装置，学生说说实验步骤和注意事项。学生开展探究实验，教师巡回指导。学生观察、记录实验现象。提问：烧杯中的水是如何传递热的？师生交流：水受热向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动。活动二：冷热水融合实验教师提出问题：如果在烧杯上面加热，烧杯里的水都会变热吗？[学生]研讨热在烧杯中是如何传递的。教师:出示实验用具，带颜色的冷水、热水、两个玻璃杯、玻璃片，以及注意事项。学生开展探究实验，并将实验现象记录在活动手册上。师生交流：冷水受热后向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动，水本身发生了移动。[设计意图]水是无色透明的，在实验前需要重点探讨“怎样观察清楚水中热的传递”的问题，学生很容易联想到上节课借助的感温油墨，教师适时提出感温粉末或者红墨水的使用。在实验中，学生还观察到水会流动，这与上节课的金属传递热的情况有所不同，要指导学生在实验中记录好。3.研讨。根据实验现象和观察记录，师生交流：热是怎样传递到烧杯的各个部分的？师生小结：（1）水受热后向上方运动。（2）上方冷水向下方运动。（3）水的各部分之间发生相对运动,使整个容器的水都变热。小结并板书：热对流。[设计意图]因为水是流体，会流动，所以跟金属中的热传递不一样。在研讨中，根据热的传递方向和水的运动的情况，师生研讨小结出三点情况，学生达成共识后，明白了水中的传热方式是热对流。4.拓展。空气跟水一样，是会流动的。冬天，我们在房间里用取暖器时，房间里的空气是怎样热起来的？将我们的推测在示意图上用文字和箭头表示出来。同学们大胆推测，利用新知识进行解释。其他：出示一些图片或者视频资料如家里煮汤圆或馄饨时在加热过程中汤圆的运动情况。 [设计意图]探究学习可以继续迁移到各种流体，例如空气是无色透明的，也会流动，在使用空调或取暖器时，热是怎样在空气中传递的？学生利用新学到的知识解释，对新知识进行巩固。学生除了假设和推测，还可以交流如何证实这些推测。例如：生活中煮汤圆的视频资料，引导学生深入理解水中的传热方式为热对流。【教学后记】2
