第二单元热传递7.热辐射【主要概念】机械能、声、光、电、热、磁是能量的不同表现形式。【涉及课标】6.3热可以改变物质的状态，以不同方式传递，热是人们常用的一种能量表现形式。6.3.3热可以在物体内和物体间传递，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。5---6年级：●说出生活中常见的热传递的现象，知道热通常从温度高的物体传向温度低的物体。●举例说明影响热传递的主要因素，列举它们在日常生活和生产中的应用。【教材分析】本课是《热传递》单元的第三课，是继“热传导”、“热对流”之后，引导学生认识热量的另外一种特殊传递方式——热辐射。教材通过四个活动帮助学生掌握热辐射的概念：一是感知生活中热辐射形式的存在，让学生初步了解还有一种与热传导、热对流不同的传热形式——热辐射，教材呈现了两个常见的生活场景，可以根据实际情况选择合适的场景进行模拟感受。二是制作“简易太阳能灶”，让学生通过动手制作进一步了解热辐射受哪些条件影响，同时培养对工程技术的研究兴趣。三是借助生活中常见工具让学生理解很多情况下热传递的方式并不是单一的，而是多种方式同时存在的。第四个活动是在活动三的基础上，让学生根据实际场景独立分析三种传热方式有哪些异同，并借助思维导图的形式呈现分析结果，这个活动既能让学生在寻找相同与不同中加深对三种传热方式的理解，也能培养学生思维的逻辑性和深刻性。【学情分析】五年级学生对于热的传递不仅有生活经验，还有一定的认知基础，在四年级学习了《冷和热》知识，强调运用实验观察的方法，掌握温度的概念，知道温度变化可以使物体产生体积和形态的变化。因此对于热学知识，在小学阶段学生 经历了“进阶”的学习过程。此外，通过本单元的学习能强化学生对“物质是运动的”这一核心观点的理解，在前期从宏观层面学习机械运动的基础上，本单元学生借助一些表象来了解微观运动，为初中学习分子热运动提供了丰富的认知基础。【教学目标】1.通过“模拟小火炉”、“模拟真空环境”的热的传递实验，知道热辐射是热传递的一种方式。2.通过分析、比较传导、对流、辐射，知道热传递特点是热从高温传向低温。3.通过分析生活中具体事例，认识到日常工作生活中，传导、对流、辐射一般是两种或三种同时存在，对我们影响很大。4.通过学习热辐射特点，愿意利用课后时间，尝试设计制作简易太阳灶。【重点与难点】重点：通过生活感受和动手测量，了解热辐射的传递形式和影响条件。难点：能够独立分析某个场景中存在的热传递方式。教学准备】教师材料：真空罩、抽气筒、数字温度计、浴霸灯、灯罩、电烙铁、电水壶、小型电暖气学生分组材料：模拟小火炉、粗无烟香、打火机、测温枪（可以测物体温度）、记录单【教学过程】一、生活经验导入（一）感知太阳的热量传到地球上的热传递方式师：同学们，白天与晚上相比，什么时候的温度高？生：白天师：什么原因使白天的温度高？生：太阳师：我们把像太阳这样产生热量的物体叫做热源。那太阳这个热源将热量传递到地球上，运用的是哪一种热传递的方式？我们学过了传导和对流两种热传递的方式，那太阳的热量传到地球的热传递方式属于哪一种呢？（画图地球与太阳）（二）小组内交流一下，完成实验记录单。分析传导和对流的特点，初步感知热辐射的热传递方式传导需要直接接触；对流需要气体和液体，受热上升遇冷下降，并且都是不同时受热的，都是从温度高传到温度低。那太阳传递到地球的热传递的方式即不属于传导也不属于对流。（三）小组汇报，分析热辐射的特点 师：如果太阳到地球的热传递的方式即不属于传导，也不属于对流，那我们姑且称它为第三种传热方式，那这种传热方式有什么特点？生：不需要物体（固液气）也能传递热；传递的方向是四面八方。【设计意图：通过对太阳热量传递到地球的分析，借助前两课的已有概念，运用比较法和排除法，引导发现热辐射这一传热方式的特点。】二、设计实验验证热辐射特点（一）小火炉实验发现热辐射现象，并能够提出传播介质的问题。1.引导学生通过实验来验证这一热传递方式的特点。2.引出“模拟小火炉”实验，建立实验材料与太阳到地球这一传热方式的类比关系。出示实验材料（模拟火炉、无烟香、打火机、额温枪）。3.学生活动，教师巡视，关注学生的疑问。4.学生汇报，由学生来解答学生的疑问。学生汇报：上方的传热方式是对流，侧面与底部是热辐射预设学生疑问：如果没有空气还能传递热吗？5.出示真空罩、抽气筒、数字温度计、浴霸灯等实验材料，进行演示实验。引导学生分析真空状态下也可以向四周传递热。6.引导学生发现热辐射的特点，并板书、分析特点：向周围、不借助物体，由温度高传向温度低，同时传热。【设计意图：本课侧重于实验设计，教师在组织实验与反思中，改进实验设计，引导学生关注这一模拟实验的类比关系，促进了学生思维与观念的发展。】（二）揭示课题热辐射我们称这样的热传递方式为辐射。出示课题及定义内容像太阳这样直接向周围发射热的方式，叫作热辐射。热辐射不需要依靠空气、水等任何物质，即使在真空中也能进行。（三）分析三种传热方式的异同点1.这三种热传递方式有什么不同点？又有哪些相同之处？2.梳理三种传热方式的异同点，选择一种喜欢的方式（表格或者思维导图）。【设计意图：组织学生比较三种传热方式的异同点，通过表格或者思维导图，有利于学生知识建构。】三、热辐射应用1.你会向周围以热辐射的方式传递热吗？师出示军事用途、东快路多乘员车道拍照热成像。 1.你还知道哪些热辐射的应用？师补充：早上学校体温监测、额温枪。【设计意图：学生通过联系生活的实际，尤其在抗击疫情期间，额温枪、电子测温仪在学生生活出现的频率极高，将本课所学与这些物品建立联系，让学生知道科学就在身边，增强他们学科学、用科学的意识。】2.播放奥运会采集圣火视频，引导学生发现利用太阳灶可以引燃物体。3.展示一个简易的太阳灶，布置作业设计制作一个简易的太阳灶。4.我们地球上能源很紧张，日益枯竭，我们能利用太阳给我们热辐射给我们做哪些事情？生：太阳能热水器【设计意图：由于课堂时间有限，将制作太阳灶的任务作为课后作业，将节省下来的时间，留给“小火炉”实验，帮助学生更好的构建热辐射这一概念。】四、拓展应用1.出示视频用太阳能做饭视频，这里除了太阳的热辐射之外，还有哪些热传递方式？2.出示电烙铁、电水壶、小型电暖气等物体来进行分析分别都有哪些传热方式？你判断的依据是什么？【设计意图：通过具体物品的分析，知道热传递往往是多种形式并存的，引导学生研究这些工具的工作原理，通过学生直观的观察感受，进一步巩固对三种热传递方式理解和区分，认识到在很多情况下，热传递的三种方式同时存在。】五、课堂总结1.通过本课的学习你都有哪些收获呢？2.布置作业：别忘了回家要按照我们的设计图制做一个太阳灶哟！3.结束语：同学们，我们国家地大物博物产丰富，但是我们国家人口众多，人均的物产资源相对来说还少，所以能不能更好的利用到太阳辐射到地球的热量，或者说提高热传递的效率，这将是我们未来将去面对的一个重大的课题，同学们，建设祖国的重担交给你们了!【以我们国家现况来引起学生对能源危机的关注，让学生能够更加关注太阳能这一清洁能源，同时提高热传递的效率，也为下一课进行铺垫。】传导：直接接触不同对流：液、气，热↑冷↓辐射：不借助物体、四面八方温度高↓低相同板书设计：热辐射热传递 教学反思：本课主要的科学概念有：热辐射能直接向四周发射热，且不依靠空气、水等任何媒介，即使在真空中也能进行；热是从温度高的地方传向温度低的地方，在实际热传递过程中传导、对流、辐射往往不会单独存在，而是两种或三种同时存在。围绕以上科学概念组织课堂教学，但本课经过多次试教后发现，教材上设计制作的太阳灶，无法在课堂时间予以完成，同时学生对热辐射特点的概念建构存在一定困难，于是对教学进行了重新设计。我认为处理比较好的方面有：1.在课堂上不进行太阳灶的设计与制作，将节省下来的时间，重点用来解决本课的教学重难点，将对本课的思考和创见得以施展。2.结合太阳的热量传递到地球上这一生活实例，与前面两节课进行密切关联，用比较法和排除法，在巧妙引导中，引导学生发现热辐射这一热传递方式可能存在的特点。3.重新组织实验活动，试教过程中，曾用测量一杯热水周围的温度来发现热辐射的特点，但与太阳这一生活实例的类比效果不明显，而且让学生容易误导为液体的热传递都是对流。经过多次试教调整为“模拟小火炉”做为本课的主体实验，将小火炉与太阳建立一一类比关系，改进后的实验设计，促进了学生的思维与观念的发展。引导学生发现太阳到地球这一热传递方式不需要介质，学生由此提出问题本次实验有空气存在，再次和学生一起进行“模拟真空环境”的热的传递演示实验，发现“真空”环境下也可以传递热。4.在比较三种传热方式的异同点时，引导学生运用表格或者思维导图来梳理科学概念，有利于知识建构。存在不足与改进措施：在进行热辐射应用环节时，提出红外夜视仪、红外测温都是利用了热辐射，这一知识应用于生活实例是正确的，但是并没有详细解释其利用热辐射的原理，当然具体的原理比较复杂，可能超出学生的已有认知范畴，估计学生还没搞懂这些仪器与热辐射的关系。当然要不要介绍着两种器材呢？或者是要不要进行详细介绍呢？如果再次让我执教本课，我会仅出示而不介绍这些仪器。人无完人，金无足赤。新版教材的先行课，在我看来就是在摸着石头过河，在这一过程中，痛并快乐，感谢市区教研员提供的学习机会，感谢大连科学团队的帮助，希望能够得到大家中肯的意见。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。
