7.做个保温杯
【教材简析】五年级下册科学教案
随着人们经济水平和生活品质的提高，保温杯在生活中得到了广泛地使用。保温杯的内胆一般由陶瓷、塑料、玻璃或不锈钢制成，内胆的壁有真空层，顶部有盖，密封严实。保温就是要尽量减少热量的损失，而要减少热量的损失，就要从热传递的几个方面去研究。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。
【学情分析】
通过前面几节课的学习，学生已经掌握了热的相关知识，知道热传递的方式有热传导、热对流和热辐射，且不同材料的导热能力不同。这些知识点是本节课设计保温杯的理论基础。本课通过“观察比较哪杯水凉的慢”“交流能使杯中热水凉得更慢的方法”“测试，比较各种保温效果”“制作一个保温杯”这四个环节，循序渐进，在巩固原有知识的同时，搭建保温杯设计的思维脚手架，为学生的创新和创造保驾护航。
【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.研究哪种保温方法的保温效果好。
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]比较不同方法的保温效果，根据热传递的原理设计制作一个保温杯。
[难点]尝试自主设计产品，并能不断改进优化。
【教学准备】
学生：一些包裹杯子的材料、冰块、电子秤、记录表、学生活动手册。
[教师]不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水、电子温度计、保温瓶内胆、教学课件
【教学过程】
一、聚焦：热水盛在怎样的杯子里才不容易变冷
[材料准备：不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯]
1.谈话：同学们，冬天我们大多喜欢喝热水，老师讲台上有三个杯子，你会选择哪个杯子来装热水？说一说你选择的理由。
2.提问：到底哪个杯子里的水会凉得最慢呢？
二、探索和研讨：
[材料准备：不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯、热水、电子温度计]
（一）比较哪杯水凉得慢
1.实验方案设计
①三个杯子中要倒入相同体积的热水。
②三个杯子的初始水温相同。
③三分钟后同时测温，比较三个杯子的降温多少。
初始温度（℃） 3分钟后温度（℃） 降温多少（℃）
不锈钢杯
陶瓷杯
塑料杯
2.教师演示，学生读数。
3.数据分析：
（1）三个杯子中，哪个杯子里的水凉得最快？（预设：陶瓷杯最佳、不锈钢杯不佳、塑料杯最差）
（2）提问：为什么水凉的速度不同（预设：不同材料的保温能力不同，陶瓷的保温能力好，不锈钢和塑料的保温能力差）
4.研讨：
（1）小组讨论：怎样让不锈钢杯里的水凉得慢一些？
（2）交流，观点整理汇总：
①加上盖子；②杯子外面加上毛巾；③加上盖子、外包毛巾；④加盖、嵌入泡沫塑料。
（二）测试比较各种方法的保温效果
1.学生小组讨论实验步骤、明确实验注意事项
①设置对照组。
②五个杯子的初始水温相同。
③十分钟后同时测量温度。
④观察比较五个杯子的保温效果。
2.出示实验记录表，指导记录方法。
杯子状况 开始温度 10分钟后温度 降温多少
无盖的杯子
加盖的杯子
外包毛巾的杯子
加盖、外包毛巾的杯子
嵌入泡沫塑料中的杯子
3.每个小组选择其中一种杯子状况进行实验，数据全班汇总。
4.数据分析，全班交流研讨：
（1）几种方法都起到保温的效果了吗？
（2）分析不同方法的保温原理。
（3）初步比较毛巾和塑料两种材料的保温效果。
（预设：1.几种方法都起到了保温效果，加盖子可以减少热对流，毛巾和泡沫塑料都是热的不良导体，可以保温）
（三）制作一个保温杯
1.出示冰块：老师这里有一些冰块，同学们能不能根据我们刚刚学过的知识，利用以下材料，设计制作一个保温杯来减缓这些冰块的融化？
2.出示材料：不锈钢杯、反光纸、毛巾、气泡膜、珍珠棉、纸巾、防水布、报纸、陶瓷纤维纸等。
3.出示设计要求：①选择合适的材料制作一个保温杯
②杯外包裹物的厚度不能超过3厘米
4.小组讨论设计、绘制设计图
5.根据设计图制作保温杯
6.测试保温效果：
①各小组同时在杯中放入相同质量的冰块。
②等待15分钟，测量各小组剩余冰块的质量。
7.比较各小组的数据，反思交流不同小组设计的优缺点。
三、拓展
课件出示家用保温瓶的内胆图和原理：
木塞：热的不良导体，隔绝内部物质与外界空气的接触，减少热对流和热传导。
真空：无热传导和热对流
镀银内壁：减少热辐射
四、课堂小结
同学们，保温杯的原理和结构能给我们哪些提示？我们的自制保温杯还能继续改进优化吗？希望同学们课后继续研究！
【教学后记】
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