四年级科学热传导实验教学设计2024

一、教学背景与设计理念2024年小学科学课程以“探究实践”为核心，强调通过具象实验帮助学生建构科学概念。四年级学生已具备初步观察与对比能力，但对“热如何传递”“材料导热差异”的认知多停留在生活经验层面。本课通过直观实验+对比探究，引导学生在“做中学”，理解热传导的本质及材料导热性差异，培养科学思维与实践能力。二、教学目标（一）知识与技能1.能描述“热传导”现象：热量从物体较热部分传向较冷部分（或从高温物体传向低温物体）。2.区分“热的良导体”与“热的不良导体”，列举生活中两类材料的应用实例。（二）过程与方法1.设计并完成对比实验，观察、记录热传递过程中材料的导热差异。2.基于实验现象推理、归纳科学结论，提升分析与表达能力。（三）情感态度与价值观1.体会科学实验的严谨性，养成“大胆猜想、小心验证”的探究习惯。2.感受科学与生活的联系，激发对物质特性的探索兴趣。三、实验准备（一）材料准备导热对比组：铜棒、铝棒、塑料棒（长度约20厘米，粗细一致，表面光滑）各1根；热传导观察组：铜棒1根（一端可固定蜡烛）、凡士林（或蜡烛油）、小钢珠（或绿豆）若干、火柴、铁架台；辅助工具：实验记录单（附表格）、安全提示卡（“使用火焰时保持距离”“实验后冷却再触摸”）。（二）分组安排4人一组，明确“操作员”“记录员”“安全员”“发言人”角色，确保分工协作。四、教学过程（40分钟）（一）情境导入：生活中的“冷热之谜”（5分钟）教师活动：展示冬季场景图（金属扶手、木质扶手），提问：“同样环境下，摸金属和木头，为什么感觉温度不一样？”引导学生聚焦“材料与热量传递的关系”。学生活动：结合生活经验发言，如“金属凉得快”“木头不怎么传热”，激发探究欲。（二）猜想假设：材料导热“谁更快”（5分钟）教师活动：出示铜、铝、塑料棒，提问：“如果在一端加热，热量会怎么传递？哪种材料传热最快？最慢？”学生活动：小组讨论，将猜想（铜最快/塑料最慢等）记录在实验单“猜想栏”，并说明理由（如“金属做锅，应该传热快”）。（三）实验探究：热传导的秘密（20分钟）实验一：金属棒的热传导路径操作步骤：1.用铁架台固定铜棒，在棒的中间和末端（距离加热端5厘米、15厘米处）分别涂少量凡士林，粘上小钢珠；2.操作员用蜡烛加热铜棒一端（注意火焰安全，加热3-5分钟）；3.记录员观察小钢珠掉落的先后顺序，并标注大致时间。现象预测：靠近加热端的小钢珠先掉落，末端后掉落。核心提问：“小钢珠为什么会掉？热量是怎么‘跑’到凡士林上的？”引导学生理解“热量从高温端向低温端传递”（热传导）。实验二：不同材料的导热对比操作步骤：1.取铜、铝、塑料棒，在相同位置（距离一端8厘米、16厘米）涂凡士林、粘小钢珠；2.同时用相同火焰加热三根棒的一端（控制变量：加热时间、凡士林用量一致）；3.记录员同步记录“小钢珠掉落顺序”“完全掉落时间”（如铜棒：8厘米处1分多，16厘米处2分多；塑料棒无掉落）。安全提示：实验后用镊子夹取热的金属棒，放置在石棉网上冷却，禁止用手触摸。（四）交流研讨：数据背后的结论（7分钟）小组汇报：各小组展示实验记录，描述现象（如“铜棒的小珠掉得最快，塑料棒几乎没掉”）。教师引导：分析数据：“为什么金属棒的小珠掉得快？塑料棒却很慢？”归纳概念：结合现象，定义“热的良导体”（金属，传热快）、“热的不良导体”（塑料、木头等，传热慢）。生活联系：“厨房的锅用金属，手柄用塑料，这是为什么？”（良导体传热快，加热食物；不良导体隔热，防烫伤）。（五）总结拓展：从课堂到生活（3分钟）课堂总结：回顾热传导的定义、材料导热性差异，强调“科学结论来自实验证据”。拓展任务：观察任务：找一找家里的“良导体”“不良导体”（如暖气片、保温杯外壳）；实践任务：用“热的不良导体”设计一个“保温小装置”（如包裹冰块，减缓融化），下节课分享。五、教学评价1.过程性评价：观察小组实验操作的规范性（如变量控制、安全操作）、记录的准确性。2.成果性评价：通过“生活实例解释”（如“为什么夏天自行车座晒得烫，而塑料把手不烫？”）评估概念理解程度。六、注意事项1.火焰使用需全程监督，建议用蜡烛替代酒精灯（降低安全风险）；2.实验后及时冷却金属棒，避免烫伤；3.鼓励学生“质疑猜想”，如“铝和铜的导热速度有差异吗？