2025 小学五年级科学上册保温与散热设计课件

一、课程背景与教学目标演讲人课程背景与教学目标壹教学重难点与准备贰教学过程：从现象到原理，从探究到设计叁总结与拓展：让科学融入生活（5分钟）肆教学反思与展望伍目录2025小学五年级科学上册保温与散热设计课件01课程背景与教学目标课程背景与教学目标作为小学科学教师，我始终相信“科学源于生活，又服务于生活”。保温与散热设计是五年级上册“热”单元的核心内容，它不仅衔接了学生已有的“温度与热”的认知基础，更能通过生活化的探究活动，培养学生用科学思维解决实际问题的能力。结合《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“物质的结构与性质”“技术与工程”等领域的要求，本课时的教学目标可从四个维度展开：1科学知识目标01理解热传递的三种基本方式（热传导、热对流、热辐射）及其在生活中的表现；03明确保温设计的核心是“减缓热传递”，散热设计的核心是“加速热传递”。02掌握不同材料的导热性差异（如金属、塑料、泡沫等）对保温或散热效果的影响；2科学探究目标1能设计并完成“不同材料保温效果对比”“散热装置优化”等对比实验，掌握控制变量法；3尝试用“提出问题—猜想假设—实验验证—得出结论”的科学探究流程解决实际问题。2通过测量、记录、分析数据，得出材料导热性与保温/散热效果的关系；3科学态度目标激发对生活中热现象的观察兴趣，养成“用科学眼光看世界”的习惯；01在小组合作中学会倾听与表达，培养严谨的实证意识和创新思维；02体会科学与技术的密切联系，增强“科学改善生活”的认同感。034STSE（科学、技术、社会、环境）目标了解保温与散热设计在医疗、运输、建筑等领域的广泛应用（如疫苗冷链箱、航天服温控层）；意识到材料选择需兼顾性能与环保（如减少一次性泡沫塑料使用）；感悟人类通过技术创新适应自然、改造环境的智慧。02教学重难点与准备1教学重点与难点重点：热传递三种方式的区分；材料导热性对保温/散热的影响机制；难点：控制变量实验的设计与数据解读；将理论知识迁移到实际设计中（如“为野餐设计保温箱”）。2教学准备教具：多媒体课件（含保温杯拆解视频、CPU散热片工作原理动画）、不同材质的杯子（不锈钢、陶瓷、塑料）、温度计（精度0.5℃）、计时器、热水（80℃左右）、冰块、泡沫板、铝箔纸、棉花等材料；学具：实验记录单（含变量控制表、温度变化曲线图）、设计图纸（A4纸+彩笔）、小组分工卡（记录员、操作员、计时员等）；环境：实验室桌面铺隔热垫（防烫伤），窗户关闭（避免风影响对流实验），投影清晰展示实验步骤。03教学过程：从现象到原理，从探究到设计1情境导入：生活中的“温度保卫战”（5分钟）“同学们，上周五春游时，小明带的牛奶还是温的，而小美的果汁却冰凉了。你们猜猜看，可能和他们的杯子有什么关系？”（学生七嘴八舌：“小明用了保温杯！”“小美可能用了塑料杯？”）我顺势展示课前收集的物品：保温杯、冰箱散热网、空调外机、暖水瓶胆，提问：“这些物品有的要‘保住热’，有的要‘散掉热’，它们的设计有什么奥秘？今天我们就来当一回‘温度设计师’！”通过生活场景引发认知冲突，学生的注意力瞬间被“保温”与“散热”的矛盾点吸引，为后续探究埋下伏笔。2基础建构：热传递的“三大通道”（15分钟）要设计保温或散热装置，首先得明白“热是怎么跑掉的”。我拿出一根金属棒，一端用凡士林粘住小纸团，另一端放在酒精灯上加热。不一会儿，纸团“啪嗒”掉落——“这就是热传导！热通过直接接触的物体从高温部分传到低温部分。”接着，我在烧杯中倒入热水，撒入木屑，学生观察到木屑随水流循环流动——“这是热对流！液体或气体通过流动传递热量。”最后，我举起红外测温仪对准墙面，打开台灯照射，仪器显示墙面温度上升——“这是热辐射！热可以不依靠介质，直接以电磁波形式传递。”为强化理解，我让学生列举生活中的例子：“冬天摸铁门比木门凉，是因为金属导热快（传导）；暖气片让整屋变暖，是因为空气流动（对流）；晒太阳觉得暖和，是因为太阳的热辐射。”当学生能准确区分三种方式时，我知道他们已搭建起基础的理论框架。3实验探究：材料的“导热力大比拼”（25分钟）“不同材料的导热能力一样吗？”这是保温与散热设计的关键。我将学生分为6组，每组发放金属杯、塑料杯、陶瓷杯各一个，要求完成“相同初始温度的热水，哪种杯子降温最慢？”的实验。实验前，我们共同制定变量控制表：相同变量：杯子容量（200ml）、初始水温（80℃）、水量（150ml）、测量时间间隔（2分钟）、环境温度（25℃）；不同变量：杯子材质（金属/塑料/陶瓷）。学生分工合作：记录员填写表格，操作员用温度计测量（注意不触碰杯壁），计时员喊“开始”“停”。10分钟后，各组数据汇总：金属杯水温降至52℃，陶瓷杯65℃，塑料杯70℃。“为什么塑料杯保温最好？”学生很快得出结论：“塑料导热慢，热不容易传出去！”3实验探究：材料的“导热力大比拼”（25分钟）趁热打铁，我追问：“如果给杯子‘穿衣服’，用泡沫、棉花、铝箔纸包裹，哪种‘衣服’保温更好？”第二轮实验中，学生发现：泡沫包裹的杯子10分钟仅降温8℃，而铝箔纸包裹的反而降温12℃——原来铝箔反射热辐射，但本身导热快，若直接接触杯子，反而加速热传导！这一“意外”数据引发激烈讨论，也让学生深刻理解“材料特性需结合热传递方式综合考虑”。4逆向思考：散热设计的“加速密码”（15分钟）“保温是‘阻热’，散热则是‘促热’。”我展示电脑CPU散热片（铜制，有密集鳍片）、汽车水箱（铝制，带风扇）的图片，提问：“它们用了哪些方法加快散热？”学生观察后总结：“用导热好的金属（铜、铝）加速传导；增大表面积（鳍片）增加对流面积；用风扇加速空气流动（增强对流）。”为验证猜想，学生设计“如何让热水更快降温”的实验：一组用金属碗装水（对比塑料碗），一组用筷子搅拌（模拟对流），一组用风扇吹（增强空气流动）。实验数据显示：金属碗10分钟降温25℃（塑料碗仅18℃），搅拌后降温28℃，风扇吹则降温30℃。“原来散热要‘多管齐下’！”学生的感叹中，已初步掌握散热设计的核心策略。5实践设计：做个“温度设计师”（20分钟）“现在，我们要为社区的‘爱心早餐点’设计保温餐箱，确保早餐从厨房送到老人手中时还是温热的。”任务一出，教室立刻热闹起来。学生分组讨论，我发放设计要求：功能：保温2小时，温度不低于50℃；材料：可选用泡沫板、棉花、铝箔纸、厚纸板（环保优先）；结构：需有取餐口、提手，轻便易携。各组迅速行动：有的用泡沫板做外壳（阻传导），内部贴铝箔纸（反射辐射）；有的在夹层塞棉花（阻对流），还设计了“双盖”结构（减少开启时的热流失）。展示环节，第三组的“金字塔形餐箱”引发关注：“金字塔结构顶部小，热空气上升后不易散失，像暖水瓶的窄瓶口！”尽管有些设计不够完善（如未考虑重量），但学生能将热传递原理与结构设计结合，已达到“用科学解决问题”的目标。04总结与拓展：让科学融入生活（5分钟）总结与拓展：让科学融入生活（5分钟）“同学们，今天我们不仅认识了热传递的三种方式，更像工程师一样设计了保温与散热装置。”我指着黑板上的思维导图（热传导/对流/辐射→材料选择→结构设计）总结，“科学不是书本上的公式，而是藏在保温杯的夹层里、散热片的鳍片间，藏在我们为他人创造便利的每一个思考中。”课后拓展任务分层设置：基础任务：观察家中的保温/散热物品（如冰箱、空调、保温杯），用表格记录其材料、结构及对应的热传递控制方式；挑战任务：改进一个现有物品（如给塑料杯加保温套），并撰写“设计说明书”；实践任务：与家长合作，用废旧材料制作简易保温箱，为社区独居老人送一次“温暖早餐”。05教学反思与展望教学反思与展望本节课以“问题驱动—实验探究—实践设计”为主线，通过生活化的情境、可视化的实验和真实的设计任务，让学生在“做中学”“用中学”。课堂中，学生的提问（如“真空为什么能保温？”）和设计创意（如“可折叠保温箱”）远超预期，这