2025 小学五年级科学上册热对流的现象观察课件

一、教学背景与目标定位演讲人教学背景与目标定位01教学过程：从现象到本质的探究之旅02教学准备：让探究“有米可炊”03总结与延伸：让科学观察成为习惯04目录2025小学五年级科学上册热对流的现象观察课件作为一线科学教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子用眼睛发现现象，用双手触摸原理，用大脑建构认知。今天要和大家分享的“热对流的现象观察”，正是这样一节充满生活温度与探究趣味的课。这节课的设计，我紧扣新课标“亲近自然、认识自然”的核心要求，结合五年级学生已掌握“热传导”的认知基础，以“观察-实验-建模-应用”为主线，带孩子们从生活现象中走进热对流的科学世界。01教学背景与目标定位1课标与教材分析《义务教育科学课程标准（2022年版）》在“物质的变化与相互作用”主题中明确要求：“知道热可以通过传导、对流、辐射三种方式传递，了解热传递在日常生活中的应用。”五年级上册“热传递”单元中，学生已通过前两课学习了“热传导”（固体中热的传递方式），本节课“热对流的现象观察”是单元的第二课时，既是对热传递方式的延伸，也是后续学习“热辐射”的基础。教材通过“观察水的热对流”“观察空气的热对流”两个活动，引导学生从现象到本质，理解流体（液体和气体）中热传递的特殊方式。2学情与目标设定五年级学生（10-11岁）正处于具体运算向形式运算过渡阶段，具备一定的观察能力和简单实验设计能力，但对“看不见的运动”（如气体分子的流动）缺乏直观认知。基于此，我将教学目标设定为：科学观念：知道热对流是流体（液体和气体）中热传递的主要方式，理解“受热上升、遇冷下降”的循环规律；科学思维：通过对比实验、现象归纳，形成“现象→规律→本质”的逻辑推理能力；探究实践：能设计简单实验观察液体和气体的热对流现象，用图示或文字描述热对流过程；态度责任：感受热对流与生活的紧密联系，激发“用科学解释日常现象”的兴趣。教学重点：通过实验观察液体和气体的热对流现象，归纳热对流的特点；教学难点：理解热对流中“流体因温度变化导致密度改变，从而形成循环流动”的微观机制。02教学准备：让探究“有米可炊”教学准备：让探究“有米可炊”为了让学生“看得见”“摸得着”热对流，我提前准备了三类材料：1实验观察材料液体对流组：烧杯（250ml）、三脚架、酒精灯、火柴、热水（80℃）、冷水（20℃）、高锰酸钾晶体（染色剂，显示水流方向）、木屑（替代物，观察流动轨迹）；气体对流组：蜡烛、玻璃罩（或透明塑料瓶）、线香（产生烟雾显示气流）、纸蛇（轻薄纸片制成，观察空气流动）；对比材料：金属棒（已学热传导）、石棉网（均匀受热）、温度计（测量温度变化）。2多媒体辅助材料动态模拟视频：水分子受热后运动加剧、密度减小上升，遇冷后密度增大下降的微观动画；生活案例集：暖气片安装在低处、空调装在高处、煮饺子时水的滚动、海陆风的形成等图片与短视频。3记录工具实验记录单（含“现象描述”“我的猜想”“结论推导”三栏）、彩色粉笔（黑板绘制对流示意图）、贴纸（学生标注生活中的对流现象）。03教学过程：从现象到本质的探究之旅1情境导入：生活现象中的“热的秘密”（5分钟）上课伊始，我先播放一段“煮饺子”的视频：水烧开前，饺子沉在锅底；水沸腾时，饺子随着水“转圈”，最后浮到水面。“同学们注意到水是怎么动的了吗？”孩子们七嘴八舌：“水从下往上冒泡泡”“饺子跟着水一起动”“锅底的水先热，然后往上跑”……接着，我举起一杯热水（杯口有白汽）和一杯冰水（杯壁有冷凝水）：“如果把这两杯水靠近，杯口的白汽会怎么飘？”有学生猜测“热水的汽往上跑，冰水的汽往下沉”，我顺势引导：“这些现象可能和热的传递方式有关——今天我们要研究的‘热对流’，就藏在这些‘动起来’的热里。”设计意图：用学生熟悉的生活场景激活前认知，通过“看得见的运动”引出“热的流动”，为后续实验探究埋下悬念。2探究液体中的热对流（15分钟）“要观察水的热对流，得让水流‘显形’。”我边说边分发实验材料：“每组有烧杯、热水、冷水、高锰酸钾和木屑，先讨论：怎么让水的流动看得更清楚？”学生很快想到：“高锰酸钾溶解后会染色，水流动时颜色也会动”“木屑轻，会跟着水流漂”。我补充操作要点：“先在烧杯中倒入2/3冷水，再用小勺将高锰酸钾晶体轻轻放在杯底（避免搅动水），然后用酒精灯加热杯底。注意观察颜色变化和木屑的运动方向，记录在表格里。”实验开始后，教室里响起此起彼伏的惊叹：“看！紫色的水从杯底往上冒，到水面后向四周扩散，然后沿着杯壁往下沉！”“木屑也跟着转圈了，像个小漩涡！”我巡视指导，提醒学生用箭头在记录单上画出水流方向（图1：杯底受热→热水上升→水面扩散→冷水下降→回到杯底）。2探究液体中的热对流（15分钟）实验结束，我提问：“为什么热水会上升，冷水会下降？”有学生结合前概念回答：“热胀冷缩！热水体积变大，变轻了，所以上升；冷水体积小，更重，就下沉。”我顺势总结：“液体受热后体积膨胀、密度减小（单位体积质量变小），会向上流动；遇冷后体积收缩、密度增大，会向下流动。这种因温度差异导致的循环流动，就是液体中的热对流。”设计意图：通过染色和示踪物（木屑）将“无形”的水流“可视化”，引导学生从现象归纳规律，再通过“热胀冷缩→密度变化”的推理，理解对流的本质。3探究气体中的热对流（15分钟）“液体中存在热对流，那气体呢？”我拿出蜡烛、线香和纸蛇：“请大家观察两个实验：一是点燃线香靠近蜡烛火焰（不接触），看烟雾的流动方向；二是将纸蛇悬在蜡烛上方，看纸蛇是否转动。”第一组实验中，学生发现：线香的烟雾先向下飘，接近火焰时突然向上冲，形成一条“烟柱”；第二组实验中，纸蛇像被“看不见的手”推动，顺时针旋转起来。“为什么烟雾和纸蛇会动？”学生讨论后得出：“蜡烛加热了周围的空气，热空气上升，带动烟雾和纸蛇运动；旁边的冷空气流过来补充，形成了循环。”为了验证猜想，我让学生用温度计测量蜡烛上方、侧面和下方的温度：上方温度最高（50℃），侧面次之（30℃），下方最低（25℃）。“这说明热空气确实在上升，冷空气在补充，形成了气体的热对流。”我进一步解释：“气体和液体一样，受热后密度减小上升，遇冷后密度增大下降，这种循环流动就是气体中的热对流。”3探究气体中的热对流（15分钟）设计意图：通过“烟雾示踪”和“纸蛇转动”将气体流动“显性化”，结合温度测量数据，强化“温度→密度→流动”的因果关系，突破“气体对流看不见”的认知难点。4概念建构：热对流的定义与特点（8分钟）“现在，我们已经观察了液体和气体的热对流现象，谁能试着总结‘热对流’的定义？”学生们跃跃欲试：“热在液体或气体中，通过流动来传递的方式叫热对流”“必须是液体或气体这些能流动的物体”“热的部分上升，冷的部分下降，形成循环”……我板书定义：“热对流是指流体（液体和气体的统称）中，由于温度不同的部分相互混合、循环流动而传递热的方式。”接着引导对比：“之前学的热传导是固体中热从高温部分传到低温部分（无物质流动），而热对流的关键是‘流体的流动’。”为了巩固理解，我出示判断题：用铁锅炒菜时，菜汤的翻滚是热对流吗？（是，菜汤是液体，流动传热）手摸暖气片感觉热，是热对流吗？（不是，是热传导，热量通过金属传到手上）阳光下晒被子是热对流吗？（不是，是热辐射，无流体参与）4概念建构：热对流的定义与特点（8分钟）设计意图：通过学生自主归纳、对比辨析，深化对“热对流”本质（流体流动传热）的理解，建立与“热传导”的区分。5拓展应用：生活中的热对流智慧（7分钟）“热对流不仅在实验室里，更藏在我们的生活中。”我展示一组图片：暖气片装在窗户下方：“冷风吹进房间，遇到暖气片加热的空气，热空气上升，冷空气下降补充，整个房间很快变暖和。”空调装在房间上方：“空调吹出冷风，冷空气密度大下沉，热空气上升被冷却，快速降低室温。”海陆风的形成：“白天陆地升温快，热空气上升，海面冷空气吹向陆地（海风）；夜晚陆地降温快，冷空气流向海面（陆风）。”学生们纷纷举手分享自己的发现：“煮稀饭时，米会跟着水转圈，是热对流！”“冬天开暖气，靠近地面的空气先热，然后往上跑！”“妈妈蒸馒头时，水蒸气上升，笼屉上层先熟，也是热对流！”5拓展应用：生活中的热对流智慧（7分钟）我补充一个趣味案例：“大家有没有发现，用勺子搅动汤能让汤更快变凉？其实搅动加快了汤的流动，热对流更剧烈，热量散失更快。这就是‘人工增强热对流’的应用。”设计意图：通过生活案例的解读与分享，让学生感受“科学源于生活，用于生活”，提升知识迁移能力。04总结与延伸：让科学观察成为习惯总结与延伸：让科学观察成为习惯“今天这节课，我们通过观察水的流动、烟的轨迹、纸蛇的转动，发现了热对流的秘密——流体因温度差异而循环流动，传递热量。”我引导学生回顾：“从煮饺子的水到房间的暖气，从锅中的汤到海上的风，热对流就像一位看不见的‘热量搬运工’，让热在液体和气体中流动起来。”最后，我布置分层作业：基础层：用文字或画图记录1个生活中的热对流现象（如烧开水、用吹风机吹头发）；挑战层：设计实验探究“温度差大小对热对流速度的影响”（提示：用不同温度的热水和冷水混合，观察高锰酸钾扩散速度）。“科学的魅力，在于它藏在每一次沸腾的水、每一缕飘动的烟里。希望同学们课后继续用眼睛观察、用大脑思考，做生活中