《保温与散热》教学设计-2026-2027学年人教鄂教版（新教材）小学科学五年级上册

《保温与散热》教学设计-2026-2027学年人教鄂教版（新教材）小学科学五年级上册一、学情分析五年级学生在生活中接触大量保温、散热物品，知道保温杯可以让热水不容易变冷，棉被可以保暖，电脑主机、汽车发动机有散热装置，积累较多感性经验。但是学生普遍存在典型前概念误区：认为保温杯“产生热量”，误以为棉被会制造热量；对于保温、散热的本质原理理解模糊，不能联系前面学习的热传导、热辐射知识解释现象。五年级学生能够独立设计简单对比实验，控制单一变量，记录温度数据，对实验结果进行简单分析。但是自主设计保温效果对比实验时，容易出现变量控制不严谨的问题。学生可以认识到保温和散热是相反效果，但很难理解：保温本质是减慢热传递，散热本质是加快热传递。本课需要结合前面热传导、热辐射旧知，借助对比实验、图表、生活案例，打通新旧知识，纠正错误前概念，建立“热传递快慢决定保温、散热效果”的科学观念。二、教材分析本课是2026秋新教材人教鄂教版五年级上册第三单元《烧水中的热传递》的教学内容，在学生学习热传导、热辐射之后开展教学。教材承接前面热传递的知识，把热传递规律应用到生活实际，属于知识迁移应用课时。教材分为情境与问题、探究与发现、分析归纳、拓展应用四大板块。教材以保温杯作为情境引入，提出核心问题：保温杯为什么能够保温？随后设置对比探究实验，探究不同材料包裹的水杯热水降温快慢，对比不同材料的保温性能；设置阅读分析板块，解释保温的原理：保温材料是减慢热传导、热辐射，减少热量流失，材料本身不会产生热；接着教材转向散热，分析散热器、散热片的结构，研究怎样加快热传递实现散热；研讨板块结合棉被、冰棒保温、电脑散热片等案例，引导学生区分保温与散热；拓展部分引导学生设计简易保温装置。本课把热传递理论联系工程生活实际，落实新课标技术与工程实践的相关要求，既巩固前面热传递知识，又培养学生运用科学原理解决实际问题的能力，为单元整体复习做好铺垫。三、核心素养教学目标（依据2022版义务教育科学课程标准）1.科学观念：知道保温就是减慢热传递，散热就是加快热传递；保温材料不会产生热量，只能减缓热量的散失；不同材料导热性能不同，导热慢的材料适合做保温材料；导热快的材料适合用来散热。2.科学思维：能够对比分析不同材料水杯降温的实验数据，推理材料导热性能和保温效果之间的关系；能够区分保温、散热场景，结合热传导、热辐射原理解释生活当中保温、散热现象。3.探究实践：能够小组合作设计、开展对比实验，控制变量，探究不同材料的保温效果；能够根据实验数据得出结论，尝试设计简易保温装置。4.态度责任：体会保温、散热技术在生产生活中的广泛应用；感受科学原理可以用来改造生活用品，体会科学技术给生活带来便利；乐于用学到的知识解释身边技术产品。四、教学重难点1.教学重点：理解保温是减慢热传递，散热是加快热传递；知道不同导热性能材料分别用于保温和散热。2.教学难点：纠正“保温材料会产生热量”的错误想法；结合热传递的多种方式综合解释保温、散热现象。五、教学过程情境导入，抛出教材核心问题教师出示教材插图：保温杯、冬天盖棉被、电脑散热片。

师：同学们看课本上的图片，保温杯装入热水，过很久水还是热的；冬天盖上棉被，人就觉得暖和；电脑工作的时候，散热片会把机器的热量散出去。大家思考教材提出的问题：保温杯为什么可以保温？棉被会自己产生热量吗？

生1：保温杯里面会生出热量，所以水一直热。

生2：棉被会制造热量，盖上去就暖和。

师：很多同学都有这样的想法，保温物品真的可以自己产生热量吗？今天我们学习《保温与散热》，通过实验解开这个疑惑。

设计意图：依托教材图片情境，暴露学生原有错误前概念，制造认知冲突，引出本节课探究主题，调动学生探究兴趣。猜想假设，设计教材对比实验师：热水放在空气中，热量会向外发生热传导、热辐射，热量跑掉，水温就慢慢下降。如果我们想要让热水凉得慢一点，也就是实现保温，我们就要怎么做？

生：想办法减慢热量向外传递。

师：教材给我们设计对比实验，来研究不同材料的保温效果。我们一起来看教材实验方案。准备几个相同的玻璃杯，倒入温度相同、水量一样的热水；分别用泡沫、棉布、锡纸等不同材料包裹杯子外壁，留出一个杯子不做包裹作为对照组；隔一段时间测量各个杯子的水温，记录水温下降情况。

师：想一想，这个对比实验当中，哪些条件要保持一样？哪些条件不一样？

生：杯子大小、水的多少、水的初始温度、放置位置要一样；只有包裹杯子的材料不一样。

师：说得非常到位，对比实验只改变我们研究的材料这一个条件，其他条件全部保持一致，这样实验结果才有说服力。请各小组说一说自己的猜想，哪一种材料保温效果最好？

学生小组交流，表达猜想。

设计意图：联系前面热传递旧知识，引导学生建立“保温和热传递快慢有关”的初步认知；解读教材对比实验，强化控制变量的实验思想，规避实验设计漏洞，落实探究实践素养。分组实验，分析实验数据，建构核心概念各小组领取器材开展实验，将等量同温度热水倒入相同玻璃杯，分别用不同材料包裹，定时读取水温，把数据记录在教材实验记录表中。教师巡视指导，提醒学生温度计正确读数，保证初始水温一致。

实验结束，整理器材。教师汇总多组实验数据呈现在黑板表格上。

师：观察各组记录的数据，没有包裹材料的杯子水温下降怎么样？泡沫、棉布包裹的杯子水温下降情况如何？

生：没有包裹的杯子水温降得最快；泡沫、棉布包裹的杯子水温下降慢。

师：我们结合教材文本进行解读，泡沫、棉布这类材料内部有很多空气，空气不容易传导热，它们导热性能差，可以减慢杯子里面热水向外发生热传导、热辐射，热量不容易跑出去，水温下降就慢，实现保温。重点注意：这些材料本身不会产生热量，只是减缓热量流失。

师：回到课堂开始的问题，棉被会产生热量吗？

生：棉被不会产生热量，只是减慢我们身体热量跑出去，身体的热量留在被子里面，人就觉得暖和。

教师继续拓展教材案例：夏天用棉被盖住冰棒，冰棒融化变慢。引导学生分析：棉被阻挡外界的热传导、热辐射进入，减慢外面热量传给冰棒，冰棒不容易融化。

设计意图：依托实验数据作为证据，结合教材文本讲解核心概念，纠正学生“保温材料产热”的典型错误认知；利用冰棒案例反向巩固保温原理，突破本课教学难点。迁移研讨，认识散热原理师：刚刚我们研究的是保温，生活中还有相反的需求——散热。比如电脑、汽车发动机工作会产生大量热，如果热量堆积，设备就容易损坏。我们看教材当中散热片图片，散热片大多使用金属制作。金属有什么特点？

生：金属导热速度很快。

师：教材告诉我们，散热需要加快热传递。金属导热性能好，热量可以快速传导到散热片上，再通过热辐射、空气流动把热量散发到空气中，实现散热。散热片做成很多薄片的形状，增大和空气接触的面积，可以进一步加快散热。

师：大家小组讨论，思考教材研讨问题：保温和散热两者之间是什么关系？

学生小组讨论后汇报。

生：保温是减慢热传递，散热是加快热传递，二者效果相反，都利用热传递的规律。

教师出示图表，表格对比保温、散热的目的、材料特点、生活实例，帮助学生梳理区分。

师：请大家判断，下面物品属于保温还是散热：暖气片、羽绒服、CPU金属散热片、保温壶。

生：羽绒服、保温壶是保温；暖气片、散热片是散热。

教师补充：暖气片既利用金属快速传导热量，又通过热辐射向房间散热，是加快热传递的典型应用。

设计意图：由保温过渡到散热，利用教材实物图片、表格梳理对比，实现知识迁移；借助问答辨析实例，巩固热传递相关综合知识，发展科学思维。拓展实践，简易保温装置构思师：教材拓展板块提出实践任务：如果给你棉布、泡沫、锡纸、塑料盒，怎样设计一个简易保温盒，让一杯热水降温尽可能慢？说一说你的设计思路。

生：用泡沫塑料盒做外壳，内部包裹棉布，减少缝隙，减少热量传导散失。

师：大家要记住，设计的核心思路就是尽可能阻碍热传导、热辐射，减慢热传递。课后同学们可以利用家里废旧材料，动手制作简易保温装置。

设计意图：落实教材工程实践任务，把科学原理转化为设计思路，培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。课堂小结梳理师生共同复盘课堂主干知识：保温的本质是减慢热传递，散热的本质是加快热传递；保温材料不会产生热量，导热性能差的材料适合保温；金属导热性能好常用来做散热器件；保温、散热都是利用热传导、热辐射的规律。教师板书梳理知识，关联上一节课热辐射内容，形成单元连贯认知。

设计意图：串联单元前后课时知识，构建完整知识体系，巩固本节课核心概念。六