新苏教版科学五年级上册第7课《热辐射》教学设计

4《热辐射》是《热传递》单元的第三课时，本单元采用“分分分总”的逻辑结构，《热辐射》处在并列关系的第三位，本课不止于“第三种传热方式”的简单呈现，包括三种传热方式异同比较及具体场景的综合应用。将热辐射安排在传导和对流之后，因为前两课都是“需要介质”的传热方式，其中传导借助介质直接接触，对流靠液体或者气体的流动传热。而热辐射是不需要任何介质、可以直接在真空中传热。这种从“有介质”到“无介质”的跨越，实际上是帮学生打破了热必须靠物体才能传递的前概念。本课分为四个模块，模块一：热辐射的概念与特征，通过三个生活实例，以及对比已知的传热方式，发现热辐射的独特性，明确热辐射的传递特点，建立热辐射概念。模块二：影响热辐射吸收的因素，通过对照实验探究“颜色对热辐射吸收的影响”并得出核心原理；再通过“光脚踩地面”的具身体验引发对材料吸热差异的思考。最后要求学生运用该原理解释多种生活与科技现象，实现从原理到应用的迁移。模块三：热辐射的弧面镜反射，通过“奥运圣火”原理阐释与“制作太阳能灶”的工程任务，实现知识拓展与创新实践。模块四：三种传热方式的异同与应用，通过比较表格引导学生系统梳理三种传热方式的异同。接着以“环卫工人休息站”为例，训练学生在复杂场景中综合辨析与迁移应用知识的能力。五年级学生对“晒太阳会热”“烤火会暖”“夏天柏油路烫脚”等现象有丰富的生活经验，但他们未思考过“太阳和地球之间隔着真空，热是怎么过来的。具体而言，学生的认知起点有三个特点：第一，知道“太阳晒了会热”，但认为这是“光线照过来的结果”，不理解热辐射通过电磁波传热的本质；第二，拥有“黑色吸热、白色反热”等碎片化经验，但不知道其中具体的原因，未将其纳入热传递的知识框架；第三，容易形成有热传递就一定借助物体传递的思维定势，对不靠任何东西也能传热会感到困惑甚至抵触。1.导入活动（1）提问：同学们，白天与晚上相比，为什么白天的温度总是会高一些？引导学生发现太阳将热量传递到地球上。（2）出示三球演示仪，引发学生思考太阳的热量传递到地球上，是哪一种热传递的方式？（3）建立热辐射概念2.小组交流（1）分析炉子篝火、电烤箱、乌龟晒背等活动的热传递方式与传导、对流有什么不同。（2）明确热辐射无须接触或者借助别的物体，也可以直接向周围传递热。3.分析实例，寻找热源（1）明确概念，即像太阳这样产生热量的物体叫做热源。（2）出示图片，寻找热源。（3）达成共识，只要存在温差，即可以向周围以热辐射的形式传递热。1.借助情境引发思考（1）交流：阳光下光脚踩在不同的地面上，感觉到的温度有什么不同？（2）提问：你觉得物体的吸热本领与哪些因素有关？（3）学生猜测，不同颜色的物体吸热辐射的性能不同。2.实验验证猜测（1）出示实验材料，分别有白色纸袋、黑色纸袋、打火机、电子温度计、燕尾夹、蜡烛、计时器，你想怎样来做这个实验？（2）学生自主设计实验方案，教师强调注意事项。（3）学生进行分组实验，获取实验数据。（4）分析实验数据，得出结论。（5）出示黑白纸袋在阳光下的热辐射吸收的实验数据，虽然热源不同，但仍会得到相同的实验结论。3.小组讨论：为什么阳光下光脚踩在沙地和水泥地面上会感受到温度高，而踩在水里和草坪上感觉到温度低。4.总结概括：不同材质、颜色的物体，吸收热辐射的能力具有显著差异。在相同阳光照射下，沙子比水升温快；水泥地面比草坪升温快；深颜色比浅颜色升温快。5.用实验结论来解释生活实例。1.出示奥运会取圣火视频，谈话：我们日常生活中是如何利用太阳能的？2.与学生进行交流，如太阳灶做饭、太阳能热水器、太阳能发电等。3.布置作业，利用身边材料设计制作一个简易太阳灶。1.提问：热传导、热对流、热辐射这三种传热方式有什么相同之处和不同之处？2.小组交流，与学生一起回顾与总结，梳理出三种传热方式的异同点。3.师生总结：在实际的热传递中，各种传热方式往往不会独立存在，而是两种或三种传热方式同时存在。4.实例分析：环卫工人休息站里有哪些传热方式？你判断的依据是什么？5.出示图片，生活中这些场景运用了哪种传热方式，它们是如何传热的？6.课堂结总：通过今天的学习，收获了什么？我们知道