《傳熱比賽》教學(xué)設(shè)計方案一、教學(xué)設(shè)計理念本課設(shè)計了三個有梯度的探究活動：第一個是用手觸摸，感受三種不同材料導(dǎo)熱的快慢；第二個是用牙簽粘蠟燭，在加熱狀況下觀察掉落的先后，來比較A、B、C三種熱的良導(dǎo)體的導(dǎo)熱性的差異；第三個環(huán)節(jié)是根據(jù)溫變油墨在金屬棒加熱狀態(tài)下，其顏色變化的先后順序，來判斷他們的導(dǎo)熱能力。通過對比實驗對于條件的控制，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，從而達到學(xué)生思維的提升，加深其關(guān)于對比試驗中控制條件的理解。然而，由于種種原因，學(xué)生的實驗結(jié)果還是出現(xiàn)了不同的結(jié)果，所以引出了用溫變油墨來做實驗的想法創(chuàng)新，從而獲得了理想的實驗效果。二、教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1.知道不同材料的傳熱本領(lǐng)是不同的，初步理解熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體兩個概念；2.以及了解熱的良導(dǎo)體與熱的不良導(dǎo)體在生活中的廣泛運用；過程與方法：1.知道不同材料的傳熱本領(lǐng)是不同的，初步理解熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體兩個概念；2.以及了解熱的良導(dǎo)體與熱的不良導(dǎo)體在生活中的廣泛運用；情感態(tài)度與價值觀：1.體驗實驗材料的改進和實驗方法的優(yōu)化對于實驗結(jié)果的積極影響；2.體驗“設(shè)計”—“制作”—“測試“—”改進“的工程設(shè)計思想。三、教學(xué)重難點教學(xué)重難點：學(xué)生能明確對比實驗的關(guān)鍵要素，能根據(jù)已有的經(jīng)驗進行對比實驗的設(shè)計。四、學(xué)情分析通過前一課對熱傳導(dǎo)的深人觀察研究，學(xué)生們已經(jīng)認(rèn)識到熱總是從溫度較高的部分傳向溫度較低的部分。那么不同材料的物體放在相同的熱源中，它們導(dǎo)熱速度哪個快，哪個慢?通過設(shè)計研究導(dǎo)熱比賽的活動，學(xué)生將學(xué)習(xí)區(qū)分熱的良導(dǎo)體與不良導(dǎo)體。生活中我們要根據(jù)需要選擇不同導(dǎo)熱性能的材料。本課的“三種金屬傳熱比賽”的實驗設(shè)計，建立在《熱是怎樣傳遞的》實驗設(shè)計的基礎(chǔ)之上，通過色彩變換推導(dǎo)熱傳導(dǎo)的差異，把原來是單一的觀察，設(shè)計成橫向的對比實驗，通過本課學(xué)習(xí)，使學(xué)生感受STEM教學(xué)的魅力，打開思維窗口。五、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備教具準(zhǔn)備：教學(xué)ppt、學(xué)生第二梯度實驗材料一套、裝有涂上油墨金屬棒的鐵架臺一個、PPT、翻頁筆、熱水壺、變色馬克杯、黑板貼、工具包。學(xué)具準(zhǔn)備：第一梯度實驗：鐵勺、木勺、塑料勺、熱水；第二梯度實驗：已粘牙簽的鐵架臺、金屬棒A、金屬棒B、金屬棒C、酒精燈。第三梯度實驗：裝有涂上溫變油墨的A、B、C棒的鐵架臺、打火機。六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、感官體驗，激發(fā)興趣。圖片展示，問題導(dǎo)入：大家認(rèn)識這些是什么嗎？不同場合用不同的勺子，當(dāng)需要舀起一勺滾燙的熱湯時你會選擇哪種材質(zhì)的勺子呢？學(xué)生猜想，設(shè)計實驗開展實驗，驗證猜想4.通過用手摸的方法，我們可以得到：不同物質(zhì)的導(dǎo)熱能力是有差別的；根據(jù)學(xué)生體驗延伸，引出“熱的良導(dǎo)體”和“熱的不良導(dǎo)體”兩個概念。小結(jié)：根據(jù)剛剛的感官體驗，我們可以知道，金屬的對熱的傳導(dǎo)能力要強于木頭、塑料、陶瓷等材料；熱量的傳遞是從熱的一端向冷的一端傳遞的。6.任務(wù)探究有一家制鍋廠，材料商給制鍋廠提供了三種金屬材料，在不考慮成本的情況下，請你幫忙挑選出導(dǎo)熱性能最強的材料。任務(wù)：設(shè)計一個傳熱比賽，尋找最適合做鍋的材料。1.思考問題，并回答。猜想并設(shè)計實驗，初步接觸本節(jié)課的實驗設(shè)計，公平性，控制變量。開始實驗，猜想并驗證猜想。判斷常見物質(zhì)的導(dǎo)熱能力強弱。4.思考對三類熱的良導(dǎo)體判斷強弱的實驗設(shè)計。5.結(jié)合情境，提出問題，導(dǎo)入課題，引發(fā)思考明確實驗任務(wù)和目的，讓學(xué)生在簡潔的目標(biāo)驅(qū)使下，通過用手觸摸直觀感受不同材料傳熱能力的不同；結(jié)合情景提出任務(wù)，探究式學(xué)習(xí)，將解決問題的過程變?yōu)檎莆罩R、學(xué)習(xí)技能、主動探究的過程。二、主動參與，探究新知。設(shè)疑：根據(jù)所提供材料，設(shè)計實驗。實驗方法及測量點的引導(dǎo)討論。（分析、猜測、推論、完善設(shè)計）2.匯報：實驗方案，原理，牙簽掉落順序的推測；3.實驗，記錄。4.反饋：單憑這樣的實驗設(shè)計及數(shù)據(jù)，無法判斷排名。5.討論及反思：為什么我們這樣精心設(shè)計的實驗，結(jié)果還會不同？問題出在哪里？（反思實驗條件的控制）思考，討論，制定方案；2.設(shè)計意圖交流反饋，請展示組闡述設(shè)計意圖和注意事項，請其他組進行補充和糾正。4.實驗：操作步驟——注意事項——進行試驗——回收材料5.根據(jù)實驗中牙簽實際掉落情況，判斷實驗設(shè)計的合理性。6.反思直接拋出問題，讓學(xué)生感到困惑。闡述與交流，是學(xué)生進行思維的碰撞，思考如何在實驗中對條件進行有效控制，讓得出的結(jié)論更加科學(xué)。反思實驗結(jié)果和過程，回顧實驗過程的誤差點，思考結(jié)論差異的原因，從而引出下一環(huán)節(jié)的探究。三、創(chuàng)新實驗演示：那究竟如何設(shè)計這個比賽規(guī)則，才能達到結(jié)果統(tǒng)一，反差明顯呢？老師從生活中的一只杯子上獲得了靈感（演示熱水倒進遇熱變色的馬克杯中）。思維拓展：如果把這只杯子上的材料用到我們的傳熱比賽中來，會怎樣？介紹：展示實驗器材。預(yù)測：金屬棒受熱后，上面的油墨會怎樣變化？實驗：觀察并記錄金屬棒上油墨變化的先后時間。展示并匯總各組實驗數(shù)據(jù)。生介紹實驗現(xiàn)象并分析實驗數(shù)據(jù)。反饋：得出結(jié)論，對“誰的傳熱本領(lǐng)最強”進行總結(jié)。仔細(xì)觀察教師演示實驗，開啟創(chuàng)新思維；思考實驗設(shè)計觀察記錄，匯總并分析數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。借助杯子的演示，打開思維。預(yù)測使得學(xué)生對實驗結(jié)果有大致的判斷。同時，預(yù)測中也落實了實驗中如何實驗及觀察注意事項的提醒。反思實驗方法及材料的使用的和改進會對實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生積極影響。四、總結(jié)回顧情感提升1.隨著材料的選擇，實驗的改進，我們的實驗結(jié)論逐漸一致，最終選擇出了導(dǎo)熱性最強，最能滿足制鍋廠老板要求的材料，你對今天的實驗，有什么感想和大家交流？2.結(jié)合STEM學(xué)習(xí)理念的總結(jié)。分析總結(jié)實驗成功的原因，分享交流；回顧了解STEM學(xué)習(xí)的過程，掌握探究式學(xué)習(xí)的方法。讓學(xué)生體會到關(guān)注生活現(xiàn)象可以給我們的學(xué)習(xí)提供借鑒和幫助。感受到科學(xué)方法的創(chuàng)新及改進的重要性。七、教學(xué)結(jié)構(gòu)流程的設(shè)計結(jié)合生活實際，創(chuàng)新設(shè)計實驗3：熱敏材料變色比較導(dǎo)熱性創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)實驗2：牙簽掉落比較金屬導(dǎo)熱性實驗開展誤差較大，設(shè)計不合理④分析數(shù)據(jù)，矛盾做出預(yù)測，實驗設(shè)計實驗，完善提出問題，討論情境導(dǎo)入：制鍋廠的難題啟下實驗結(jié)合生活實際，創(chuàng)新設(shè)計實驗3：熱敏材料變色比較導(dǎo)熱性創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)實驗2：牙簽掉落比較金屬導(dǎo)熱性實驗開展誤差較大，設(shè)