《設計簡易冷藏箱》教案-2025-2026學年粵教粵科版（2024）小學科學三年級上冊教學目標科學觀念知道熱傳遞是自然界普遍存在的現(xiàn)象，了解熱傳遞的三種方式（傳導、對流、輻射）在生活中的體現(xiàn)，認識到阻止或減緩熱傳遞是設計冷藏箱的核心原理。了解不同材料的導熱性能存在差異，如金屬導熱快、塑料和泡沫導熱慢等，知道保溫材料能有效減緩熱傳遞，是制作冷藏箱的重要材料。認識到冷藏箱的基本結(jié)構(gòu)包括箱體、保溫層、密封蓋等，各部分結(jié)構(gòu)的設計都與減緩熱傳遞有關，理解結(jié)構(gòu)與功能相適應的科學道理?？茖W思維通過觀察生活中冷藏設備的特點、分析不同材料的保溫性能，培養(yǎng)歸納與概括的思維能力，能從具體現(xiàn)象中總結(jié)出設計冷藏箱的關鍵要素。在設計簡易冷藏箱的過程中，學會運用因果推理的方法，根據(jù)材料的導熱性能和熱傳遞原理，推測不同設計方案的保溫效果，培養(yǎng)邏輯思維能力。結(jié)合不同設計方案的優(yōu)缺點，引導學生思考如何優(yōu)化設計，培養(yǎng)初步的辯證思維和創(chuàng)新思維能力。探究實踐經(jīng)歷觀察常見冷藏設備、測試不同材料的保溫性能、設計并制作簡易冷藏箱模型、評估與改進設計方案等完整探究過程，掌握簡單的設計與制作技能，提高動手實踐能力。學會運用對比實驗的方法測試材料的保溫性能，如通過觀察不同材料包裹下物體的溫度變化，記錄實驗數(shù)據(jù)并分析結(jié)果，培養(yǎng)觀察能力和實驗操作能力。在小組合作設計與制作冷藏箱的過程中，學會與他人分工協(xié)作、交流設計思路和制作經(jīng)驗，能傾聽不同意見并整合優(yōu)化方案，培養(yǎng)團隊合作精神和溝通表達能力。態(tài)度責任保持對設計與制作簡易冷藏箱的好奇心和探究欲望，積極參與實驗和創(chuàng)作活動，養(yǎng)成勇于嘗試、樂于創(chuàng)新的科學態(tài)度。認識到冷藏技術在生活中的廣泛應用，如食品保鮮、醫(yī)療運輸?shù)?，體會科學技術與生活的密切聯(lián)系，增強學習科學的興趣和動力。在設計與制作過程中，養(yǎng)成節(jié)約材料、愛護工具、安全操作的良好習慣，培養(yǎng)精益求精的工匠精神和環(huán)保意識。教學重難點教學重點理解設計簡易冷藏箱的核心原理是阻止或減緩熱傳遞，知道不同材料的導熱性能差異對保溫效果的影響。掌握簡易冷藏箱的基本設計要素，包括選擇合適的保溫材料、設計合理的結(jié)構(gòu)（如密封良好的箱體）等。能根據(jù)設計思路，運用常見材料（如泡沫盒、塑料盒、棉花、錫紙等）制作簡易冷藏箱模型，并對模型進行初步的保溫效果測試。教學難點理解熱傳遞的三種方式在冷藏箱設計中的具體體現(xiàn)，如如何通過結(jié)構(gòu)設計同時減少傳導、對流和輻射引起的熱傳遞。能根據(jù)材料的特點和保溫需求，制定合理的設計方案，在設計中兼顧材料的可用性、結(jié)構(gòu)的合理性和保溫效果的有效性。引導學生對自己設計的冷藏箱模型進行客觀評估，根據(jù)測試結(jié)果找出不足并提出改進措施，培養(yǎng)學生的反思與優(yōu)化能力。教學過程導入新課（情境導入）教師活動：教師播放一段視頻，視頻中展示了夏天食物容易變質(zhì)的現(xiàn)象，如放在桌上的牛奶半天后變酸、切開的西瓜隔夜后腐爛等，同時也展示了人們使用冰箱、保溫箱等設備保存食物的場景。視頻播放結(jié)束后，教師拿出一個融化了一半的冰淇淋和一個用保溫袋包裹著、基本未融化的冰淇淋，提問：“同學們，為什么同樣的冰淇淋，一個融化得很快，一個幾乎沒融化呢？這個保溫袋有什么作用？”隨后，教師展示教材中關于不同冷藏設備的圖片，如家用冰箱、車載保溫箱、外賣保溫袋等，引導學生觀察這些設備的共同特點，引出本節(jié)課的主題：“今天我們就來學習設計簡易冷藏箱，看看如何利用身邊的材料制作一個能保存食物的冷藏箱?！睂W生活動：學生觀看視頻時，對食物變質(zhì)的現(xiàn)象產(chǎn)生共鳴，看到兩個冰淇淋的不同狀態(tài)后，充滿好奇。對于教師的問題，學生們積極思考，有的學生說保溫袋能阻止熱量進去，有的學生說保溫袋能讓冰淇淋保持低溫。觀察教材圖片后，學生們發(fā)現(xiàn)這些冷藏設備都有封閉的結(jié)構(gòu)和一定的保溫層，對設計簡易冷藏箱產(chǎn)生了濃厚的興趣。設計意圖：通過生活中常見的食物變質(zhì)和保溫現(xiàn)象，創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生的探究欲望，讓學生初步認識到保溫設備的作用是阻止熱量進入。教材圖片的展示幫助學生了解冷藏設備的多樣性和共同特點，為后續(xù)設計簡易冷藏箱提供感性認識，培養(yǎng)學生的觀察能力和初步的思考能力。新課講授1.認識熱傳遞與冷藏原理教師活動：教師拿出一杯熱水和一杯冷水，將金屬勺放入熱水中，過一會兒讓學生觸摸勺柄，提問：“同學們，觸摸勺柄有什么感覺？這說明什么？”學生回答后，教師簡單講解熱傳遞的概念，說明熱量會從高溫物體向低溫物體傳遞。接著，展示教材中關于熱傳遞三種方式的插圖，結(jié)合生活實例（如用熱水袋取暖是傳導、房間里暖氣加熱空氣是對流、曬太陽感到暖和是輻射），簡要介紹熱傳遞的三種方式。提問：“我們要設計冷藏箱保存低溫物體，應該怎么做呢？”引導學生得出需要阻止或減緩熱傳遞的結(jié)論。學生活動：學生觸摸金屬勺柄后，發(fā)現(xiàn)勺柄變熱了，意識到熱量從熱水傳遞到了勺柄。通過教師的講解和對教材插圖的觀察，學生們了解了熱傳遞的三種方式及其在生活中的體現(xiàn)。對于設計冷藏箱的問題，學生們結(jié)合熱傳遞的原理，說出要想辦法阻止外面的熱量進入冷藏箱，從而保持內(nèi)部的低溫。設計意圖：通過簡單的實驗和生活實例，讓學生直觀感受熱傳遞現(xiàn)象，理解熱傳遞的概念和三種方式，為設計冷藏箱奠定理論基礎。引導學生將熱傳遞原理與冷藏箱的設計聯(lián)系起來，培養(yǎng)學生運用科學知識解決實際問題的思維能力。2.探究不同材料的導熱性能教師活動：教師準備多種材料，如金屬片、塑料片、泡沫片、棉花、錫紙等，讓學生觸摸這些材料，感受它們的初始溫度。然后，組織學生進行對比實驗：將相同溫度的熱水分別倒入用不同材料包裹的小燒杯中，同時用溫度計測量初始水溫，一段時間后再次測量水溫，記錄溫度變化。引導學生觀察教材中關于材料導熱性能測試的實驗示意圖，明確實驗步驟和注意事項。提問：“哪些材料包裹的燒杯水溫下降慢？哪些材料下降快？這說明不同材料的導熱性能有什么差異？”學生活動：學生們觸摸不同材料，初步感受材料的質(zhì)感。在實驗中，學生們按照教師的指導操作，認真記錄初始水溫和一段時間后的水溫。通過對比發(fā)現(xiàn)，用泡沫、棉花包裹的燒杯水溫下降慢，用金屬片包裹的燒杯水溫下降快。結(jié)合教材示意圖，學生們總結(jié)出泡沫、棉花等是保溫性能好的材料（導熱慢），金屬是導熱快的材料，認識到不同材料的導熱性能差異很大。設計意圖：通過對比實驗，讓學生親身體驗不同材料的導熱性能差異，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和觀察能力。實驗結(jié)果為后續(xù)選擇冷藏箱材料提供了依據(jù)，同時讓學生理解科學實驗是認識材料特性的重要方法，培養(yǎng)學生的實證意識。3.觀察常見冷藏設備的結(jié)構(gòu)教師活動：教師展示家用冰箱、保溫飯盒、外賣保溫箱等冷藏設備的實物或圖片，引導學生觀察它們的結(jié)構(gòu)，如是否有保溫層、蓋子是否密封、箱體材料是什么等。結(jié)合教材中關于冷藏設備結(jié)構(gòu)的分解圖，提問：“這些冷藏設備有哪些共同的結(jié)構(gòu)特點？這些結(jié)構(gòu)是如何幫助它們保溫的？”組織學生小組討論。學生活動：學生們觀察冷藏設備的實物或圖片，發(fā)現(xiàn)它們大多有厚實的箱體（可能是泡沫或塑料材質(zhì)）、密封性能好的蓋子，有的還有錫紙內(nèi)膽。在小組討論中，學生們分析這些結(jié)構(gòu)的作用，如厚實的箱體里有保溫材料，能減緩熱傳遞；密封的蓋子能阻止空氣對流，減少熱量進入；錫紙可能能反射熱輻射等。結(jié)合教材分解圖，學生們對冷藏設備的結(jié)構(gòu)與保溫原理的關系有了更清晰的認識。設計意圖：通過觀察常見冷藏設備，讓學生了解其結(jié)構(gòu)特點，將結(jié)構(gòu)與保溫功能聯(lián)系起來，培養(yǎng)學生的結(jié)構(gòu)與功能相適應的科學觀念。小組討論促進學生之間的交流與合作，讓學生從多個角度分析結(jié)構(gòu)的作用，培養(yǎng)學生的分析能力和合作精神。4.學習設計簡易冷藏箱的步驟教師活動：教師結(jié)合教材中關于設計簡易冷藏箱的步驟提示，講解設計的基本流程：明確設計目標（如能讓冰塊在一定時間內(nèi)不融化或融化得慢）、選擇合適的材料（根據(jù)導熱性能）、設計箱體結(jié)構(gòu)（如大小、形狀、是否密封）、繪制設計草圖。展示幾個不同的設計草圖示例，如用泡沫盒做箱體、內(nèi)部墊棉花、蓋子用塑料板并加密封條等，引導學生思考設計草圖應包含的要素（材料、結(jié)構(gòu)、尺寸等）。提問：“在繪制設計草圖時，我們需要注意哪些問題？如何體現(xiàn)保溫的設計思路？”學生活動：學生們認真傾聽教師講解設計步驟，觀察教材中的步驟提示和教師展示的設計草圖示例。對于教師的問題，學生們思考后回答，認為繪制草圖時要注明使用的材料，畫出箱體、蓋子等結(jié)構(gòu)，還要考慮如何讓結(jié)構(gòu)更密封，比如在蓋子和箱體之間加一圈海綿，以減少空氣對流。學生們初步形成了設計思路，知道設計要圍繞減緩熱傳遞來進行。設計意圖：通過講解設計步驟和展示示例，讓學生掌握設計簡易冷藏箱的基本方法，明確設計的目標和要素。引導學生思考設計草圖的注意事項，培養(yǎng)學生的設計思維和繪圖表達能力，為后續(xù)的小組設計活動做好準備。5.小組合作設計簡易冷藏箱教師活動：教師給每個小組發(fā)放設計記錄表，要求各小組根據(jù)前面學習的知識，結(jié)合提供的材料清單（如泡沫盒、塑料盒、棉花、錫紙、膠帶、剪刀等），合作完成設計方案。設計方案應包括：給冷藏箱命名、列出所需材料、繪制設計草圖、說明設計亮點（如如何利用材料的保溫性能、如何增強密封性等）。教師巡視各小組，對設計中存在的問題進行指導，如提醒學生考慮箱體大小是否合適、材料是否容易獲取和加工等。學生活動：各小組在組長的組織下，分工合作，有的負責討論設計思路，有的負責繪制草圖，有的負責記錄材料清單。學生們結(jié)合不同材料的保溫性能，提出各種設計想法，如有的小組想用泡沫盒做箱體，因為泡沫保溫好；有的小組想在箱體內(nèi)部貼一層錫紙，認為能反射熱量；有的小組計劃在蓋子邊緣粘一圈棉花，增強密封性。在討論中，學生們不斷完善設計方案，使設計更具可行性。設計意圖：小組合作設計活動讓學生將所學知識應用到實際設計中，培養(yǎng)學生的團隊合作精神和創(chuàng)新思維。教師的巡視指導能及時幫助學生解決設計中遇到的問題，確保設計方案的合理性和可行性，同時讓學生在設計過程中體會科學與工程技術的聯(lián)系。6.設計方案交流與優(yōu)化教師活動：組織各小組派代表展示設計方案，包括講解設計思路、展示設計草圖、介紹材料選擇和結(jié)構(gòu)特點等。鼓勵其他小組進行提問和評價，如“你們?yōu)槭裁催x擇這種材料做箱體？”“你們的設計如何防止熱量從縫隙進入？”等。引導學生根據(jù)交流情況，對自己的設計方案進行修改和優(yōu)化。教師結(jié)合教材中關于設計方案評價的要點（如保溫性、可行性、創(chuàng)新性等），對各小組的設計方案進行點評。學生活動：各小組代表自信地展示設計方案，清晰地講解設計思路和亮點。其他小組的學生認真傾聽，積極提出問題和建議，如有的小組指出某方案的蓋子不夠密封，建議增加密封條；有的小組認為某方案使用的材料太多，可能不便于制作。展示結(jié)束后，各小組根據(jù)反饋意見，對設計方案進行調(diào)整和優(yōu)化，如修改箱體結(jié)構(gòu)、更換更合適的材料等。設計意圖：設計方案的交流與優(yōu)化環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的表達能力和傾聽能力，讓學生在相互學習和評價中拓寬思路，完善自己的設計。教師的點評幫助學生明確設計的優(yōu)缺點，引導學生樹立精益求精的設計理念，培養(yǎng)學生的批判思維和優(yōu)化意識。7.案例分析：優(yōu)秀冷藏箱設計的特點教師活動：教師展示幾個優(yōu)秀的簡易冷藏箱設計案例（可以是其他學校學生的作品或?qū)I(yè)設計的簡化版），結(jié)合教材中關于優(yōu)秀設計案例的分析，講解這些設計在材料選擇、結(jié)構(gòu)設計、密封性能等方面的優(yōu)點。如某案例用雙層泡沫箱制作，中間填充棉花，增強保溫效果；某案例的蓋子與箱體采用凹凸結(jié)構(gòu)，提高密封性。提問：“這些優(yōu)秀案例有哪些地方值得我們學習？我們的設計方案可以借鑒哪些思路？”學生活動：學生們認真觀察優(yōu)秀案例，分析它們的設計特點。通過討論，學生們總結(jié)出優(yōu)秀設計的共同之處：合理選擇保溫材料、結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、制作簡便等。學生們對照自己的設計方案，找到可以改進的地方，如有的小組決定增加箱體的保溫層厚度，有的小組計劃改進蓋子的密封結(jié)構(gòu)。設計意圖：通過優(yōu)秀案例的分析，為學生提供更多的設計思路和靈感，幫助學生進一步優(yōu)化自己的設計方案。引導學生學習優(yōu)秀設計的優(yōu)點，培養(yǎng)學生的鑒賞能力和借鑒創(chuàng)新能力，讓學生理解好的設計需要不斷學習和完善。8.制定制作計劃與準備材料教師活動：設計方案確定后，教師引導各小組根據(jù)設計方案制定詳細的制作計劃，包括制作步驟、人員分工（如誰負責裁剪材料、誰負責組裝、誰負責密封等）、預計遇到的困難及解決辦法。提醒學生制作過程中要注意安全，如使用剪刀時不要傷到自己和他人。各小組根據(jù)制作計劃，從材料區(qū)領取所需材料，做好制作前的準備。學生活動：各小組討論并制定制作計劃，明確每個成員的任務，如有的同學負責將泡沫盒裁剪成合適的大小，有的同學負責用膠帶將棉花固定在箱體內(nèi)壁，有的同學負責安裝蓋子。學生們預測制作中可能遇到的問題，如材料裁剪不整齊、膠帶粘不牢固等，并提出相應的解決辦法。之后，學生們有序地領取材料，擺放好工具，為制作做好準備。設計意圖：制定制作計劃讓學生養(yǎng)成有序工作的習慣，明確的分工能提高制作效率，培養(yǎng)學生的規(guī)劃能力和責任意識。提醒安全注意事項，培養(yǎng)學生的安全操作意識，確保制作活動的順利進行。課堂總結(jié)教師活動：教師引導學生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括熱傳遞原理、不同材料的導熱性能、冷藏箱的設計要素、小組設計方案的亮點等。提問：“同學們，通過今天的學習，你們在設計簡易冷藏箱方面有哪些收獲？在小組合作中，你們是如何解決遇到的問題的？”請幾名學生分享自己的感受和收獲，教師對學生的表現(xiàn)進行肯定和鼓勵，強調(diào)設計過程中創(chuàng)新思維和團隊合作的重要性。學生活動：學生們積極發(fā)言，分享自己的收獲，如學會了根據(jù)材料的保溫性能選擇制作冷藏箱的材料，知道了設計時要考慮密封性以減緩熱傳遞，在小組合作中學會了傾聽和配合等。有的學生還提到通過交流，對自己的設計方案進行了優(yōu)化，認識到集體智慧的重要性。設計意圖：課堂總結(jié)幫助學生梳理本節(jié)課的知識和技能，鞏固所學內(nèi)容，讓學生對設計簡易冷藏箱的過程有更清晰的認識。學生分享感受和收獲，鍛煉了語言表達能力和反思能力，教師的肯定和鼓勵能增強學生的學習