單華瑞 楊新瑞

摘要《熱傳遞》一課既是整個單元學習任務和制作活動的總引領(lǐng)，也是學生后續(xù)深入學習熱傳遞內(nèi)容的知識基礎。側(cè)重培養(yǎng)學生“提出問題”的能力，引導他們學習如何從變化條件的角度，將自己感興趣的疑問轉(zhuǎn)化為可探究的科學問題。引導學生進一步研究和思考，學習科學家的思維方式，進而完善科學概念，理解科學本質(zhì)。

關(guān)鍵詞 《熱傳遞》 教學實錄 教學點評

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.24.031

Teaching Record and Comments on"Heat Transfer"

Teaching： Shan Huarui[1]Comments： Yang Xinrui[2]

（[1]Weiwu Road No. 2 Primary School， Jinshui District， Zhengzhou， Henan 450008；[2]Henan Basic Education Teaching Research Office， Zhengzhou， Henan 450016）

Abstract： Heat transfer is not only the general guide of the learning tasks and production activities of the whole unit， but also the knowledge basis for students to further study the heat transfer content. Focus on culti？ vating students’ ability to "ask questions"， and guide them to learn how to turn their interested questions into explorable scientific problems from the perspective of changing conditions. Guide students to further study and think， learn the thinking mode of scientists， and then improve scientific concepts and understand the essence of science.

Keywords： "Heat Transfer"； teaching records； teaching comments

教學分析

《熱傳遞》是大象版《科學》五年級上冊第一單元“冰淇淋冷藏箱”的第1課。本單元是五年級上冊第一個綜合探究活動單元，側(cè)重培養(yǎng)學生“提出問題”的能力，科學探究的單元目標是“能基于所學的知識，從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度提出可探究的科學問題”。本單元的科學知識目標包括：說出生活中常見的熱量傳遞的現(xiàn)象，知道通常熱量從溫度高的物體傳向溫度低的物體；舉例說明影響熱傳遞的主要因素，列舉它們在日常生活和生產(chǎn)中的應用；觀察常用材料的性能，如導熱性等，說出它們的主要用途。

《熱傳遞》一課既是整個單元學習任務和制作活動的總引領(lǐng)，也是本單元對提出可探究問題能力的第一次集中訓練，更是學生后續(xù)深入學習熱傳遞內(nèi)容的知識基礎。本課先借助學生熟悉的冰淇淋融化場景，引導他們學習如何從變化條件的角度，將自己感興趣的疑問轉(zhuǎn)化為可探究的科學問題。然后通過“熱在物體與物體間的傳遞”“熱在同一個物體中的傳遞”兩個探究活動，利用生活中物體與物體間的熱傳遞現(xiàn)象，以及酒精燈加熱銅棒、蠟環(huán)掉落等直觀的實驗現(xiàn)象，引導學生探究不易觀察的熱在物體內(nèi)部的傳遞并達成共識：熱可以在物體間和物體內(nèi)傳遞，通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體，或者從物體中溫度高的部分傳向溫度低的部分。

通過中年級“小小氣象員”“冷與熱”等單元的學習，學生對冷熱現(xiàn)象、溫度計的使用、熱對物體狀態(tài)的影響等已經(jīng)形成了較為正確的認識。但受日常生活經(jīng)驗及思維特點的影響，在熱傳遞的方向、方式以及材料、結(jié)構(gòu)等因素對熱傳遞速度的影響等方面還缺乏全面、正確的認識。比如，有的學生認為冬天室外的金屬把手摸起來很涼，是因為金屬把“冷”傳遞給了手；“熱”可以傳遞，“冷”也可以傳遞；冷熱必須通過接觸才能傳遞，等等。這些說明學生還不理解溫度與熱傳遞現(xiàn)象之間的關(guān)系，多數(shù)學生潛意識中認為熱傳遞就是兩個物體間的熱量傳遞，而忽視了熱在同一物體內(nèi)的傳遞。

在提出問題方面，五年級學生已經(jīng)能從具體的現(xiàn)象與事物的觀察比較中提出問題，但在把問題轉(zhuǎn)化成可探究的科學問題方面，還有待進一步提升?；谝陨戏治?，我們確定了以下學習目標：

能從冰淇淋變化的條件和原因等角度提出可探究的問題。

小組合作，利用不同材料，設計實驗探索熱傳遞的方向。

通過小組、班級的交流活動，對實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)進行推理分析，知道熱總是從高溫物體傳向低溫物體，或者從物體的高溫部分傳向低溫部分。

教學過程

1.任務驅(qū)動，明確目標

師：（出示冰淇淋融化圖片）現(xiàn)在外賣非常紅火，快餐、奶茶、生鮮、蔬果甚至連火鍋都可以外賣。炎熱的夏天，冰淇淋非常受歡迎，但送到消費者手上需要一定的時間，冰淇淋又容易融化，很容易影響消費者的體驗。這個單元，我們就圍繞制作“冰淇淋冷藏箱”的任務，來了解更多和熱有關(guān)的知識。關(guān)于冰淇淋的融化，我們知道些什么？有哪些想要研究的問題？

生：因為外面溫度高，所以冰淇淋才會融化。

師：你還想研究哪些問題？

生：怎樣讓冰淇淋融化得慢一些？

師：我們提出的問題最好是能夠用觀察、實驗、查閱資料、調(diào)查等方法來研究。我們來分析一下你提出的這個問題，“怎樣”指向的具體方法的假設，你的問題里面有沒有具體方法呢？

生：好像沒有。

師：說到具體方法，大家覺得怎樣才能使冰淇淋融化得慢一些呢？

生：降低冷藏箱的溫度。

師：這可能是一種方法。老師根據(jù)你的想法，把我們之前提的問題這樣修改一下：降低冷藏箱的溫度能不能讓冰淇淋融化得慢一些？大家覺得將問題這樣修改之后有什么好處？

生：更具體了，實驗方案都有了。就是用一個溫度高的冷藏箱，一個溫度低的冷藏箱，觀察冰淇淋在哪個冷藏箱里面融化得慢一些。

師：如果我們的問題涉及具體方法，解決問題的方向就更明確，這樣的問題就更適合探究。我們還能再提出一個可以探究的問題嗎？

生：在冷藏箱外面包上一層布會不會讓冰淇淋融化得慢一些？

師：大家提的問題可探究性越來越強了，為你們強大的學習能力點贊。大家還有別的想研究的問題嗎？

2.回顧生活，搜集證據(jù)

師：剛才大家嘗試從冰淇淋變化的條件角度提出了兩個可以探究的問題，這種提問題的方式非常好。受大家啟發(fā)，我也有一個問題，想請同學們幫助解決。溫度高于0℃時，冰會融化，可是冰淇淋的溫度本來是低于0℃的，它為什么會融化呢？

生：因為冰淇淋的溫度會升高。

師：冰淇淋的溫度為什么會升高？

生：有熱傳遞。

師：你懂得可真多。你認為是有熱傳給了冰淇淋，所以它的溫度會升高。熱是從哪里來的？

生：熱是從裝冰淇淋的冷藏箱那里來的。

師：也就是說，熱可以從冰淇淋冷藏箱傳遞給冰淇淋。生活中還有其他類似的現(xiàn)象嗎？

生：中午打飯的飯盒，摸起來很燙，說明熱從飯傳給了飯盒。

師：摸起來很燙，說明熱還從飯盒傳向了哪里？

生：手。

師：還有類似的現(xiàn)象嗎？

生：冬天用暖手寶暖手，暖手寶把熱傳給了手。

生：烤火的時候，火把熱傳給了身體。

師：大家舉出了很多例子，誰能用一句話來總結(jié)一下？

生：熱可以從一個物體傳遞給另一個物體。

3.設計實驗，合作探究

師：總結(jié)得很好。熱可以從一個物體傳遞給另一個物體，這種現(xiàn)象就叫熱傳遞。熱可以在一個物體和另一個物體之間傳遞，它可以在一個物體的內(nèi)部傳遞嗎？

生：可以。

師：能說一說你的依據(jù)嗎？

生：我還沒有找到依據(jù)。

師：讓我們通過實驗來探究一下。這是一根銅棒，如果我們用酒精燈加熱它，銅棒中沒有與火焰接觸的部分會變熱嗎？

生：加熱的地方先熱，其他地方會慢慢熱起來。

師：（出示實驗材料圖片）今天的“材料超市”里，老師為大家提供了很多材料，有銅棒、圓鐵片、酒精燈、火柴等。這些材料可以幫助我們證明自己的猜想嗎？大家有沒有什么好方法能夠證明熱可以在物體內(nèi)部傳遞呢？請同學們以4人小組為單位，先簡單討論一下，最好能寫出大概的實驗方案。

（學生分組討論如何證明熱在銅棒中的傳遞過程，并用圖畫或符號表示出簡要的實驗設計方案。）

師：誰來匯報一下你們的實驗方案？

生：這是我們的實驗方案。我們在銅棒的不同位置放兩支溫度計，觀察溫度的變化，如果熱不能在銅棒內(nèi)傳遞，離火比較遠的地方就不會熱，溫度就不會升高；如果熱可以在銅棒內(nèi)傳遞，加熱后，沒有與火焰接觸到的地方溫度也會升高。

師：你介紹得非常清楚，特別是把觀察的內(nèi)容和自己的猜想聯(lián)系起來，這樣實驗目的就很清晰了。其他組還有補充嗎？還有用其他材料的小組嗎？

生：我們想選擇蠟環(huán)。先把銅棒固定在鐵架臺上，再把蠟環(huán)依次掛在上面，用酒精燈從這里加熱，觀察熱是怎樣傳遞的。

師：為什么要選擇蠟環(huán)呢？

生：蠟環(huán)是用蠟做的，蠟遇熱會熔化，蠟環(huán)熔化說明熱傳到這里了。

師：這個方案真好。熱的傳遞本來是一個不容易被直接觀察到的過程，你們的設計能通過蠟環(huán)的變化觀察到熱的傳遞過程。你們認為蠟環(huán)會怎樣掉落？

生：離酒精燈近的先掉落，遠的后掉落。

師：大家提出了不同的方法，如果小組想使用金屬片，也是可以的。如果我們的猜測是成立的，金屬片上的蠟可能會怎么變化？

生：離酒精燈近的先熔化，遠的后熔化。

師：是不是這樣呢？我們還是要用實驗來驗證一下。不管怎么實驗，老師都要提醒大家，時刻牢記兩點：（1）實驗時一定要注意安全。（2）如果我們的猜測是成立的，可能會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？

（學生分組研究熱在金屬棒、金屬片中的傳遞。）

4.交流分析，得出結(jié)論

師：通過剛才的實驗，我們發(fā)現(xiàn)熱是怎樣傳遞的？哪些現(xiàn)象或數(shù)據(jù)能夠支持我們的觀點？

生：我發(fā)現(xiàn)熱在銅棒中是從離酒精燈近的地方逐步傳向離酒精燈遠的地方。

師：你們是怎么知道的？

生：離酒精燈近的蠟環(huán)最先掉落，接著中間的蠟環(huán)掉落，最遠的那個最后掉落。

師：看來蠟環(huán)掉落是有一定次序的，這個次序和熱在銅棒內(nèi)的傳遞有什么關(guān)系？

生：酒精燈把熱傳給了銅棒，銅棒又把熱傳給了蠟環(huán)，熱在銅棒內(nèi)繼續(xù)傳遞，后面的蠟環(huán)遇熱熔化再掉落。熱傳遞的方向和蠟環(huán)掉落的次序是一致的。

師：還有要分享的嗎？

生：我們還發(fā)現(xiàn)最后一個蠟環(huán)掉落得特別晚，第一個蠟環(huán)很快就掉落了。

師：這說明什么？

生：熱傳遞的速度不同，離火越近的傳遞速度越快。

師：離火近，它的溫度怎樣？哪一組使用的是溫度計的？給大家匯報一下你們的發(fā)現(xiàn)。

生：離火越近，升溫越快，溫度越高，這是我們的溫度記錄，這里的溫度最高。離火越遠的，一分鐘內(nèi)溫度的變化越慢。我們還發(fā)現(xiàn)，把酒精燈熄滅之后，離火遠的溫度還在升高。

師：可能是什么原因呢？

生：熱還在傳遞。前面的溫度還沒降下來，還是比這里的溫度高。

師：誰能總結(jié)一下，熱是從哪里傳向哪里？

生：熱從熱的地方傳向冷的地方。

師：還可以怎么說？我們表示冷熱程度時可以用哪個科學詞匯？

生：溫度，熱從溫度高的地方傳向溫度低的地方。

師：熱總是從高溫物體傳向低溫物體，或者從物體的高溫部分傳向低溫部分。傳遞熱的方式有很多，我們今天主要研究的是固體中的主要傳熱方式——熱傳導，后面我們還會學習熱的其他傳遞方式。

教學評析

由于教師前期對問題轉(zhuǎn)化的指導花了較多的時間，導致后面的實驗方案設計、數(shù)據(jù)采集以及班級交流和討論的時間不是很充分。學生比較關(guān)注自己組的實驗數(shù)據(jù)，對他人觀點的關(guān)注度不夠，組間交流效果不佳。另外，學生主要參與師生交流，在分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象時很少思考、采納別人的觀點和論據(jù)，如借用第一組的蠟環(huán)掉落的現(xiàn)象來解釋第二組的觀點，或者用第二組的數(shù)據(jù)來補充說明第一組的觀點，而且在利用自己的數(shù)據(jù)對別人的觀點進行評價或補充方面也有所欠缺。

集體論證的重要目的是以論證促認知，在從證據(jù)到解釋的過程中形成共識，強調(diào)論證的嚴密性和邏輯性。雖然學生在熱傳遞實驗數(shù)據(jù)的收集分析和推理過程中發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律，能夠解釋相關(guān)的問題或現(xiàn)象，但是一種材料、一種形狀的研究對象不具有普遍性，熱傳遞概念的建構(gòu)或修正還需要對多種材料、多種形狀的物體進行研究，這也是本課采用分組實驗的目的所在，是進行組間交流的意義所在。教師在這方面有意識地進行了一些引導，值得提倡，但組間交流不足，效果欠佳，有待進一步改進。

另外，還可以通過“熱在其他物體中是怎樣傳遞的”“你現(xiàn)在是怎么想的，和原來想的一樣嗎”等問題，引導學生進一步研究和思考，讓他們認識到自己原有認知的不足，學習科學家的思維方式，進而完善科學概念，理解科學本質(zhì)。