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1、冷与热本单元引导学生研究常见的冷与热现象，设计了知冷知热 、 热胀冷缩 、 热的传递和谁的传热本领强等四课。教材用科技史导入，结合学生的已有知识和经验，引导学生对生活中的热水和冷水进行感知和测量，在知道冷、热是物体的基本特征的基础上，开展观察、实验、测量、制作、调查等活动，使学生知道热能从一个物体传到另一个物体；温度是表示物体冷热程度的，常用的温度单位是摄氏度，会使用温度计；了解通过加热或冷却可使物体的形状或大小发生变化，能分析生活中常见的热胀冷缩现象；了解热传递现象，知道热总是从高温物体传向低温物体，直到物体温度相等为止；了解不同材料的传热性能不同以及常用的传热和隔热方法。本单元教材设计了观
2、察、实验、测量、制作、调查等系列探究活动，力图通过这些活动训练学生参与设计实验、表达交流等方面的能力，指导学生在经历这些活动中，明白科学就在我们的日常生活之中，使学生乐意把学到的科学知识运用到生活实践中去，意识到人类为改善自己的生活在不断的发明创造。本单元重点训练学生描述实验现象及进行实验分析的能力。单元页通过文字、图片展示冷、热的环境及对冷热的感受，让学生感悟到大自然的神奇，引发学生探究的兴趣，同时也提供学生进行研究的方向：知冷知热，从感知、测量温度开始。本单元教学时间可安排 78 课时。第 1 课：知冷知热本课书是本单元的基础课，试图让学生通过本课的学习，由感性的了解冷热到定量的测量物体的
3、温度，准确地判断冷热环境，为接下来学生认识在冷、热环境中物体的不同变化、热能传递规律奠定了基础。本课围绕着冷和热，按照感觉体验、实验测量的顺序，设计了感知物体的冷热和测量物体的冷热两个活动。整个教学活动的安排体现了人类对感知冷热方法的认识过程：科技史向学生讲述了古代制作豆豉中判断冷热的事实及用感官判断温度的方法，感知冷热活动则让学生体验用感官判断冷热的不够准确，发展到需要用温度计来测量温度，并通过测量温度的活动指导学生学习使用温度计。让学生认识到科学技术是在不断解决问题的过程中得到发展。测量温度是本课书的重点。教学目标科学探究经历用感觉器官感知冷热将不太准确的过程。初步学会规范使用温度计测量水
4、的温度。情感、态度与价值观1、 尊重事实，实事求是的科学态度。2、 体会科学技术的进步为人类生活带来的方便。科学知识1、 认识常见的温度计。2、 了解人类观察、感知冷热的科学史实。教学建议教学准备：分组材料 烧杯、红水温度计演示材料 演示温度计、体温计、水银温度计 (其他各种温度计)课时分配建议：本课建议用 12 课时。教学导入：用科技史导入，通过讲述让学生了解古人制作豆豉时需要用感觉器官判断豆子发酵的温度是否适宜；也可以先让学生交流日常生活中哪些地方需要判断物体的冷热及判断的方法，教师参与学生的交流活动，既是课堂的引入，也是对学生关于冷热已有经验的摸底。活动 1 感觉冷热活动目标：1、了解运
5、用感觉器官判断物体的冷热不够准确。2、尊重事实，实事求是的科学态度。活动建议：1、 这是一个学生体验活动，在操作上没有很多难度，准备好合适的材料是活动顺利开展的前提，按程序进行操作是学生学生获得应有体验的保障。实验之前，教师要调试好温差适度的三种水。做到既要保证学生实验的安全，又要能够达到实验的效果。热水、冷水、温水三者之间的温差以 1015 度比较合适。教材已经提供了正确的操作程序，教师要指导学生按要求操作。在教学过程中，我们可以按教材提供的方法进行，即由两个同学协作完成这一体验活动，让他们各用一只手分别放入冷水与热水中，一段时间后再把各自的手分别从冷水与热水中抽出来同时放入温水中进行体验。
6、这个活动还可以由一个学生完成，即把左、右手分别放入冷水与热水中，一段时间后，再同时放入温水中感知。两种不同的方法都让学生体验，第一种方法则可以通过对比两人的不同感受来交流对同一温水的判断的不一样，而第二种方法则由同一个人完成，就个人而言，能够比较清晰的体会到对温水判断的不一致。老师可以根据实际需要选择其中的一种方法；也可以选择先让两个同学做完后，接着每个人独立尝试。2、 引导学生用语言描述。通过描述可以整理学生的思路，回味体验的过程，同时横向对比对冷与热作出的判断的是否一样。同时通过描述活动，教师要善于引导学生认识到虽然我们平时用这种感觉的方法也能够感知物体的冷热，但有时会出现不准确的情况。进
7、一步提出研究的问题：怎样更准确判断物体的冷热程度？我们需要引入温度和温度计。活动 2 测量温度活动目标：1、能够对温度计表示的温度进行正确的认、读、写。2、能够运用温度计测量水的温度。活动建议：本活动由三部分组成，三部分同时构成了学生学习使用温度计测量物体温度的三个层次。第一层：指导学生做好使用温度计测量液体温度的前期准备工作。1、 认识温标。指出我们采用的温标是摄氏温标。可以适当向学生介绍摄氏温标的由来及其他的温标，这部分内容在课程资源中有所提及。2、 学习读、写温度计表示的温度。教师可以利用演示温度计介绍温度计的结构和温度计上表示的温度的读、写方法。3、 完成第 3 页下图中的练习。第二层
8、：学生用温度计测量水温1、 对这一部分内容的学习，应根据自己学生的操作能力选择合适的方法。可以通过教师的示范操作，提出测量的一般步骤和测量过程中要注意的问题，再由学生模仿使用温度计测量；也可以通过学生自己阅读第 4 页教材右上角操作的要点，让学生尝试测量水的温度，再通过评价指导，规范学生的操作方法。2、 通过对四杯水的测量练习使用温度计。第三层：认识常见不同的温度计。这是本课书的拓展活动，不要求学习识记种温度计的名称，教师应尽量找到各种常见温度计的实物进行教学。评价建议1在学生描述体验温水的不同感觉时，要引导学生认真倾听，并对学生的描述活动发表自己的看法。2学生是否能够准确规范的操作温度计测量
9、物体的温度，可以组织学生对温度计的持法、读数等方面进行评价。可以在小组之间或小组内开展评价，通过评价督促学生尽可能正确的使用温度计进行测量。课程资源温度 表示物体冷热程度的物理量。物体温度的升高或降低，标志着物体内部分子无规则热运动的平均动能的增加或减少。但是，用皮肤的感觉去判别温度的高低往往不可靠。例如将两手分别放在热水和冷水里浸一会儿，再同时放人温水中，两只手所感觉的冷热程度不一样，因此，通常利用水银、酒精等热胀冷缩的性质，做成温度计，去测量物体的温度。热 组成物质的大量分子、原子无规则运动的一种表现。热的本质是大量实物粒子(分子、原子等)的无规则运动，这种运动越剧烈，由这些粒子所组成的物
10、体或者系统就越热。热与能紧密相关。其他形式的能可以转变为热能，热能也能转变成其他形式的能。温标：测量温度常用的三种温标是：华氏温标、摄氏温标和开尔文温标。华氏温标：在美国，使用最普遍的温标是华氏温标标。华氏温标的 32 度表示的是水结冰时的温度，212 度是水沸腾时的温度。在这两个刻度之间平分成 180 个相等的区间，每个区间就是 1 度。摄氏温标：世界各国一般使用的是摄氏温标。摄氏温标的 0 度是水结冰时的温度，而 100本课教学札记（占 20 行）度则是水沸腾时的温度，两者之间被均分成 100 个刻度，每个刻度就是 1。开尔文温标：在物理学中广泛使用的是开尔文温标。开尔文温标的刻度与摄氏温
11、标是相同的，开尔文温度加上 273 后就换算成了摄氏度。因此，开尔文温标水结冰的温度是 273K，水沸腾时的温度是 373K。各种用途的温度计体温表是一种水银温度计。它的上部是一根玻璃管，下端是一个玻璃泡。在泡里和管的下端装有纯净的水银，管上标有温度的刻度。由于人体温度最高不超过 42,最低不低于35,所以体温表的刻度是 35到 42，每个小格代表 0.1。“试表”时,体温表下端的玻璃泡和人体接触,因为人体温度比体温表温度高, 玻璃泡中的水银受到从身体传来的热的作用,体积膨胀,就沿着玻璃细管上升,直到水银温度和人体温度相同为止。体温表的构造很特殊,在玻璃泡和细管相接的地方,有一段很细的缩口。当
12、体温表离开人体后,水银变冷收缩,水银柱就在缩口处断开, 上面的水银退不回来,所以体温表离开人体后还能继续显示人体温度。也可用酒精或煤油代替水银制成酒精温度计和煤油温度计。家庭用来测量气温的“寒暑表”,大多是煤油温度计。为了看起来明显,常常把煤油染成红色。它们和水银温度计一样,都是根据热胀冷缩的性质制成的。在工业和科学研究中使用的电阻温度计, 是根据金属导体的电阻随温度升高而增大的原理制成的,它的测量范围大约是-190到 650。在低温物理、航空技术和宇宙航行研究中采用的半导体温度计, 是利用半导体的电阻随温度升高而减小的特性制成的。在 600以上的高温测量中,要使用热电偶温度计和光学高温计。目
13、前测量 10 000以至更高温度的都是用原子光谱的谱线和温度的关系来计算的。星球的表面温度是用一种叫做光度计的仪器来测量的。测温技术的发展与温度计的发明第一台测量温度的科学仪器是伽利略于 1593 年发明的，该测温器是一个颈部极细的玻璃长颈瓶，瓶中装有一半带颜色的水，并把它倒过来放在碗里，碗里也盛有带同样颜色的水。随着温度的变化，瓶中所包含的空气便收缩或膨胀，颈中的水柱就会上升或下降。1631 年公布了法国化学家詹雷伊（JRey）对伽利略测温器的改进，他将测温器的长颈瓶再倒过来（即正摆），用水的膨胀来表示冷热程度。但管子未封口，因水的蒸发会产生误差。在雷伊之后约 25 年，意大利佛罗伦萨的院士
14、们用蜡封了管口，在玻璃泡里装上酒精，并把刻度附在玻璃管上，这样的结构已接近后来的温度计。1659 年巴黎天文学家博里奥（IBoullian）制造了第一支用水银作测温质的温度计。以后，温度计的制作和改进主要从两方面进行：第一，为了定出温标，需要确定“定点”，导致人们对冰和其他物质的熔解和凝固温度的研究，发现了在一定条件下，这些温度是恒定不变的。第二，需找出合适的测温质，从而促进了对物体热膨胀的研究。德国格里凯选择马德堡初冬和盛夏的温度为定点，佛罗伦萨院士们选严寒时下雨或结冰的气温与牛或鹿的体温为定点，他们还发现冰的熔点是不变的。1688 年，道伦斯（Dolence）提出用冰冻时的温度和黄油熔解的
15、温度为定点温度。1702 年，阿蒙顿（GAmontons）改进了伽里略测温器，他将一个球连接到一个 U 形管上，管中装有水银，并保持球内空气的容积不变，用 U 形管两臂水银面的高度差来测量球内空气的温度，他用水的沸点和冰的熔点作为定点。第一支实用温度计是迁居荷兰的吹制玻璃的工匠华伦海特（GDFahrenheit，16861736）制成的。1709 年开始制作酒精温度计，1714 年得知阿蒙顿在水银热膨胀方面的研究后，转向制作水银温度计，并创造了净化水银的方法，使水银能在温度计中普遍使用。他把冰、水、氨水和盐的混合平衡温度定为 0F，冰的熔点定为 32F，而人体的温度为 96F。1724 年后他
16、又把水的沸点定为 212F。他发现每种液体都有一个固定的沸点，且随大气压变化而变化。这一发现对精密的计温学是个很大的贡献。华伦海特把 0F 和 212F 作为基本点的刻度法至今还在美国和美洲采用，称为“华氏温标”。法国勒奥默（RAEReaumur，1757）长期致力于酒精温度计的研究。发现酒精（和 15 的水混合）的体积若在水的冰点时为 1000 单位，则到达水的沸点时将变为 1080单位。1730 年制作的酒精温度计取水的冰点为零度（0R）、水的沸点为 80R，在这两个定点中间分成 80 等分。勒氏温标曾较多地在德国采用。1742 年瑞典天文学家摄尔修斯（ACelsius，17011744）用水银作测温质，采用百分刻度法，以水的沸点为 0，冰的熔点为 100。8 年后把两定点对调，确立了摄氏温标。应该指出，上面所说的摄氏温标只是旧摄氏温标，今天科学界和计量界所说的摄氏温标是以热力学第二定律来定义的，和摄尔修斯的定义完全不同，只在某些范围内有相似的
