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1、热一、单元概述 人们对热现象本质的认识经历了一个曲折的过程。在19世纪以前，人们认为物体的温度变化是由一种没有质量、无色、无味，可以流人或流出物体的特殊物质一“热质”引起的，物体中的“热质”越多，温度就越高，反之，温度就越低。但是，人们在用这种理论来解释一些热现象，特别是摩擦生热现象时，却遇到了困难。例如，不论在哪种情况下(包括在0 0C以下的环境中)将两块冰相互摩擦，最后两块冰都会完全熔化，对于这一现象，“热质说”就无法解释，因为它不能回答摩擦使冰融化的过程中热从何而来的问题到19世纪中叶，人们通过大量实验证明:“热质”是不存在的;热是与能紧密联系的。其他形式的能可以转变为热量，热能也能转变
2、为其他形式的能。现在我们认为，热的本质是大量粒子(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体或系统就越热。 热是一种能量形式。然而，在小学阶段，让小学生探究“热”，更主要的还是观察和思考一些与物体冷热程度有关的现象一热现象。例如气体、固体和液体三态的转化及与温度的关系、物体的热胀冷缩、摩擦生热及热传递等。 关于热现象，学生们已经有了不少的经验，尤其是在三年级下册“温度和水的变化”单元，学生们观察探究了温度和水的形态变化的关系，他们已经观察到了物质由于温度的变化而产生的显著变化一物体状态的变化。物质的变化，是从渐变到突变的。在这一个单元，我们将继续观察探究物质在热量变化过
3、程中产生的不易察觉的变化，主要是热胀冷缩现象，以及热量转移(传递)的过程。 “热”单元共设计安排了8个活动。 第1课，从关注身边的热源开始，了解人类获得热能的一般途径，了解一些影响热的产生的因素。其中通过“衣服能给身体增加热量吗”的研究，让学生对热源和热传递有一个初步的感知。 第2课，学生开始关注热量的变化对物体的影响了。冷水在逐渐变热的过程中，会发生什么变化?哪些方面产生了变化?通过“水受热上浮原因”的研究，引出“热胀冷缩”现象的观察研究活动。 第3课、第4课和第5课，连续观察一些生活中的热胀冷缩现象。从液体的热胀冷缩到气体、固体的热胀冷缩，学生会体验并感受到身边的很多物体都有热胀冷缩的现象
4、，以及各种热胀冷缩现象的实际应用。 第6课和第7课，开始关注引起物体温度变化的热传递现象。观察中学生会发现，热可以从一个物体传递到另一个物体，并发现这种传递是有方向的。在传热比赛中，学生还会发现不同物体的导热性能是不同的。 第8课，设计保温杯的活动，一方面是对本单元知识的一个综合运用，另一方面也希望学生意识到科学学习的日的是为了改善生活，服务于生活。比如，选择合适材料控制热传递的速度，使得保温杯符合我们生活需要。 本单元的8个课题活动之间是有着很强的联系的。每课的探究内容或是对前一课提出的问题的解答，或是对前一活动内容的继续深人。这就要求教师在课堂中有效引导，促使学生们在每个探究活动即将结束时
5、，能为下一个的探究提出新的问题，或请理出进一步探究的方向。二、单元教学目标科学概念.热是一种能量的形式，热能够从物体温度较高的一端向温度较低的一端传递，从温度高的物体向温度低的物体传递，直到两者温度相同。热可以通过多种方式进行传递，不同物质传递热的本领是不同的。物体由冷变热或由热变冷的过程中会发生体积的变化，这可以通过我们的感官感觉到或通过一定的装置和实验被观察到。.大多的固体、液体和气体都具有受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小的性质。过程与方法.在观察过程中，发现和提出新的问题，并通过观察、实验，搜寻证据以解决问题。.改进实验方法，以获得更多、更明显的观察现象。.根据已有知识，运用推理对现象做出
6、解释。.尝试自主设计实验，对提出的问题进行自主探究。.对观察结果选择合适的方法(文字或图示)进行描述和交流。.尝试用模型解释微观现象。.学习正确使用酒精灯、温度计等仪器开展观察实验活动。 情感态度价值观 .发展探究热现象的兴趣。 .相信自己的感受，但更愿接受客观事实。 .意识到事物的运动变化是有规律可循的，这种运动变化的规律是可以通过一定的方法被人们所认识的。 .初步意识到事物遵循普遍规律，但也有特殊性。三、分课时教学建议第1课热起来了(一)背景和目标 我们生活在季节交替、气候变幻的自然界中，冷热现象是人们最早观察和认识的自然现象之一。小学生对冷热现象的关注和探索也是经常和普遍的。比如根据天气
7、的冷热增减衣服;把压瘪了的乒乓球，浸人开水里烫一下，让乒乓球重新鼓起来;喝太烫的开水时会加人一些凉水，等等。这个单元的起始课就从“怎样给身体增加热量”的话题开始，让学生讨论，我们的身体从周围获得热量的途径和方法。 怎么让自己感觉热起来，学生有很多的体验:运动、晒太阳、用电暖器取暖也包括加穿衣服。对于小学生来说，增减衣服是习以为常的方法。但如果反问一句:“衣服能给身体增加热量吗?”学生们或许会不置可否。这是一个学生不曾思考过的问题，但也是可以去探究的问题。这个单元的第一课就让学生重点展开对“衣服是否能给身体增加热量”的自主探究活动，并由此引发学生探究热及热现象的兴趣。科学概念有多种方法可以产生热
8、。加穿衣服会使人体感觉到热，但并不是衣服给人体增加了热量。过程与方法自主设计实验探究衣服是否能为身体增加热量。观察、记录、分析实验现象并由此形成合乎逻辑的实验结论。情感态度价值观对热现象产生探究的兴趣。尊重客观事实。(二)教学准备为每组准备:毛线衣物、棉织衣物;一瓶可加盖密封的热水;温度计。为全班准备:各类热源图片或演示课件1套。(三)教科书说明 内容共两页，分为两个部分。 第一部分:怎样给身体增加热量 教科书从我们的生活经验引人。当我们觉得手冷时，两只手用力互相搓一搓，就会感觉热起来，什么原因呢?这是因为两只手互相摩擦产生了热，也就是把机械能转化为热能了。还有什么办法可以使我们的身体热起来呢
9、?答案是多样的，如运动、吃食物、取暖器取暖、晒太阳、烤火、加穿衣服提取了学生的这些已有经验后，教科书通过“这些方法是怎么使我们的身体热起来的?”这一问题促使学生深人地进行思考。可能学生会这样回答:吃人的食物能给我们提供能量;阳光、火、暖气为我们带来了热量。运动后感觉热起来的原因学生可能说不清，教师可作简单的说明。 加穿衣服让我们感觉热起来的原因是什么呢?这一问题看似简单，但学生们未必思考过。当提出这样的问题后，可能有少数的学生会认为衣服可以给我们增加热量，即衣服能生热，但有一些聪明的学生会认为衣服本身是不会产生热量的，它所能起到的是保温的作用，即可以阻止身体的热量散发出去，又阻挡外面的冷空气进
10、人。到底衣服能不能生热呢?怎样来证明自己的观点呢?活动便自然而然地引人到第二部分。 第二部分:衣服能给身体增加热量吗 当学生对于“加穿衣服让我们热起来的原因是什么”这一问题提出自己不同的看法后，怎样才能证明自己的观点是正确的呢?这一部分教科书是通过两个层面的活动来指导学生对“衣服能给我们增加热量吗”这样的问题进行验证。第一项活动是让学生通过已有生活经验进行思维论证一假设衣服能给我们增加热量是正确的，推测出与事实不相符合的结论，从而推翻假设。假设衣服能给我们增加热量，那衣橱里挂满了衣服，衣橱的温度会不断上升，上升到一定的温度后，衣橱里的衣服就会燃烧起来了。事实上是这样吗?衣橱里挂满了衣服，但没有
11、自燃的现象，这与假设的结果是不一致的，也就是说假设是不成立的。教科书中的思考“晚上，我们钻进被窝，感觉被子是凉的还是热的?早上醒来，被窝里又是什么感觉?晚上再去睡觉的时候，被窝还热吗?这说明了什么?”日的就是启发学生根据已有的经验进行思维论证。 有了前面的思考，教科书通过提出问题“衣服到底能不能给身体带来热?我们能设计一个实验来进行观测吗?”进人到第二项活动一引导学生设计实验来进行验证。怎样设计实验呢?讨论讨论吧。教师要给予学生充足的时间让他们自主地商讨并开展实验。教科书中的照片表现的是用温度计测量折叠的毛衣的温度，测量书本在空气中的温度和包在衣服内一段时间后的温度。这是最直接的实验观察方法。
12、在这幅图的启发下，学生可能还会这样设计实验方案:先用温度计测量一瓶温水，记录水温，再让瓶子穿上毛衣，过几分钟后再测量瓶内的水温，若水温上升了，则说明衣服能生热，反之则不会生热。实验结果恰恰相反，瓶内的水温下降了，说明什么?这说明衣服是不会给我们增加热量的。 通过思维论证，又通过实验验证，学生深切体会到衣服是不能给身体增加热量的。解决了这一问题，新的问题又相继产生了:衣服不能给身体增加热量，我们的身体怎么会感觉热起来呢?被子离开我们身体是不会变热的，那为什么盖上被子，我们的身体会觉得热起来呢?我们感觉到的热是来自哪里呢?他们在弄明白一个问题的同时，产生了许多新的问题，这些新的问题能促进他们主动地
13、思考，主动地探究，这正是我们科学课所追求的日标。 这一课的教学活动内容不多，难度也不大，却让学生经历了“问题一解释一思维论证一实验验证一产生新的问题”这样一个探究过程，这对学生学会如何从正反两方面对问题和现象进行探究、验证具有重要指导意义。 (四)教学建议 1.过程安排建议。 (1)引人 .我们的手很冷，怎样用简单的方法让我们的手变暖和?并说说其中的道理。 .冬天我们觉得很冷时，你有什么办法使我们的身体热起来呢? (2)讨论使我们身体热起来的原因 .这些方法是怎么使我们的身体热起来的? 运动一血液循环加快 空调、取暖机、太阳、温泉一外界物质给予热量 盖被子、穿衣服一? (3)研究衣服能否生热的
14、问题 .学生提出推测。 加穿衣服使我们热起来的原因一衣服能生热 加穿衣服使我们热起来的原因一衣服不能生热，衣服的作用是保温，阻止热量散发，同时阻挡冷气进人 .思考:早上起床及晚上躺人被窝时，你的被子是凉还是热的呢?这说明什么? .衣服到底能不能生热呢?我们怎么研究这个问题。 .小组讨论:设计实验方案，验证加穿衣服是否会给身体增加热量。 .交流研究方法。 .实验操作:将衣服叠好里面放人一支温度计，一段时间后看温度计上的读数是不是上升了，等等。 (4)交流新发现 .通过实验，有什么新发现?你现在是怎么认为的? .通过实验研究我们有什么新发现吗? .通过实验研究我们有什么新的想法吗? .通过实验研究
15、我们有什么新的问题吗? 2.几点说明。 1)本单元是以“热现象”的观察、发现、解释和假说为主线展开的，所以，在课的引人部分，要以现象的发现和体验为主要途径。课堂上不妨让学生动动身体，体验热起来的感觉。这样可以让学生打开思路，然后开始回忆平时让身体热起来的其他方法。让学生充分地自由地在小组内交流是一个不错的方式，这样可以增加学生发言参与的机会，调动学生更多的知识和经验储备，这对后续的活动都是很有帮助的。教师也可以利用多媒体，给学生看一些图片或录像，让学生更多地感知身边的“热现象”。 2)研究“衣服能否给身体增加热量”这个问题，对于学生来说是很有趣的事情。首先，我们在天气变冷的时候，很自然地就想到增加衣服，以便御寒。那么穿衣服是不是像“烤火”一样，使身体得到了更多的热量呢?当学生有不同意见时，教师可顺势提出 各种疑问，对学生思维的矛盾进行推波助澜。 衣服是否能给我们人体带来热量?我们可以用什么方法来检验?建议让学生先提出实验方案，并进行猜测一可能会发生怎样的结果，不同的结果又能说明什么。这里实 验方法的设计、实验前的假
