實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課《物體的傳熱本領(lǐng)》的制作實(shí)踐研究

〔摘 要〕 在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課《物體的傳熱本領(lǐng)》的制作中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，采用“創(chuàng)設(shè)問題情境，聚焦探究主題”“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究，初步建立概念”等方法并進(jìn)行應(yīng)用，取得很好的應(yīng)用效果。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2025） 01 043-045

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課的制作，首先要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，然后通過(guò)拍攝和后期的制作成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課例，在省級(jí)基礎(chǔ)資源應(yīng)用平臺(tái)展示。在實(shí)踐研究中，以《物體的傳熱本領(lǐng)》一課為例，探究小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課制作研究。

一、背景分析

（一）課標(biāo)分析

《物體的傳熱本領(lǐng)》是蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第二單元“熱傳遞”第4課，是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)和了解熱傳遞三種方式即熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解不同材料傳熱的快慢，并能對(duì)生活中保溫和散熱的做法進(jìn)行解釋。

（二）學(xué)情分析

五年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)之前已經(jīng)有一定的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)。他們已經(jīng)知道不同材料制成的物體傳熱的快慢是不一樣的。如，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)塑料、木頭等材料制成的杯子不燙手，而金屬的杯子燙手等。學(xué)生對(duì)這一主題的興趣和好奇心也會(huì)幫助他們更好地理解這一課的內(nèi)容。

二、設(shè)計(jì)精品課的活動(dòng)和內(nèi)容

（一）設(shè)計(jì)精品課活動(dòng)

《物體的傳熱本領(lǐng)》一課設(shè)計(jì)了3個(gè)具體教學(xué)活動(dòng)?；顒?dòng)一，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同材料傳熱的快慢不同，幫助學(xué)生建立熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體的概念。活動(dòng)二，由空氣是熱的良導(dǎo)體還是熱的不良導(dǎo)體的討論，引出不同導(dǎo)熱性能的材料在生活中的應(yīng)用。首先從學(xué)生的親身感受入手，說(shuō)出光腳站在瓷磚、地板和地毯上的感覺；然后將學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)引向廚房用具，說(shuō)說(shuō)廚具的各部分是由什么材料制成的，為什么要選擇這樣的材料；最后討論冬季人們是怎樣保護(hù)樹木的，在寒冷地區(qū)建房子是怎樣為房子保溫的?；顒?dòng)三，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)保溫盒套。

（二）設(shè)計(jì)精品課的內(nèi)容

“熱傳遞”單元聚焦的核心概念是“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”。在5～6年級(jí)“物質(zhì)具有一定的特性與功能”中，本課設(shè)計(jì)了3個(gè)進(jìn)階性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，概念建構(gòu)的層級(jí)如下表。

基于上表，設(shè)計(jì)了3個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

1.實(shí)驗(yàn)探究——比較物體的傳熱快慢。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同材料傳熱的快慢不同。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較不同材料的傳熱性能，從而幫助他們建立熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體的概念。

2.實(shí)例分析——解釋導(dǎo)熱性能的應(yīng)用。通過(guò)實(shí)例分析不同材料在生活中的用途，解釋材料導(dǎo)熱性能的應(yīng)用，有利于學(xué)生對(duì)核心概念深刻理解。學(xué)生對(duì)具體實(shí)例的分析，是對(duì)熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體的科學(xué)概念進(jìn)一步的理解與運(yùn)用。

3.拓展應(yīng)用——設(shè)計(jì)制作保溫盒套。學(xué)生分析具體的實(shí)例后，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)熱性能不同的材料在生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個(gè)保溫盒的杯套，比一比誰(shuí)做的保溫盒保溫效果好。這個(gè)拓展活動(dòng)，旨在讓學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去。

三、精品課的制作

實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課的制作分為拍攝與后期制作兩個(gè)部分?！段矬w的傳熱本領(lǐng)》精品課在拍攝前，教師向拍攝技術(shù)人員闡述實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較不同材料的傳熱快慢；難點(diǎn)是建立熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體科學(xué)概念。在錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課時(shí)，要將學(xué)生設(shè)計(jì)五種不同材料傳熱的實(shí)驗(yàn)步驟、過(guò)程和結(jié)果等完整的科學(xué)探究過(guò)程拍攝出來(lái)，并且要連貫一致，畫面協(xié)調(diào)統(tǒng)一。經(jīng)過(guò)前期的溝通與了解，拍攝技術(shù)人員在錄制過(guò)程中，用一個(gè)機(jī)位拍攝學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比比較不同材料的傳熱快慢實(shí)驗(yàn)的特寫鏡頭或畫面，如學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材，闡述實(shí)驗(yàn)步驟，每組在鋁棒、鋼棒、塑料棒等五種小棒的同一位置涂上同樣多的凡士林，再粘上塑料珠子，放入燒杯，倒入熱水，觀察哪種材料小棒上的珠子最先掉落……每時(shí)每刻抓拍學(xué)生實(shí)驗(yàn)的特寫鏡頭，近距離呈現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的精彩瞬間。

四、精品課的應(yīng)用

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，聚焦探究主題

問題情境是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入科學(xué)探究的重要手段。教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，從而培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力?！段矬w的傳熱本領(lǐng)》導(dǎo)課時(shí)，教師首先出示塑料、木頭、黃銅、鋁、鋼五種材料制的小棒，放入熱水中；然后提問：五種不同材料制作的小棒傳熱快慢一樣嗎？學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，知道五種材料的小棒傳熱的快慢是不一樣的。因此，在教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入環(huán)節(jié)中，利用生活經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)問題情境，誘發(fā)學(xué)生思考，聚焦探究主題——物體的傳熱本領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。

（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究，初步建立概念

科學(xué)核心概念的建構(gòu)需要學(xué)生從具體的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中感知體驗(yàn)，從生活經(jīng)驗(yàn)中剝離出來(lái)，形成一個(gè)清晰的脈絡(luò)，讓學(xué)生基于原有認(rèn)知初步建立概念。在教學(xué)中，教師通過(guò)設(shè)計(jì)明確而具體的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識(shí)物體的傳熱本領(lǐng)不同的意識(shí)，從而讓學(xué)生初步建立起物體的導(dǎo)熱本領(lǐng)不同的意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，采取“猜測(cè)—驗(yàn)證—結(jié)論”的方式，讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過(guò)程，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，親手操作，探究不同材料的傳熱快慢，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。

首先，學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)塑料、木頭、黃銅、鋁、鋼材料的傳熱快慢進(jìn)行猜測(cè)。學(xué)生猜測(cè)五種材料傳熱由慢到快的順序。無(wú)論怎么排序，學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)都能發(fā)現(xiàn)塑料、木頭傳熱慢，而黃銅、鋁、鋼傳熱快。

然后，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，開展自主探究活動(dòng)。探究不同材料傳熱快慢的對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是一步一步有序進(jìn)行、一層一層鋪設(shè)而來(lái)的，一環(huán)扣著一環(huán)，體現(xiàn)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)指導(dǎo)的層次性、科學(xué)性和精準(zhǔn)性，突出學(xué)生自主探究的意識(shí)。先出示五種材料的小棒、珠子、凡士林、燒杯等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材，初步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，各組匯報(bào)，完善實(shí)驗(yàn)步驟和方法。接著，教師做適當(dāng)?shù)氖痉丁Ｖ饕痉度绾斡梅彩苛职阉芰现樽诱迟N在小棒上，強(qiáng)調(diào)五種材料小棒的同一地方抹上同等量的凡士林，在涂抹過(guò)的地方粘上一顆珠子。確保涂抹的量一樣多，涂抹的位置在同一地方，才能保證實(shí)驗(yàn)的公平。最后，再出示實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)提醒，強(qiáng)調(diào)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的公平、公正等。這一環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了學(xué)生自主能動(dòng)性，注重學(xué)生的主體地位，創(chuàng)設(shè)良好的探究情境，讓學(xué)生積極主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究，激發(fā)探究興趣，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

最后，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展也是層層遞進(jìn)、有序開展的。學(xué)生領(lǐng)取器材開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師巡視每組，指導(dǎo)學(xué)生用凡士林將塑料珠子粘貼在小棒上，并檢查粘貼的位置、用量等，將五種材料的小棒輕輕放置在燒杯中，符合要求后，再給每組倒入適量的熱水，組織學(xué)生觀察五種材料上的珠子滑落情況。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)鋁棒、鋼棒、黃銅棒上的珠子最先滑落，塑料、木頭上的珠子沒有掉落。

（三）研討剖析，重構(gòu)科學(xué)概念

科學(xué)核心概念的建構(gòu)需要讓學(xué)生從具體的實(shí)驗(yàn)中提煉出其本質(zhì)與核心，由直觀、具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，萃取出核心概念的精髓，幫助學(xué)生重構(gòu)科學(xué)概念，從而實(shí)現(xiàn)概念教學(xué)的目標(biāo)。

探究“五種不同材料傳熱快慢”實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生進(jìn)行討論和交流，讓他們分享自己的觀察結(jié)果和感受，并引導(dǎo)他們思考這些結(jié)果說(shuō)明了什么，剖析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后蘊(yùn)含的科學(xué)道理。首先，分析鋁、鋼、黃銅棒上的珠子最先滑落，說(shuō)明了什么？不同材料的傳熱本領(lǐng)不同，鋁、鋼、黃銅的傳熱本領(lǐng)強(qiáng)，塑料、木頭傳熱本領(lǐng)弱。然后，播放“物體的傳熱本領(lǐng)”科學(xué)視頻。觀看之后，學(xué)生了解了銅、鋁等材料不僅導(dǎo)熱快，散熱也快，是熱的良導(dǎo)體，而塑料、木頭、棉花石棉等導(dǎo)熱性能差的物體，是熱的不良導(dǎo)體。最后，結(jié)合實(shí)例分析，引導(dǎo)學(xué)生思考“這些物體的傳熱本領(lǐng)與我們的日常生活有什么關(guān)系”，引發(fā)學(xué)生關(guān)注物體導(dǎo)熱性能在生活中的實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)研討，學(xué)生了解了空氣是熱的不良導(dǎo)體；再讓學(xué)生通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光腳站在瓷磚、地板、地毯上的感覺是不一樣的，了解地毯是熱的不良導(dǎo)體。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和生活實(shí)例的研討、剖析，再次幫助學(xué)生建立起熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體的科學(xué)概念。

（四）拓展制作，應(yīng)用科學(xué)概念

拓展制作——為設(shè)計(jì)并制作保溫盒套做好準(zhǔn)備。在制作活動(dòng)中先讓學(xué)生選擇材料，即需要選擇熱的不良導(dǎo)體材料作為保溫盒制作的首選材料；然后，討論并形成制作保溫盒套的方法和步驟；最后，指導(dǎo)學(xué)生制作保溫盒套。通過(guò)設(shè)計(jì)保溫盒套的拓展活動(dòng)，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活。學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)出一個(gè)保溫效果更好的盒子。

（五）作業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固科學(xué)概念

在教學(xué)中，教師通過(guò)作業(yè)設(shè)計(jì)幫助學(xué)生鞏固科學(xué)核心概念知識(shí)，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。在《物體的傳熱本領(lǐng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課的導(dǎo)學(xué)案中，我們?cè)O(shè)計(jì)了科學(xué)概念類、實(shí)踐探究類、拓展制作類作業(yè)。

實(shí)踐探究類作業(yè)——提高實(shí)踐探究能力。在探究不同材料傳熱的快慢探究活動(dòng)中，設(shè)計(jì)了實(shí)踐探究類作業(yè)，先讓學(xué)生對(duì)不同材料制作的小棒傳熱的快慢進(jìn)行排序。學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，猜測(cè)傳熱由慢到快的材料是木頭、塑料、銅、鋁、鋼等。雖然排序不一致，但是學(xué)生都猜測(cè)木頭、塑料傳熱慢，而銅、鋁、鋼傳熱快。然后組織探究五種不同材料制作的小棒傳熱快慢的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)鋁、銅、鋼棒上的珠子最先滑落，塑料、木頭上的珠子沒有滑落。實(shí)踐探究類作業(yè)既能夠引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生經(jīng)歷“猜測(cè)—驗(yàn)證—結(jié)論”的科學(xué)探究過(guò)程，又能訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維。

科學(xué)概念類作業(yè)——鞏固理解概念。在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)黃銅、鋁、鋼等容易傳熱，是熱的良導(dǎo)體，而塑料、木頭、空氣等不容易傳熱，是熱的不良導(dǎo)體，在建立此概念之后，設(shè)計(jì)了科學(xué)概念類作業(yè)，讓學(xué)生根據(jù)物體的導(dǎo)熱性能給“銅、鐵、鋁、塑料、空氣、木塊、泡沫”分類。設(shè)計(jì)的科學(xué)概念類作業(yè)可以有效鞏固熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體科學(xué)概念。

拓展制作類作業(yè)——培養(yǎng)制作能力。拓展制作類作業(yè)是設(shè)計(jì)與制作保溫盒套。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)保溫盒制作材料的選擇、制作步驟的研討等，圍繞制作保溫盒進(jìn)行設(shè)計(jì)與指導(dǎo)，為制作活動(dòng)做好準(zhǔn)備。這項(xiàng)作業(yè)作為課后拓展制作，讓學(xué)生應(yīng)用導(dǎo)熱性科學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中進(jìn)行運(yùn)用和延伸，做到學(xué)以致用，實(shí)現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新。

【本文系安徽省2023年教育裝備研究課題“數(shù)字化環(huán)境下小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精品課制作實(shí)踐研究”（編號(hào)：ZB23161）研究成果。本文系安徽省馬鞍山市教育科學(xué)研究2022年度立項(xiàng)課題“‘新課標(biāo)’背景下小學(xué)科學(xué)單元作業(yè)設(shè)計(jì)案例研究”（編號(hào)：MJG22094）研究成果。】

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