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視頻標簽：全國小學科學,實驗教學微課
所屬欄目：模擬課、微型課及試講
視頻課題：第五屆全國小學科學實驗教學微課視頻《熱傳導》上海
教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國小學科學實驗教學微課視頻《熱傳導》上海市徐匯區徐匯實驗小學小學科學
《熱傳導》
上海市徐匯區徐匯實驗小學 張凌燕
一、使用教材
上海科學教育出版社《自然》小學三年級第一學期第七單元“熱傳遞與熱脹冷縮”第一課時。
二、實驗器材
學生實驗器材：涂有感溫變色油墨的鋁棒、鐵棒、陶瓷棒、木棒、鐵架臺（帶鐵夾）、酒精燈、火柴、透明塑料杯、保溫杯、打孔的塑料蓋、實驗任務單等。
演示實驗器材：涂有感溫變色油墨的鋁片、酒精燈、火柴、鐵架臺（帶鐵夾）等。
三、實驗創新要點/改進要點
（一）實驗創新要點
傳統熱傳導實驗大多利用凡士林粘上火柴棒，通過觀察火柴棒掉落的順序來觀察熱傳遞的過程。實驗操作對于小學生而言比較復雜，所用凡士林量的多少也影響實驗成功率。有老師制作了蠟燭小圈掛在金屬材料上，通過觀察蠟燭的融化看到熱傳遞的過程，簡化了學生的操作，但是老師在準備實驗材料時比較繁瑣，實驗過程中難免有蠟油的滴落。有一次偶然的機會，我看到一種感溫變色杯子，倒入熱水，杯子外壁顏色會發生變化，其中用到就是感溫變色油墨。于是，我嘗試把感溫變色油墨運用到熱傳導的教學中。實驗中，利用感溫變色油墨有多個變色溫度，采用43℃感溫油墨，可輕松、方便的讓學生觀察酒精燈加熱金屬棒、金屬片等材料時熱傳導的過程；而當比較不同材料傳熱本領實驗時，采用28℃感溫油墨，涂抹在不同金屬和非金屬材料表面，借助熱水就能看到各種材料熱傳導快慢，操作簡單，現象易見，還突破了傳統實驗只能針對金屬材料開展探究的局限。利用感溫變色油墨代替傳統的火柴棒，實驗穩定性強，溫度降低油墨恢復原色，實驗材料可以反復使用，能使教師準備實驗器材輕松方便，減輕教師實驗準備的負擔。
（二）實驗改進要點
“探究熱傳導特點”實驗中，本節課的教學設計采用的是涂油墨點的方法，也可以根據不同教學設計的需要靈活選擇感溫變色油墨的涂畫方法。
“探究不同材料的傳熱本領”實驗中，采用的是28℃變色的感溫油墨，如果天氣熱，氣溫接近或高于28℃的情況下開展教學，需要選用變色溫度更高一些的感溫油墨。
感溫變色油墨有多種顏色，在實驗中采用什么顏色對比效果最佳，有待研究。
四、實驗原理/實驗設計思路
（一）實驗原理
感溫變色油墨含有可反復變色的微膠囊，其變色原理是在特定溫度下因電子轉移使微膠囊有機物的分子結構發生變化，從而實現顏色轉變。
（二）實驗設計思路
1．探究熱傳導的特點
探究熱在金屬棒中傳遞的特點時，我并沒有用變色油墨將整根金屬棒涂滿，而只涂了幾個點（見圖1）。讓學生經歷“猜測”油墨點的變色順序，激發思維的碰撞，通過對多種不同形狀金屬棒傳熱特點的探究中，引導學生觀察思考、解釋、分析現象，總結歸納金屬棒傳導熱的特點。探究熱在金屬片中傳遞的特點時，引導學生用繪畫的方式畫出自己對熱在金屬片中傳導的猜測，再演示實驗驗證。最后運用類比推理法，討論金屬球中熱的傳導特點。從“線—面—球”逐步認識事物的探究活動設計，尊重學生的認知規律，充分激發學生的思維。
圖1 “探究熱傳導的特點”實驗所用部分器材及裝配圖
2．探究不同材料的傳熱本領
將28℃油墨涂抹在鋁棒、鐵棒、木棒、陶瓷棒表面（見圖2），以“傳熱本領比賽”充滿童趣的形式開展探究活動，學生通過觀察油墨變色的快慢，比較得到不同材料傳熱本領的強弱，現象清晰、明了。實驗的過程，還能提高學生合作學習的能力。
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視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
