保溫杯的設(shè)計(jì)公開課

保溫杯的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)分析：本節(jié)課是以科學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第4章熔化與凝固為知識(shí)基礎(chǔ)，嘗試將STEM教育的思想融入初中科學(xué)課堂。熔化與凝固這兩種物態(tài)變化在日常生活中十分常見，但是伴隨著物態(tài)變化過程的吸熱和放熱卻是七年級(jí)學(xué)生容易忽視的。所以學(xué)生更難以將相關(guān)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際生活問題。本節(jié)課的設(shè)計(jì)以保溫杯如何實(shí)現(xiàn)熱水快速降溫和保溫為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，探尋不同物質(zhì)的熔化特點(diǎn)，并融合了熱傳遞等小學(xué)階段已接觸的知識(shí)，從實(shí)驗(yàn)中切實(shí)體會(huì)熔化吸熱的過程。并從工程設(shè)計(jì)的角度，讓學(xué)生體驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，選材，成本，使用效果等多方面要求，將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用與實(shí)際，以此體現(xiàn)STEM教學(xué)的多領(lǐng)域跨學(xué)科融合的思想。教學(xué)目標(biāo)：1.知識(shí)與技能：知道熔化吸熱，凝固放熱能通過實(shí)驗(yàn)知道不同物質(zhì)熔化和凝固時(shí)表現(xiàn)的特點(diǎn)不同。能根據(jù)有無熔點(diǎn)區(qū)分晶體非晶體2.過程與方法：通過探究物質(zhì)的熔化特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，提高分析問題和理論聯(lián)系實(shí)際的能力3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過小組合作設(shè)計(jì)，養(yǎng)成合作、交流、思考的意識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：晶體非晶體熔化特點(diǎn)，以及熔化吸熱，凝固放熱難點(diǎn)：利用晶體熔化特點(diǎn)應(yīng)用與解決實(shí)際問題教法：小組合作，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)過程：引入新課：課間同學(xué)們?nèi)ワ嬎畽C(jī)打水，往往因?yàn)殚_水溫度過高無法入口而苦惱，為了解決這個(gè)問題。我們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)能快速將熱水降溫到溫度適宜的50℃左右溫水的保溫杯？新課教學(xué)環(huán)節(jié)一：探尋合適材料實(shí)現(xiàn)保溫杯將熱水迅速降溫到指定溫度的功能問：用什么方法可以讓熱水迅速降溫？生：冰師：冰在使熱水降溫的過程中，發(fā)生了什么變化？生：冰由固體變?yōu)橐后w總結(jié)知識(shí)點(diǎn)：熔化--物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程，這個(gè)過程中，冰從熱水吸收了熱量，熔化使一個(gè)吸熱的過程師：用冰降溫效果很好，但用冰做保溫杯的降溫材料有什么缺點(diǎn)呢?生：1.用冰降溫可能會(huì)導(dǎo)致水溫降的太低，不適合飲用2.冰熔化為水之后，想要重新變?yōu)楸?，二次利用冰降溫，不方便師：用冰熔化時(shí)溫度是0℃，所以容易降溫過低，那能否找到像冰一樣熔化時(shí)保持合適的溫度的材料來代替冰呢？探究實(shí)驗(yàn)一：不同的物質(zhì)熔化時(shí)溫度變化規(guī)律？選取硫代硫酸鈉(海波)，三水合醋酸鈉，石蠟3種不同的固體，小組合作，記錄不同固體吸熱熔化過程中，狀態(tài)變化情況以及溫度變化情況，記錄數(shù)據(jù)，繪制圖表，尋找規(guī)律。利用希沃軟件投屏，小組展示交流總結(jié)知識(shí)點(diǎn)：１.晶體：像海波，三水合醋酸鈉那樣具有一定的熔化溫度的固體。２.非晶體：像石蠟?zāi)菢記]有一定的熔化溫度的固體。3.熔點(diǎn)：晶體熔化時(shí)的溫度。師：經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，大家認(rèn)為選擇哪種材料作為我們的保溫杯降溫材料比較合適？為什么？生：三水合醋酸鈉，因?yàn)槿埸c(diǎn)在56℃左右，吸收熱水的熱量熔化能保持溫度在56℃左右，不會(huì)使熱水降溫過低環(huán)節(jié)二：材料是否能實(shí)現(xiàn)保溫功能問題：那有時(shí)候我們下課沒來得及喝水，放置一段時(shí)間后，隨著熱水熱量的散失，這種材料能否在水溫過低時(shí)實(shí)現(xiàn)升溫呢？實(shí)驗(yàn)二：請(qǐng)大家將剛才實(shí)驗(yàn)后裝有56℃三水合醋酸鈉的試管，放入裝有常溫水的燒杯中觀察試管內(nèi)物質(zhì)狀態(tài)變化，溫度變化情況；以及比較燒杯內(nèi)水的溫度變化情況。學(xué)生實(shí)驗(yàn)，交流結(jié)果發(fā)現(xiàn)裝有56℃三水合醋酸鈉的試管放入常溫水中后，試管內(nèi)物質(zhì)逐漸變?yōu)楣虘B(tài)，但試管內(nèi)溫度保持56℃不變，但燒杯中常溫水的溫度逐漸上升總結(jié)知識(shí)點(diǎn)：1.凝固是熔化的逆過程。物質(zhì)凝固時(shí)對(duì)外界放出熱量。2.凝固點(diǎn)：晶體凝固過程中溫度保持不變，這個(gè)溫度叫做晶體的凝固點(diǎn)環(huán)節(jié)三：選擇了合適的填充材料后，請(qǐng)大家以小組為單位，設(shè)計(jì)你們心目中的“保溫”杯，并介紹設(shè)計(jì)理念學(xué)生展示：從美觀，成本，實(shí)用性，個(gè)性化，工藝難