炎炎夏日，冷饮成了不少人的消暑“标配”。但刚从冰柜里取出的冰饮，一会儿就没了凉意。

如何利用科学知识留住清凉、锁住温度？刚刚结束的这学期，浙江省余姚市实验学校90后科学老师李斌以小学科学五年级教材中的《热传递》知识为切入口，将课堂变为创意十足的“保温杯研发现场”。

孩子们从天马行空的想象出发，动手设计、制作专属保温杯，在趣味实践中解锁热传递的奥秘。这一课例获评2024年教育部“基础教育精品课”。

栏目记者

记者 樊莹 通讯员 贾金怀

特邀科普老师

浙江省余姚市实验学校

科学老师 李斌

冷饮快速融化

夏日难题如何解？

“夏天买的冰可乐，还没走多久冰块就化完了！”“冷饮店的纸杯太薄，拿在手上没几分钟就冒水珠了！”当李斌老师抛出“冷饮快速融化”的夏日难题时，教室里立刻热闹起来。孩子们七嘴八舌地讨论起来：“要是冷饮店的杯子能像冰箱一样制冷就好了！”“对！普通的杯子根本锁不住冷气！”

抓住学生们高涨的讨论热情，李斌老师亮出“任务卡”：“今天我们就当一回工业设计师，用科学知识为冷饮打造专属保温杯！”随着指令发出，课桌秒变工作台，一场充满创意的保温杯研发之旅正式启航。

面对“选什么材料”“怎么提升保温效果”的双重挑战，李斌老师掏出两个“科学锦囊”。

第一个“锦囊”里，不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯并排摆放，盛装等量热水，并在专业仪器下进行温度测量。当五分钟倒计时结束，孩子们发现：陶瓷杯凉得最慢，保温效果最佳，而不锈钢杯凉得最快。随后，三个不同材质的杯子又盛装等量冰水，同样等待五分钟，结果依旧是陶瓷杯里的冰融得慢，保温效果好，而不锈钢杯的冰融得快。

结合实验结果，李老师适时引导同学们思考，从而得出结论：不锈钢是热的良导体，吸热快散热也快，所以水温降得快；而塑料、陶瓷是热的不良导体，吸热慢散热也慢，水温下降自然就慢。

第二个“锦囊”，无盖杯、加盖杯、裹毛巾杯、嵌入泡沫塑料并加盖的杯子等依次摆开，分别加入热水和冷水做对比实验。

结果显示，无论在杯中加热水或冷水，嵌入泡沫塑料并加盖的杯子阻隔热传递的效果都是最佳，能最大程度减慢物体热量的散失。“原来给杯子穿‘棉衣’、戴‘厚帽子’真的有用！”有同学兴奋地在笔记本上画下重点符号。

解决了材料和方法的问题后，同学们以小组为单位，正式动手制作。

有的团队将保温餐袋、毛巾、铝箔纸与泡沫板“层层叠加”，让杯子“全副武装”；有的团队则聚焦细节，在杯盖上做文章，尝试用防水胶带加固缝隙，在杯盖和杯身之间嵌入特质保温袋。

然而，创新的道路不是一帆风顺。

测试环节，各种问题接踵而至。比如，一些保温杯虽然保温效果好、美观又方便携带，但比较难打开，需要在杯盖上加把手；还有一些保温杯外观欠佳，且瓶身和瓶盖接触不紧密，需要增加固定装置。

“这就像真实的产品研发！”李斌引导说，“任何一个产品设计都不是完美的，只有经过无数次的完善和改进，才能得到最优的产品。”他还向同学们展示目前市面上常见的双层真空杯剖面图，讲解镀银内壁如何“拦截”热辐射，密封圈怎样“堵住”热量缺口，为同学们的改进方向提供了新思路。

这场从生活难题出发的科学实践，不仅让孩子们掌握了热传递知识，更在动手、试错、改进的过程中，体会到科学探索的严谨与乐趣。

不接触也能传热？

热传递有三种方式

当把一碗热汤放在桌上时，过一会儿汤会变凉；当手握一杯热水时，手会变热。这些都是因为热量会从温度高的物体传向温度低的物体，这种传热过程叫热传递。热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射，它们在生活中随处可见。

热传导——沿着“接触”悄悄跑

开火后，烧菜的锅很快就热了——这就是热传导，当温度不同的两个物体直接接触，热量就会沿着物体进行传递。

在我们生活中，有很多的例子都与热传导相关。冬天用手握住金属门把手，手会觉得冷，是因为手上的热量通过热传导传递给了温度更低的门把手。

热对流——液体和气体的“循环舞”

烧开水时，锅底的水先变热，会向上“跑”，而上面的冷水会流下来补充，这样一圈圈循环，整壶水很快就烧开了。这种通过液体或气体的流动来传递热量的方式，叫做热对流。

开空调时，为了提升空调制冷或制热的效果，需要调整空调风叶的方向。这与热对流有关，冬天时开热空调，热空气向上流动，所以热风要向下吹；夏天时开冷空调，冷空气向下流动，所以冷风要向上吹。

热辐射——不接触也能“送温暖”

坐在火炉边，不用碰到火焰，也能感觉到暖和；晒太阳时，阳光照在身上会觉得热——这就是热辐射：物体以电磁波的方式向外传递热量的过程。这一过程不需要通过任何物体“帮忙”，甚至能穿过真空，比如太阳的热传到地球。

烤箱烤面包时，食物不用接触加热管，也能被“烤热”，靠的就是热辐射，加热管通电后温度升高，向外辐射热量被食物吸收。热辐射不仅应用在生活中，还会应用在军事上。热成像夜视仪能在黑暗中看到物体，是因为它能捕捉到物体自身辐射的红外线，而红外线正是热辐射的一种形式。

了解了热量传递的三种方式后，我们不禁要想：如果我们想要加快热量的传递或者减慢热量的传递，该怎么办？这就需要涉及物体的传热本领，也就是热的良导体和热的不良导体。

热的良导体，快速传递热量的“小能手”

金属是热的良导体的“主力军”，像银、铜、铝、铁等都表现出色。比如家里的铁锅，锅身用铁制成，火焰的热量能迅速通过铁锅传到锅内的食物上，让饭菜快速熟透；铜制的火锅锅底，能快速吸收炭火的热量并传递给汤料，让火锅很快沸腾；电线里的铜芯，不仅能导电，也能快速传递电流产生的热量，避免电线过热。

热的不良导体，阻挡热量传递的“守护者”

木头、塑料、陶瓷、玻璃、橡胶等非金属都是热的不良导体。除了这些以外，空气也是热的不良导体。冬天穿的羽绒服，里面的羽绒蓬松多孔，储存了大量空气，能有效阻挡身体热量散失，让我们感觉温暖。

了解热的传递，不仅能帮我们解释生活中的现象，还能指导我们科学地利用热量，优化产品设计、改进生产工艺，为创造更舒适、高效的生活环境提供有力支撑。