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人教版 五年級(jí)上冊(cè) 《太陽(yáng)能熱水器》單元 15.認(rèn)識(shí)太陽(yáng)能熱水器 教學(xué)設(shè)計(jì)
單元 《太陽(yáng)能熱水器》 課題 15.認(rèn)識(shí)太陽(yáng)能熱水器 課時(shí) 1
核心 概念 技術(shù)與工程領(lǐng)域，將學(xué)習(xí)到的熱傳遞知識(shí)和光的知識(shí)運(yùn)用于工程實(shí)踐活動(dòng)。
學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求 引導(dǎo)學(xué)生在觀察太陽(yáng)能熱水器的基礎(chǔ)上提出一些問(wèn)題，包括：集熱管為什么是深色的？集熱管為什么要傾斜？為什么要有反射板？等等。通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的探究，學(xué)生將對(duì)太陽(yáng)能熱水器的工作原理有較深入的理解，明確太陽(yáng)能熱水器的吸熱效果與顏色、光照角度及光照量有關(guān)。
教學(xué)目標(biāo) 科學(xué)觀念（對(duì)客觀事物的總體認(rèn)識(shí)） 科學(xué)思維（對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)方式） 探究實(shí)踐（科學(xué)探究能力 技術(shù)與工程實(shí)踐能力 自主學(xué)習(xí)能力） 態(tài)度責(zé)任（科學(xué)態(tài)度 社會(huì)責(zé)任）
科學(xué)觀念 1.知道影響太陽(yáng)能熱水器吸熱效果的主要因素有顏色、光照角度及光照量等。 2.知道太陽(yáng)能熱水器是利用太陽(yáng)能將水加熱。 科學(xué)思維 能比較不同顏色、不同光照角度、不同光照量的吸熱效果。 探究實(shí)踐 太陽(yáng)能熱水器有哪些特點(diǎn)？集熱管為什么是深色的？集熱管為什么會(huì)傾斜？ 態(tài)度責(zé)任 對(duì)太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)產(chǎn)生探究的興趣。
教學(xué) 重點(diǎn) 本課必須掌握的東西，如：科學(xué)原理需要掌握的，動(dòng)手操作中需要掌握的等等。
引導(dǎo)學(xué)生在觀察太陽(yáng)能熱水器的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題。
教學(xué) 難點(diǎn) 學(xué)生難以掌握的東西，如：難理解什么？難操作什么？
深入理解太陽(yáng)能熱水器的工作原理。
教學(xué) 準(zhǔn)備 教師：不同顏色的卡紙4張、溫度計(jì)4支、長(zhǎng)尾夾8個(gè)。黑色卡紙5張、瓦楞紙5張、剪刀、雙面膠、量角器。錫箔紙1張、各種圖片。
學(xué)生：學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)、鉛筆等。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)活動(dòng) 設(shè)計(jì)思路 教學(xué)備注
上課儀式 教師自我介紹： 同學(xué)們好
一、聚焦問(wèn)題：觀察太陽(yáng)能熱水器（預(yù)設(shè)5分鐘） 1.觀察生活中的太陽(yáng)能熱水器 引導(dǎo)學(xué)生觀察書上的太陽(yáng)能熱水器實(shí)物圖，看看太陽(yáng)能熱水器有什么特點(diǎn)。 提問(wèn)：你們知道太陽(yáng)能熱水器嗎？它是做什么用的？ 你們?cè)谀睦镆?jiàn)到過(guò)太陽(yáng)能熱水器？ 2.聚焦本節(jié)課要研究的問(wèn)題 談話：本單元我們將自己設(shè)計(jì)和制作一種簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器。這節(jié)課我們先來(lái)了解一下太陽(yáng)能熱水器有哪些特點(diǎn),運(yùn)用了哪些科學(xué)知識(shí)，為之后我們的制作打下基礎(chǔ)。 引入環(huán)節(jié)主要是考察學(xué)生對(duì)太陽(yáng)能熱水器的了解程度，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行完整的回答。
二、科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)（預(yù)設(shè)30分鐘） 一、太陽(yáng)能熱水器有哪些特點(diǎn) 1.觀察太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu) 出示太陽(yáng)能熱水器的照片，讓學(xué)生看一看太陽(yáng)能熱水器包括哪些結(jié)構(gòu)。然后再出示太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖，進(jìn)一步觀察太陽(yáng)能熱水器由哪些部分組成。 引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)：太陽(yáng)能熱水器由集熱管、儲(chǔ)水管、入水口、出水口等組成。太陽(yáng)能熱水器還有支架。 2.分析太陽(yáng)能熱水器各部分結(jié)構(gòu)有什么作用 通過(guò)提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生交流他們對(duì)太陽(yáng)能熱水器各部分功能的認(rèn)識(shí)。 太陽(yáng)能熱水器的各個(gè)部分有什么作用？ 集熱管有什么作用？ 儲(chǔ)水管有什么作用？ 入水口和出水口分別有什么作用？ 支架有什么作用？ 你還發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能熱水器有哪些特點(diǎn)？ 3.分析太陽(yáng)能熱水器是如何利用太陽(yáng)能的 提出問(wèn)題，組織學(xué)生思考討論： 太陽(yáng)能熱水器的集熱管是什么顏色的？為什么？ 太陽(yáng)能熱水器的集熱管是怎樣擺放的？為什么？ 太陽(yáng)能熱水器的出水口和入水口哪個(gè)在上？哪個(gè)在下？ 儲(chǔ)水箱里的水是怎樣熱起來(lái)的？ 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)大家討論交流后形成的觀點(diǎn)，解釋太陽(yáng)能熱水器是如何利用太陽(yáng)能的。 教師小結(jié)：太陽(yáng)能熱水器主要是利用太陽(yáng)能將水加熱。太陽(yáng)能熱水器的集熱管能吸收太陽(yáng)能。在儲(chǔ)水箱上，出水口在上、入水口在下的設(shè)計(jì)利用了熱對(duì)流的原理。關(guān)于集熱管為什么是深色的，集熱管為什么要傾斜放置，我們一起來(lái)繼續(xù)研究。 二、集熱管為什么是深色的 1.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 談話：為什么生活中的太陽(yáng)能熱水器大多是深色的？顏色會(huì)對(duì)集熱管的吸熱能力產(chǎn)生影響嗎？下面我們來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。 提問(wèn)：不同顏色物體的吸熱能力一樣嗎？ 如果不一樣，什么顏色吸收太陽(yáng)能的能力最強(qiáng)？ 如何檢驗(yàn)?zāi)愕募僭O(shè)是否正確？ 組織學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試不同顏色物體的吸熱能力，檢驗(yàn)他們的想法。 談話：我們?cè)诓煌伾目垼袦囟扔?jì)，如果要對(duì)比不同顏色的吸熱能力，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們應(yīng)該控制哪些因素？ 引導(dǎo)學(xué)生形成設(shè)計(jì)方案： 將材質(zhì)、厚度相同的不同顏色的卡紙做成大小一致的低袋；將溫度計(jì)放入低袋中，固定溫度計(jì)的位置；保證溫度計(jì)的初始溫度和光照的時(shí)間相同。 2.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 在陽(yáng)光下或較強(qiáng)的燈光下做實(shí)驗(yàn)，5分鐘后，觀察每支溫度計(jì)的讀數(shù)，并記錄在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)上。 3.匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成結(jié)論 提問(wèn)：說(shuō)說(shuō)你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，哪種顏色的卡紙吸熱能力最強(qiáng)。這對(duì)你們?cè)O(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水器有什么啟發(fā)？太陽(yáng)能熱水器的集熱管用什么顏色的材料比較好？ 教師小結(jié)：在相同的光照時(shí)間下，黑色紙袋中溫度計(jì)的示數(shù)升高幅度最大。這說(shuō)明相較其他顏色，黑色的吸熱能力最強(qiáng)。 三、集熱管為什么要傾斜 1.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 引導(dǎo)學(xué)生思考為什么生活中的太陽(yáng)能熱水器都有一個(gè)支架，集熱管都以一定的角度傾斜著放置。 提問(wèn)：太陽(yáng)光照射的角度不同，會(huì)影響物體的吸熱效果嗎？你認(rèn)為陽(yáng)光的直射和斜射，哪種情況下物體的吸熱效果更好？如何檢驗(yàn)?zāi)愕募僭O(shè)是否正確？ 引導(dǎo)學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)方案： 用同樣的黑色卡紙制作三個(gè)同樣大小的紙袋；將溫度計(jì)放入紙袋中，固定溫度計(jì)的位置；在陽(yáng)光或其他強(qiáng)光下，將紙袋一個(gè)垂直于地面放置，一個(gè)與地面平行放置，一個(gè)與光垂直放置。 2.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 在陽(yáng)光下或較強(qiáng)的燈光下做實(shí)驗(yàn)，5分鐘后，觀察每支溫度計(jì)讀數(shù)，并記錄在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)上。 3.匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論 提問(wèn)：哪個(gè)紙袋的吸熱效果最好？ 太陽(yáng)高度每時(shí)每刻都在變化，太陽(yáng)能熱水器的集熱管要怎樣傾斜，才能保證它在最大范圍內(nèi)接受到直射的陽(yáng)光？ 教師小結(jié)：當(dāng)太陽(yáng)光垂直照射在物體上時(shí)，物體的吸熱效果最佳。 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步觀察細(xì)節(jié)，并在觀察后討論分析太陽(yáng)能熱水器是如何更好地利用太陽(yáng)能的。 在探討太陽(yáng)能熱水器如何利用太陽(yáng)能時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生集中思考太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)，思考不同的結(jié)構(gòu)對(duì)利用太陽(yáng)能有什么作用。 學(xué)生自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果學(xué)生想探究其他顏色，教師可讓其自由選擇。 學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)與太陽(yáng)光垂直的黑色紙袋升溫最快，由此可以推斷太陽(yáng)能熱水器的集熱管與太陽(yáng)光垂直時(shí)吸熱效果最好。
三、拓展與應(yīng)用（預(yù)設(shè)5分鐘） 1.探討反射板的作用 展示一些生活中用到反射板的設(shè)備。 談話：一些戶外使用的太陽(yáng)能熱水杯上有反光板，以前的太陽(yáng)能熱水器集熱管外也有反射板。太陽(yáng)能熱水器需不需要反射板？增加反射板能提高太陽(yáng)能熱水器的吸熱效果嗎？ 2.鼓勵(lì)學(xué)生課后進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 談話：你能繼續(xù)用紙袋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較有無(wú)反射板時(shí)紙袋的吸熱效果嗎？將你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論記錄下來(lái)，下節(jié)課與大家一起交流。 3.了解太陽(yáng)能熱水器中的反射板 讓學(xué)生閱讀拓展與應(yīng)用中的最后一段文字，了解部分太陽(yáng)能熱水器中的反射板——拋物面聚光器。 通過(guò)以上探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)對(duì)太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)和原理有更加深入的理解，這對(duì)他們自己設(shè)計(jì)和制作太陽(yáng)能熱水器有很大的指導(dǎo)意義。
四、練一練 一、填一填： 1.太陽(yáng)能熱水器由（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等組成。太陽(yáng)能熱水器還有（ ）。 2.在相同光照時(shí)間下，（ ）升溫幅度最大。說(shuō)明（ ）的吸熱能力最強(qiáng)。
五、整理 老師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行材料的整理。 培養(yǎng)學(xué)生使用材料的好習(xí)慣。
六、板書設(shè)計(jì) 15.認(rèn)識(shí)太陽(yáng)能熱水器 吸熱效果： 顏色越深 效果越好 角度傾斜 效果越好

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