資源簡介

人教版 五年級上冊 《太陽能熱水器》單元 16.制作簡易太陽能熱水器 教學設計
單元 《太陽能熱水器》 課題 16.制作簡易太陽能熱水器 課時 1
核心 概念 技術與工程領域，將學習到的熱傳遞知識和光的知識運用于工程實踐活動。
學習內容及要求 本課將組織學生利用所學知識，設計并制作一個簡易太陽能熱水器模型，并在設計和制作的過程中進行模型的測試。
教學目標 科學觀念（對客觀事物的總體認識） 科學思維（對客觀事物的認識方式） 探究實踐（科學探究能力 技術與工程實踐能力 自主學習能力） 態度責任（科學態度 社會責任）
科學觀念 1.能根據工程的需求，比結構、功能等角度設計簡易太陽能熱水器。 2.能根據設計意圖，分析可利用的資源，制訂較完整的制作計劃。 3.會使用工具對材料進行簡單加工。 科學思維 能根據設計圖制作模型，并在制作過程中及完成后進行相應的測試和調整。 探究實踐 “設計與制作”、“檢驗” 態度責任 樂于與他人溝通交流、分享設計方案，能尊重他人的意見。
教學 重點 本課必須掌握的東西，如：科學原理需要掌握的，動手操作中需要掌握的等等。
設計和制作簡易的太陽能熱水器
教學 難點 學生難以掌握的東西，如：難理解什么？難操作什么？
對模型進行效果測試，并從吸熱效果、成本、結構等方面對模型進行調整。
教學 準備 教師：200-300ml的容器，如礦泉水瓶等。不同顏色的黏結材料，如白色膠帶、黑色膠帶等。溫度計、反光及支持材料、其他輔助材料，如橡皮塞等。剪刀、直尺、量角器等。計時器、超市清單。
學生：學生活動手冊、鉛筆等。
教學過程
教學環節 教學活動 設計思路 教學備注
上課儀式 教師自我介紹： 同學們好
一、聚焦問題：制作簡易太陽能熱水器（預設5分鐘） 引導學生回顧上節課的學習內容，提出本節課的任務。 提問：上節課我們了解了關于太陽能熱水器的哪些知識？ 講述：通過之前的學習，我們已經知道，黑色的材料吸熱能力最強；太陽光垂直照射在物體上時，物體的吸熱效果最佳；增加反射板有助于物體的吸熱。 談話：利用太陽能將水加熱，既環保又節約能源。讓我們設計并制作一個簡易太陽能熱水器來給水加熱吧。 讓學生回顧舊知，考查學生是否已經掌握了設計太陽能熱水器需要具備的科學知識，為這節課的設計和制作活動做好準備。
二、科學實踐活動（預設30分鐘） 一、設計與制作（1） 1.討論制作簡易太陽能熱水器的初始方案和需要的材料和工具 提問：如果要設計一個能在15分鐘內讓200ml水升溫的簡易太陽能熱水器，你們打算如何設計？ （教師出示課前準備的“材料超市清單”）參考這份“材料超市清單”，我們可以想出哪些初始方案？ 這些初始方案分別需要哪些材料和工具？ 2.計算各種初始方案的材料成本 提問：算一算，我們的各種初始方案需要的材料成本大致是多少？ 3.選擇一種制作簡易太陽能熱水器的方案 談話：我們已經根據不同的材料，設計出了多種初始方案。接下來，我們要從這些方案中確定一種方案。 提問：在選擇方案時，我們需要考慮哪些因素？ 哪種方案的成本最高？哪種方案的成本最低？ 哪種方案的結構最簡單？ 哪種方案的加熱效果可能最好？ 引導學生綜合考慮各項因素，最終選擇一種方案，畫出它的設計結構圖，再列出所需要的材料種類、規格和數量。 二、設計與制作（2） 1.按照設計圖選擇材料，進行制作 談話：上節課，我們已經完成了簡易太陽能熱水器的設計方案。這節課我們來制作和檢驗我們設計的簡易太陽能熱水器。 講述：請注意下列幾點注意事項。 請根據我們的設計方案進行制作，小組成員要進行合理分工。 如果發現原來的設計有不合理的地方，可以在原先的設計圖上修改。 在制作過程中，要規范使用工具，避免誤傷自己或其他同學。 如果遇到困難，先自己思考解決方案，再尋求老師和同學的幫助。 2.制作簡易太陽能熱水器 學生開始動手制作，教師四處巡視，在學生需要的時候及時給予幫助和指導。 三、檢驗 1.檢驗加熱效果 讓學生在陽光下檢驗制作好的簡易太陽能熱水器的加熱效果。具體方法如下： 準備好學生活動手冊； 將制作好的簡易太陽能熱水器放在陽光下，測量并記錄水的初始溫度； 每隔1分鐘，記錄一次水的溫度變化； 照射15分鐘后，記錄水的最終溫度，然后停止檢驗。 2.繪制溫度變化折線圖 讓學生在學生活動手冊上繪制溫度變化折線圖，教師進行巡視。如果發現有學生繪制折線圖有困難，讓學生暫時停止繪制，教師給予指導。 橫坐標代表時間，以分為單位，可以先在橫坐標上均勻畫出15個點，坐標的起點代表0，每一點代表1分鐘； 縱坐標為水的溫度，以攝氏度為單位，根據具體測量值選擇數值范圍； 接著，在對應的分鐘正上方找到溫度的位置，用點標記； 最后，用直線將各個點連接起來，一個水溫變化折線圖就繪制完成了。 鼓勵學生設計多個初始方案以供比較、篩選。 讓學生考慮各種設計方案分別需要哪些材料。 引導學生比較各種方案的材料成本、操作難度、升溫效果等，最終選擇一種最優方案。確定了最終的設計方案后，再讓學生將它的結構設計圖，所需材料的種類、規格和數量等記錄在記錄單上。 教師在學生動手之前，一定要提醒學生相應的注意事項。 要讓學生明白，應當按照設計圖上畫的樣子和標明的材料制作，不能設計、制作“兩張皮”。 記錄的間隔時間不拘泥于1分鐘，可根據教學實際情況改變時間間隔和記錄的次數。
三、課后思考（預設5分鐘） 分析溫度變化折線圖 談話：你能從折線圖上獲得哪些信息？下節課，我們就來交流和分析這些信息，從中找出太陽能熱水器需要改進的地方。 從折線圖中能看出水的升溫幅度和快慢。如果升溫幅度小，升溫慢，就說明簡易太陽能熱水器的升溫效果不理想；如果出現水溫上升后又下降的現象，可能是簡易太陽能熱水器的保溫功能不再想。
四、練一練 一、畫一畫： 繪制一個簡易太陽能熱水器
五、整理 老師指導學生進行材料的整理。 培養學生使用材料的好習慣。
六、板書設計 16.制作簡易太陽能熱水器 選擇方案 繪制圖案 畫出設計

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