制作簡(jiǎn)易太陽能熱水器（教學(xué)設(shè)計(jì)）科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)人教鄂教版

制作簡(jiǎn)易太陽能熱水器教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)（1）知識(shí)與技能：學(xué)生能夠理解太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)與原理，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易太陽能熱水器，且能夠檢測(cè)其性能并分析相關(guān)數(shù)據(jù)。（2）過程與方法：通過設(shè)計(jì)、制作、檢測(cè)太陽能熱水器的實(shí)踐過程，提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)思維以及數(shù)據(jù)收集與分析的能力。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀：在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的興趣，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)重難點(diǎn)（1）從科學(xué)知識(shí)角度理解太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)和原理以用于設(shè)計(jì)。（2）從科學(xué)探究角度掌握根據(jù)任務(wù)要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易太陽能熱水器的流程。教學(xué)難點(diǎn)（1）理解并運(yùn)用太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）在有限資源下，合理規(guī)劃和方案，實(shí)現(xiàn)特定加熱效果。教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、合作學(xué)習(xí)法教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課、激發(fā)探究熱情今天我和同學(xué)們一起來完成一項(xiàng)科學(xué)任務(wù)。（師：同學(xué)們，今天我們將一起完成一個(gè)非常有趣的科學(xué)任務(wù)。大家準(zhǔn)備好了嗎？）（生：準(zhǔn)備好了?。┗仡櫳瞎?jié)課內(nèi)容，提出本課任務(wù)：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易太陽能熱水器。（師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)和原理。誰能簡(jiǎn)單總結(jié)一下太陽能熱水器是如何工作的？）（生：太陽能熱水器通過吸收太陽的能量，將熱量傳遞給水箱中的水，使水溫升高。）（師：很好，那么今天我們的任務(wù)就是設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的太陽能熱水器。具體來說，我們要設(shè)計(jì)一個(gè)能在15分鐘內(nèi)讓200mL水升溫的簡(jiǎn)易太陽能熱水器。）（生：太棒了！我們可以當(dāng)一回工程師了?。┒⒖茖W(xué)實(shí)踐活動(dòng)：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易太陽能熱水器討論簡(jiǎn)易太陽能熱水器的初始方案。（1）介紹超市提供的材料。（師：首先，我們來了解一下超市提供的材料。這些材料包括黑色噴漆罐、透明塑料瓶、保溫泡沫板、鋁箔紙等。大家可以先看看這些材料，思考它們可能的用途。）（生：這些東西看起來都挺有用的。）（2）學(xué)生進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、繪制設(shè)計(jì)圖。（師：接下來，請(qǐng)同學(xué)們分組討論，根據(jù)這些材料設(shè)計(jì)出你們的初始方案，并繪制設(shè)計(jì)圖。每組派一名代表來記錄設(shè)計(jì)方案。）（生：好的，我們開始設(shè)計(jì)了。）計(jì)算各種初始方案的材料成本。（師：在設(shè)計(jì)完成后，請(qǐng)大家根據(jù)材料清單上的單價(jià)，計(jì)算出每種方案的材料成本。這一步可以幫助我們選擇最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方案。）（生：我們先算一下我們組的成本。）分析各種方案的可行性，各組選擇進(jìn)一步設(shè)計(jì)制作的方案。（師：請(qǐng)各組同學(xué)展示你們的設(shè)計(jì)方案，并分析它們的可行性。大家可以互相提問，探討改進(jìn)的方法。）（第一組：我們的設(shè)計(jì)方案是用黑色噴漆罐作為吸熱器，透明塑料瓶作為水箱，并用保溫泡沫板包裹起來。）（第二組：你們的方案看起來不錯(cuò)，但是鋁箔紙可以用在哪里增加吸熱效果呢？）（第一組：我們可以把鋁箔紙貼在吸熱器的周圍，反射更多的光線。）（第三組：我們的設(shè)計(jì)方案是用多個(gè)透明塑料瓶做成一個(gè)大水箱，并用黑色噴漆罐加熱。）（第四組：這樣的話，水箱太大可能會(huì)導(dǎo)致熱量分散不均。你們考慮過這個(gè)問題嗎？）（第三組：我們可以在水箱外加一層保溫材料，減少熱量的散失。）小結(jié)：各組同學(xué)確定了自己的設(shè)計(jì)方案，屏幕前的同學(xué)們，你們綜合考慮各種因素后確定了怎樣的設(shè)計(jì)方案？如果需要修改，可以改進(jìn)你們的設(shè)計(jì)并畫出新的設(shè)計(jì)圖。（師：通過剛才的討論，大家已經(jīng)確定了各自的設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)在請(qǐng)大家根據(jù)實(shí)際情況，再進(jìn)行一次修改和完善。）（生：我們?cè)贆z查一下我們的設(shè)計(jì)，看看有沒有可以改進(jìn)的地方。）三、科學(xué)實(shí)踐：根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作簡(jiǎn)易太陽能熱水器在制作之前，各組同學(xué)首先要明確并完善本組選定的方案。（師：在正式制作之前，我們?cè)賮泶_認(rèn)一下各組的方案。每組派一名代表來介紹一下你們的最終方案。）（第一組：經(jīng)過討論，我們決定使用黑色噴漆罐作為吸熱器，透明塑料瓶作為水箱，用保溫泡沫板包裹，并在外層貼上鋁箔紙。）（師：很好，你們的方案看起來很合理。在制作過程中要注意安全，避免誤傷自己和其他同學(xué)。）（第二組：我們也是用黑色噴漆罐和透明塑料瓶，不過我們決定在瓶子外面加上一層保溫泡沫板，然后再貼上鋁箔紙。）（師：你們的方案也很有創(chuàng)意。在制作過程中要規(guī)范使用工具，確保安全。）（生：知道了，我們會(huì)注意的。）進(jìn)行組內(nèi)的分工。（師：接下來，請(qǐng)各組進(jìn)行分工。每組安排一個(gè)人負(fù)責(zé)噴漆罐，一個(gè)人負(fù)責(zé)塑料瓶，一個(gè)人負(fù)責(zé)保溫材料，一個(gè)人負(fù)責(zé)鋁箔紙。分工明確后，開始制作。）（生：好的，我們開始分工。）分組制作簡(jiǎn)易太陽能熱水器。（師：請(qǐng)同學(xué)們開始制作。制作過程中如果有任何問題，可以先自己思考解決方案，再尋求老師和同伴們的幫助。）（生：（開始動(dòng)手制作））（師：（巡視課堂，指導(dǎo)學(xué)生操作））（生1：老師，這個(gè)鋁箔紙應(yīng)該怎么貼？）（師：先把鋁箔紙剪成合適的大小，然后用膠帶固定在吸熱器的周圍。）（生2：老師，這個(gè)保溫泡沫板應(yīng)該怎么切？）（師：用剪刀沿著標(biāo)好的線小心地剪開。記得不要傷到手。）（師：（繼續(xù)巡視，解答疑問））（生3：老師，我們組的水箱好像有點(diǎn)松動(dòng)。）（師：你們可以嘗試用膠帶加固一下。）四、科學(xué)實(shí)踐：檢測(cè)簡(jiǎn)易太陽能熱水器檢測(cè)我們的太陽能熱水器，同時(shí)測(cè)量并記錄水的初始溫度，每間隔1分鐘，記錄一次水的溫度變化。（師：現(xiàn)在我們來檢測(cè)各組的太陽能熱水器。請(qǐng)每組同學(xué)測(cè)量并記錄水的初始溫度，然后每隔1分鐘記錄一次水的溫度變化。）（生：（開始測(cè)量并記錄））（師：（巡視課堂，指導(dǎo)學(xué)生操作））（生4：老師，我們現(xiàn)在記錄的初始溫度是20度。）（師：好的，繼續(xù)觀察并記錄。）根據(jù)數(shù)據(jù)繪制本組溫度變化折線圖。（師：請(qǐng)各組根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，繪制出本組的溫度變化折線圖。）（生：（開始繪制折線圖））（師：（巡視課堂，指導(dǎo)學(xué)生繪制））（生5：老師，我們組的折線圖已經(jīng)畫好了。）（師：很好，讓我們來看看你們的圖表。）根據(jù)數(shù)據(jù)和折線圖進(jìn)行分析。（師：通過折線圖，我們發(fā)現(xiàn)有些組的水溫上升得很快，有些組的水溫上升得比較慢。這是為什么呢？）（生6：可能是有的組的吸熱器做得比較好，有的組的保溫材料不夠好。）（生7：還有可能是陽光照射的角度不同，影響了吸熱效果。）（師：說得很好。這些信息有助于我們對(duì)熱水器進(jìn)行改進(jìn)和完善。）小結(jié)：通過檢測(cè)后的數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)了熱水器中存在的一些問題，也發(fā)現(xiàn)了有可能影響水溫上升的因素，這些信息有助于我們對(duì)熱水器進(jìn)行改進(jìn)和完善。（師：通過今天的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)上的問題，比如吸熱器的效率、保溫材料的選擇等。希望大家在下節(jié)課能夠根據(jù)這些信息，對(duì)熱水器進(jìn)行改進(jìn)。）（生：好的，我們下次會(huì)做得更好！）五、回顧與總結(jié)回顧研究過程。（師：今天我們一起完成了設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的太陽能熱水器。從設(shè)計(jì)到制作，再到檢測(cè)，每個(gè)環(huán)節(jié)我們都進(jìn)