教科版小学科学五年级上册 做个太阳能热水器 教学设计

教科版小学科学五年级上册做个太阳能热水器教学设计一、教学目标1.科学知识目标了解太阳能热水器的构造和工作原理。知道太阳能热水器是将太阳能转化为热能的装置。2.科学探究目标能根据研究任务和要求，设计太阳能热水器的初步方案。通过实验和测试，改进和完善太阳能热水器的设计。培养学生的观察、分析、设计、动手操作和解决问题的能力。3.科学态度目标激发学生对太阳能利用的兴趣和探究欲望。培养学生严谨认真、实事求是的科学态度和团队合作精神。4.科学、技术、社会与环境目标认识到太阳能是一种清洁、可再生的能源，了解太阳能在生活中的广泛应用。体会科学技术与社会发展的关系，增强学生保护环境、节约能源的意识。

二、教学重难点1.教学重点理解太阳能热水器的工作原理，掌握其基本构造。设计并制作出能够有效利用太阳能的热水器模型。2.教学难点如何引导学生根据所学知识，设计出合理、高效的太阳能热水器方案，并在实践中不断优化。让学生在实验过程中，深入理解影响太阳能热水器效率的各种因素，并能采取相应的改进措施。

三、教学方法1.讲授法：讲解太阳能热水器的基本构造和工作原理，使学生对本节课的知识有初步的认识。2.讨论法：组织学生讨论太阳能热水器的设计方案，激发学生的思维，促进学生之间的交流与合作。3.实验法：让学生通过亲自动手制作太阳能热水器模型，并进行实验测试，培养学生的实践能力和探究精神。4.演示法：通过展示太阳能热水器的实物模型和相关实验视频，直观地向学生展示教学内容，帮助学生更好地理解。

四、教学准备1.教师准备太阳能热水器的实物模型若干。相关的图片、视频资料，如太阳能热水器的工作过程、不同类型太阳能热水器的构造等。制作太阳能热水器的材料，如大纸盒、黑色塑料袋、小饮料瓶、泡沫板、锡纸、温度计、剪刀、胶水、胶带等，每组一套。实验记录表，用于记录学生实验数据。2.学生准备预习教材内容，了解太阳能热水器的相关知识。准备科学笔记本，用于记录课堂学习过程中的发现和问题。

五、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示图片，引发思考教师通过多媒体展示一幅阳光照耀下的太阳能热水器图片，提问学生："同学们，你们认识这是什么吗？它有什么作用？"引导学生观察图片并思考，从而引出本节课的主题做个太阳能热水器。2.生活实例引入接着，教师讲述生活中使用太阳能热水器的场景，如："在炎热的夏天，太阳能热水器能为我们提供热水，让我们随时都能洗上舒服的热水澡。你们想不想知道它是如何工作的呢？今天我们就一起来研究并制作一个太阳能热水器。"

（二）讲授新课（10分钟）1.太阳能热水器的构造教师展示太阳能热水器的实物模型，向学生介绍其主要组成部分，包括集热器、保温箱、水箱、支架等。结合图片和视频资料，详细讲解各部分的作用：集热器：是太阳能热水器接收和吸收太阳能的关键部件，通常涂有黑色涂层，因为黑色物体更容易吸收太阳辐射能。保温箱：用于减少热量散失，保持水温。一般采用保温性能良好的材料制作。水箱：储存热水，为用户提供使用。支架：支撑整个太阳能热水器，使其能够朝向太阳，充分接收阳光照射。2.太阳能热水器的工作原理利用多媒体动画演示太阳能热水器的工作过程，引导学生观察并理解其工作原理：太阳能热水器通过集热器吸收太阳能，将光能转化为热能，使水的温度升高。热水密度较小，会上升到水箱中，而冷水则会从水箱底部进入集热器，形成自然循环，从而保证水箱中的水温始终保持在一定的温度。教师总结强调：太阳能热水器是利用太阳能来加热水的装置，它实现了太阳能向热能的转化，为我们的生活提供了便利。

（三）小组讨论与设计方案（15分钟）1.提出设计任务教师布置任务："现在请同学们以小组为单位，设计一个太阳能热水器的模型。要求这个模型能够尽可能多地吸收太阳能，使水温升高得更快。在设计过程中，大家要充分考虑我们刚刚学习的太阳能热水器的构造和工作原理。"2.小组讨论学生分组进行讨论，教师巡视各小组，参与学生的讨论，引导学生思考以下问题：如何制作集热器，使其能更好地吸收太阳能？怎样设计保温措施，减少热量散失？水箱的大小和位置如何确定比较合适？整个装置如何摆放，才能充分接收阳光照射？3.设计方案各小组根据讨论结果，在科学笔记本上绘制太阳能热水器的设计草图，并记录下设计思路和所选用的材料。每个小组推选一名代表，向全班汇报本小组的设计方案。其他小组认真倾听，并可以提出疑问和建议。

（四）制作与实验（20分钟）1.材料发放教师为每个小组发放制作太阳能热水器模型所需的材料，如大纸盒、黑色塑料袋、小饮料瓶、泡沫板、锡纸、温度计等。2.制作过程学生按照设计方案开始制作太阳能热水器模型。在制作过程中，教师巡视指导，提醒学生注意安全使用工具，如剪刀等。鼓励学生充分发挥自己的创意和动手能力，尽量按照设计方案进行制作，但也可以根据实际情况进行适当调整。3.实验测试模型制作完成后，各小组将自制的太阳能热水器搬到室外阳光充足的地方进行实验测试。在实验前，教师引导学生思考如何测量水温的变化以及如何记录实验数据。学生将温度计插入水箱中，每隔一段时间记录一次水温，并将数据填写在实验记录表中。实验过程中，教师提醒学生注意观察太阳能热水器的工作情况，如集热器吸收阳光的效果、水的循环情况等，并思考如何改进模型，提高其太阳能利用效率。

（五）展示与交流（10分钟）1.成果展示每个小组派代表展示本小组制作的太阳能热水器模型，并向全班介绍制作过程、设计思路以及实验测试结果。展示内容包括模型的外观、各部分的结构、水温变化数据等。2.交流评价其他小组的学生认真倾听展示小组的汇报，并进行提问、评价和交流。评价内容可以包括模型的创意、设计合理性、制作工艺、太阳能利用效率等方面。教师对各小组的表现进行总结评价，肯定学生们的积极参与和创新精神，同时针对存在的问题提出改进建议。例如，如果某个小组的太阳能热水器升温效果不理想，教师可以引导大家一起分析原因，如集热器的黑色涂层不够均匀、保温措施不到位等，并鼓励学生在课后进一步改进。

（六）课堂总结（5分钟）1.回顾与总结教师引导学生回顾本节课的主要内容，包括太阳能热水器的构造、工作原理、设计制作过程以及实验测试结果等。提问学生："通过本节课的学习，你们有哪些收获和体会？"让学生举手发言，分享自己在本节课中的所学、所思、所感。2.拓展延伸教师向学生介绍太阳能热水器在生活中的广泛应用以及未来太阳能利用的发展前景，鼓励学生课后继续关注太阳能相关知识，思考如何进一步提高太阳能的利用效率，为节约能源、保护环境贡献自己的力量。同时，布置课后作业：让学生查阅资料，了解更多不同类型的太阳能热水器及其特点，下节课进行交流分享。

六、教学反思在本节课的教学过程中，通过多种教学方法的综合运用，学生积极参与讨论、设计、制作和实验等活动，较好地达成了教学目标。学生在了解太阳能热水器构造和原理的基础上，发挥创意设计并制作出了各具特色的太阳能热水器模型，通过实验测试和交流评价，进一步提高了科学探究能力和团队合作精神。

然而，在教学过程中也发现了一些不足之处。例如，部分学生在设计方案时可能受到思维局限，创新性不够。在今后的教学中，可以提供更多不同类型太阳能热水器的优秀案例供学生参考，拓宽学生的思路。另外，在实验测试环节，由于时间有限，有些小组未能充分进行多次实验优化