制作简易太阳能热水器（教学设计）-2024-2025学年科学五年级上册人教鄂教版

制作简易太阳能热水器（教学设计）-2024-2025学年科学五年级上册人教鄂教版主备人备课成员设计意图同学们，今天我们要一起动手制作一个简易太阳能热水器，这可是个既有趣又有意义的实验哦！🌞🌊结合我们五年级上册科学课本的内容，通过这个实验，不仅能让我们了解太阳能的利用，还能锻炼我们的动手能力和科学探究精神。让我们一起期待这个有趣的课堂吧！💪💡核心素养目标1.培养学生观察和实验操作的能力，提升科学探究素养。

2.增强学生对太阳能利用的理解，提高环保意识和可持续发展观念。

3.培养学生团队协作和问题解决能力，锻炼创新思维和实践操作技能。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生们在前面的科学课程中已经学习了关于光能、热能和能量转换的基础知识，了解了太阳能作为一种可再生能源的特点。他们对水的比热容、热传递等概念也有所了解，这些知识为今天的学习奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

五年级学生对科学实验充满好奇心，他们通常对动手操作类活动表现出较高的兴趣。在能力方面，学生们具备一定的观察能力和初步的实验操作技能。学习风格上，有的学生喜欢独立操作，有的则更倾向于团队合作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在制作简易太阳能热水器的过程中，学生可能会遇到测量不准确、材料选择不当或组装困难等问题。此外，对于一些理论知识的应用，如热能转换效率的计算，可能对部分学生构成挑战。教师需要引导学生逐步克服这些困难，提高他们的解决问题的能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-硬件资源：太阳能热水器模型、透明塑料瓶、黑色塑料袋、温度计、水、热敏纸、剪刀、胶带、螺丝刀等。

-课程平台：人教鄂教版五年级上册科学教材电子版。

-信息化资源：太阳能热水器的图片、视频资料、实验步骤说明文档。

-教学手段：实物演示、小组合作、实验记录表、多媒体投影仪。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过班级微信群，分享PPT和视频资料，让学生了解太阳能热水器的基本原理和制作步骤。

-设计预习问题：如“太阳能热水器是如何工作的？”“如何选择合适的材料制作热水器？”等问题，引导学生思考。

-监控预习进度：通过微信群反馈和作业提交情况，了解学生的预习进度。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读资料，理解太阳能热水器的工作原理。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至微信群。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生通过自主阅读和思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用微信群进行资源共享和进度监控。

作用与目的：

-让学生提前了解课程内容，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主思考和问题解决能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示太阳能热水器图片和视频，激发学生学习兴趣。

-讲解知识点：讲解太阳能热水器的工作原理、材料选择和制作步骤。

-组织课堂活动：分组进行太阳能热水器制作，每组选取组长，分配任务。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，思考老师讲解的知识点。

-参与课堂活动：学生积极参与制作过程，动手实践。

-提问与讨论：学生在制作过程中遇到问题，相互讨论，共同解决。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：教师详细讲解知识点，帮助学生理解。

-实践活动法：通过制作太阳能热水器，让学生在实践中掌握技能。

-合作学习法：分组制作，培养学生的团队合作能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解太阳能热水器的工作原理和制作过程。

-通过实践活动，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

-培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：让学生设计并制作一个简易的太阳能热水器模型。

-提供拓展资源：推荐相关书籍和网站，供学生进一步学习。

学生活动：

-完成作业：学生根据作业要求，完成太阳能热水器模型的制作。

-拓展学习：利用拓展资源，学习更多关于太阳能的知识。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：学生反思自己的学习过程，总结经验。

作用与目的：

-巩固课堂所学知识，提高学生的实际操作能力。

-拓宽学生的知识面，激发对科学的兴趣。学生学习效果学生学习效果

1.**知识掌握与应用**：

-学生们能够理解太阳能热水器的工作原理，包括太阳能的吸收、转换和利用过程。

-学生们掌握了太阳能热水器的制作步骤，包括材料选择、切割、组装等基本技能。

-学生们能够运用所学知识，设计并制作简易太阳能热水器，体现了对科学知识的实际应用能力。

2.**科学探究能力提升**：

-学生们在实验过程中，学会了如何提出假设、设计实验、收集数据和分析结果。

-通过实验，学生们学会了如何通过观察和记录，来验证太阳能热水器的加热效果。

-学生们在遇到问题时，能够运用科学思维，通过小组合作和讨论，找到解决问题的方法。

3.**动手操作技能增强**：

-学生们在制作太阳能热水器的过程中，提高了动手操作能力，学会了使用剪刀、胶带、螺丝刀等工具。

-通过实际操作，学生们学会了如何处理材料，如何进行精确的测量和切割。

4.**团队协作与沟通能力**：

-在小组合作制作太阳能热水器的过程中，学生们学会了如何分工合作，如何有效沟通。

-学生们学会了倾听他人的意见，尊重他人的想法，这有助于培养他们的团队精神和合作意识。

5.**创新思维与实践能力**：

-学生们在制作过程中，不仅遵循了既定的步骤，还能提出改进建议，如优化材料选择、改进设计等。

-学生们通过实践，将理论知识与实际操作相结合，培养了创新思维和实践能力。

6.**环保意识与可持续发展观念**：

-通过学习太阳能热水器的制作，学生们对可再生能源有了更深的认识，增强了环保意识。

-学生们意识到太阳能等可再生能源对环境保护和可持续发展的重要性，这有助于培养他们的社会责任感。

7.**情感态度与价值观**：

-学生们在实验过程中，体验到了成功的喜悦和失败的挫折，学会了面对挑战和克服困难。

-学生们通过合作学习，体会到了团队的力量，培养了集体荣誉感和归属感。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践教学与理论教学相结合：在教学中，我注重将理论知识和实际操作相结合，让学生在动手实践中加深对理论知识的理解。

2.小组合作与自主学习并重：我鼓励学生分组合作，通过讨论和交流，共同完成实验任务，同时，也强调学生的自主学习能力，让他们在实验前进行预习，实验后进行总结。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学组织方面：在实验过程中，部分学生由于缺乏实践经验，对实验步骤的理解不够深入，导致操作不够规范，影响了实验效果。

2.教学方法方面：虽然我采用了小组合作的教学方法，但部分学生之间的沟通和协作还有待加强，影响了实验的顺利进行。

3.教学评价方面：评价方式较为单一，主要依赖于实验报告和课堂表现，缺乏对学生实际操作能力的全面评价。

反思改进措施（三）改进措施

1.在教学组织方面：我计划在实验前，为学生提供详细的实验指导，包括实验步骤、注意事项等，确保每位学生都能掌握实验操作的基本要领。

2.在教学方法方面：我将进一步强化小组合作的学习模式，通过角色分配、任务分工等方式，提高学生之间的沟通和协作能力。同时，我也会加强对学生实验操作的指导，确保实验的顺利进行。

3.在教学评价方面：我将采用多元化的评价方式，除了实验报告和课堂表现外，还会关注学生的实际操作能力，如实验技能、问题解决能力等。此外，我还将引入学生自评和互评，让学生在评价中反思自己的学习过程。典型例题讲解在讲解太阳能热水器制作的相关知识点时，以下是一些典型的例题，这些例题旨在帮助学生理解和应用所学的科学原理。

例题1：

**题目**：一个简易太阳能热水器使用黑色塑料袋包裹透明塑料瓶，白天接收太阳光，晚上温度下降。如果白天最高温度达到60℃，晚上最低温度下降到20℃，请问热水器的温度差是多少？

**答案**：温度差=最高温度-最低温度=60℃-20℃=40℃

例题2：

**题目**：一个太阳能热水器的吸热面积是0.5平方米，太阳辐射强度为每平方米1000瓦特，请问在1小时内，这个热水器能吸收多少热量？

**答案**：吸收的热量=吸热面积×太阳辐射强度×时间=0.5平方米×1000瓦特/平方米×1小时=500焦耳

例题3：

**题目**：一个太阳能热水器的水箱容量为100升，水的比热容为4.18焦耳/克·℃，如果要将这100升水加热10℃，需要多少热量？

**答案**：所需热量=水的质量×比热容×温度变化=100升×1000克/升×4.18焦耳/克·℃×10℃=418000焦耳

例题4：

**题目**：一个太阳能热水器在一天中吸收了150000焦耳的热量，如果这个热水器的效率为60%，请问实际加热了多少水？

**答案**：实际加热的热量=吸收的热量×效率=150000焦耳×60%=90000焦耳

实际加热的水量=实际加热的热量/比热容=90000焦耳/4.18焦耳/克·℃≈21628克≈21.6千克

例题5：

**题目**：一个太阳能热水器在一天中从太阳光中吸收了足够的热量，使得水箱中的水从20℃加热到40℃。如果水箱中的水质量为50千克，水的比热容为4.18焦耳/克·℃，请问太阳光在这个过程中的平均辐射强度是多少？

**答案**：所需热量=水的质量×比热容×温度变化=50千克×1000克/千克×4.18焦耳/克·℃×20℃=418000焦耳

太阳光的总辐射能量=所需热量/时间=418000焦耳/1小时=418000焦耳

平均辐射强度=太阳光的总辐射能量/吸热面积=418000焦耳/0.5平方米=836000瓦特/平方米

这些例题涵盖了太阳能热水器制作中的关键知识点，包括温度差、热量吸收、水的加热、效率计算和辐射强度等。通过解决这些问题，学生能够更好地理解太阳能热水器的工作原理和相关的物理概念。板书设计①知识点：

-太阳能热水器的基本结构

-吸热材料的选择

-热传递原理

-水的比热容

-热量计算公式

②重点词句：

①太阳能热水器由吸热板、储热水箱和保温层组成。

②吸热板材料应具有良好的吸收太阳辐射的能力。

③热传递是