资源简介 人教版 五年级上册 《太阳能热水器》单元 15.认识太阳能热水器 教学设计单元 《太阳能热水器》 课题 15.认识太阳能热水器 课时 1核心 概念 技术与工程领域,将学习到的热传递知识和光的知识运用于工程实践活动。学习内容及要求 引导学生在观察太阳能热水器的基础上提出一些问题,包括:集热管为什么是深色的?集热管为什么要倾斜?为什么要有反射板?等等。通过对这些问题的探究,学生将对太阳能热水器的工作原理有较深入的理解,明确太阳能热水器的吸热效果与颜色、光照角度及光照量有关。教学目标 科学观念(对客观事物的总体认识) 科学思维(对客观事物的认识方式) 探究实践(科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力) 态度责任(科学态度 社会责任)科学观念 1.知道影响太阳能热水器吸热效果的主要因素有颜色、光照角度及光照量等。 2.知道太阳能热水器是利用太阳能将水加热。 科学思维 能比较不同颜色、不同光照角度、不同光照量的吸热效果。 探究实践 太阳能热水器有哪些特点?集热管为什么是深色的?集热管为什么会倾斜? 态度责任 对太阳能热水器的结构、功能、特点产生探究的兴趣。教学 重点 本课必须掌握的东西,如:科学原理需要掌握的,动手操作中需要掌握的等等。引导学生在观察太阳能热水器的基础上提出问题。教学 难点 学生难以掌握的东西,如:难理解什么?难操作什么?深入理解太阳能热水器的工作原理。教学 准备 教师:不同颜色的卡纸4张、温度计4支、长尾夹8个。黑色卡纸5张、瓦楞纸5张、剪刀、双面胶、量角器。锡箔纸1张、各种图片。学生:学生活动手册、铅笔等。教学过程教学环节 教学活动 设计思路 教学备注上课仪式 教师自我介绍: 同学们好一、聚焦问题:观察太阳能热水器(预设5分钟) 1.观察生活中的太阳能热水器 引导学生观察书上的太阳能热水器实物图,看看太阳能热水器有什么特点。 提问:你们知道太阳能热水器吗?它是做什么用的? 你们在哪里见到过太阳能热水器? 2.聚焦本节课要研究的问题 谈话:本单元我们将自己设计和制作一种简易太阳能热水器。这节课我们先来了解一下太阳能热水器有哪些特点,运用了哪些科学知识,为之后我们的制作打下基础。 引入环节主要是考察学生对太阳能热水器的了解程度,引导学生进行完整的回答。二、科学实践活动(预设30分钟) 一、太阳能热水器有哪些特点 1.观察太阳能热水器的结构 出示太阳能热水器的照片,让学生看一看太阳能热水器包括哪些结构。然后再出示太阳能热水器的结构示意图,进一步观察太阳能热水器由哪些部分组成。 引导学生小结:太阳能热水器由集热管、储水管、入水口、出水口等组成。太阳能热水器还有支架。 2.分析太阳能热水器各部分结构有什么作用 通过提出问题,引导学生交流他们对太阳能热水器各部分功能的认识。 太阳能热水器的各个部分有什么作用? 集热管有什么作用? 储水管有什么作用? 入水口和出水口分别有什么作用? 支架有什么作用? 你还发现太阳能热水器有哪些特点? 3.分析太阳能热水器是如何利用太阳能的 提出问题,组织学生思考讨论: 太阳能热水器的集热管是什么颜色的?为什么? 太阳能热水器的集热管是怎样摆放的?为什么? 太阳能热水器的出水口和入水口哪个在上?哪个在下? 储水箱里的水是怎样热起来的? 引导学生根据大家讨论交流后形成的观点,解释太阳能热水器是如何利用太阳能的。 教师小结:太阳能热水器主要是利用太阳能将水加热。太阳能热水器的集热管能吸收太阳能。在储水箱上,出水口在上、入水口在下的设计利用了热对流的原理。关于集热管为什么是深色的,集热管为什么要倾斜放置,我们一起来继续研究。 二、集热管为什么是深色的 1.引导学生设计实验 谈话:为什么生活中的太阳能热水器大多是深色的?颜色会对集热管的吸热能力产生影响吗?下面我们来研究这个问题。 提问:不同颜色物体的吸热能力一样吗? 如果不一样,什么颜色吸收太阳能的能力最强? 如何检验你的假设是否正确? 组织学生设计实验测试不同颜色物体的吸热能力,检验他们的想法。 谈话:我们在不同颜色的卡纸,有温度计,如果要对比不同颜色的吸热能力,在实验时,我们应该控制哪些因素? 引导学生形成设计方案: 将材质、厚度相同的不同颜色的卡纸做成大小一致的低袋;将温度计放入低袋中,固定温度计的位置;保证温度计的初始温度和光照的时间相同。 2.学生进行实验 在阳光下或较强的灯光下做实验,5分钟后,观察每支温度计的读数,并记录在学生活动手册上。 3.汇报实验结果,形成结论 提问:说说你们的实验结果,哪种颜色的卡纸吸热能力最强。这对你们设计太阳能热水器有什么启发?太阳能热水器的集热管用什么颜色的材料比较好? 教师小结:在相同的光照时间下,黑色纸袋中温度计的示数升高幅度最大。这说明相较其他颜色,黑色的吸热能力最强。 三、集热管为什么要倾斜 1.引导学生设计实验 引导学生思考为什么生活中的太阳能热水器都有一个支架,集热管都以一定的角度倾斜着放置。 提问:太阳光照射的角度不同,会影响物体的吸热效果吗?你认为阳光的直射和斜射,哪种情况下物体的吸热效果更好?如何检验你的假设是否正确? 引导学生形成实验方案: 用同样的黑色卡纸制作三个同样大小的纸袋;将温度计放入纸袋中,固定温度计的位置;在阳光或其他强光下,将纸袋一个垂直于地面放置,一个与地面平行放置,一个与光垂直放置。 2.学生进行实验 在阳光下或较强的灯光下做实验,5分钟后,观察每支温度计读数,并记录在学生活动手册上。 3.汇报实验结果,得出结论 提问:哪个纸袋的吸热效果最好? 太阳高度每时每刻都在变化,太阳能热水器的集热管要怎样倾斜,才能保证它在最大范围内接受到直射的阳光? 教师小结:当太阳光垂直照射在物体上时,物体的吸热效果最佳。 引导学生进一步观察细节,并在观察后讨论分析太阳能热水器是如何更好地利用太阳能的。 在探讨太阳能热水器如何利用太阳能时,引导学生集中思考太阳能热水器的结构,思考不同的结构对利用太阳能有什么作用。 学生自己设计并进行实验,如果学生想探究其他颜色,教师可让其自由选择。 学生通过实验会发现与太阳光垂直的黑色纸袋升温最快,由此可以推断太阳能热水器的集热管与太阳光垂直时吸热效果最好。三、拓展与应用(预设5分钟) 1.探讨反射板的作用 展示一些生活中用到反射板的设备。 谈话:一些户外使用的太阳能热水杯上有反光板,以前的太阳能热水器集热管外也有反射板。太阳能热水器需不需要反射板?增加反射板能提高太阳能热水器的吸热效果吗? 2.鼓励学生课后进行实验 谈话:你能继续用纸袋进行实验,比较有无反射板时纸袋的吸热效果吗?将你们的实验结果和结论记录下来,下节课与大家一起交流。 3.了解太阳能热水器中的反射板 让学生阅读拓展与应用中的最后一段文字,了解部分太阳能热水器中的反射板——抛物面聚光器。 通过以上探究实验,学生会对太阳能热水器的结构和原理有更加深入的理解,这对他们自己设计和制作太阳能热水器有很大的指导意义。四、练一练 一、填一填: 1.太阳能热水器由( )、( )、( )、( )等组成。太阳能热水器还有( )。 2.在相同光照时间下,( )升温幅度最大。说明( )的吸热能力最强。五、整理 老师指导学生进行材料的整理。 培养学生使用材料的好习惯。六、板书设计 15.认识太阳能热水器 吸热效果: 颜色越深 效果越好 角度倾斜 效果越好 展开更多...... 收起↑ 资源预览