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人教版 五年级上册 《太阳能热水器》单元 16.制作简易太阳能热水器 教学设计
单元 《太阳能热水器》 课题 16.制作简易太阳能热水器 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 本课将组织学生利用所学知识，设计并制作一个简易太阳能热水器模型，并在设计和制作的过程中进行模型的测试。
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.能根据工程的需求，比结构、功能等角度设计简易太阳能热水器。 2.能根据设计意图，分析可利用的资源，制订较完整的制作计划。 3.会使用工具对材料进行简单加工。 科学思维 能根据设计图制作模型，并在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。 探究实践 “设计与制作”、“检验” 态度责任 乐于与他人沟通交流、分享设计方案，能尊重他人的意见。
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。
设计和制作简易的太阳能热水器
教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
对模型进行效果测试，并从吸热效果、成本、结构等方面对模型进行调整。
教学 准备 教师：200-300ml的容器，如矿泉水瓶等。不同颜色的黏结材料，如白色胶带、黑色胶带等。温度计、反光及支持材料、其他辅助材料，如橡皮塞等。剪刀、直尺、量角器等。计时器、超市清单。
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：制作简易太阳能热水器（预设5分钟） 引导学生回顾上节课的学习内容，提出本节课的任务。 提问：上节课我们了解了关于太阳能热水器的哪些知识？ 讲述：通过之前的学习，我们已经知道，黑色的材料吸热能力最强；太阳光垂直照射在物体上时，物体的吸热效果最佳；增加反射板有助于物体的吸热。 谈话：利用太阳能将水加热，既环保又节约能源。让我们设计并制作一个简易太阳能热水器来给水加热吧。 让学生回顾旧知，考查学生是否已经掌握了设计太阳能热水器需要具备的科学知识，为这节课的设计和制作活动做好准备。
二、科学实践活动（预设30分钟） 一、设计与制作（1） 1.讨论制作简易太阳能热水器的初始方案和需要的材料和工具 提问：如果要设计一个能在15分钟内让200ml水升温的简易太阳能热水器，你们打算如何设计？ （教师出示课前准备的“材料超市清单”）参考这份“材料超市清单”，我们可以想出哪些初始方案？ 这些初始方案分别需要哪些材料和工具？ 2.计算各种初始方案的材料成本 提问：算一算，我们的各种初始方案需要的材料成本大致是多少？ 3.选择一种制作简易太阳能热水器的方案 谈话：我们已经根据不同的材料，设计出了多种初始方案。接下来，我们要从这些方案中确定一种方案。 提问：在选择方案时，我们需要考虑哪些因素？ 哪种方案的成本最高？哪种方案的成本最低？ 哪种方案的结构最简单？ 哪种方案的加热效果可能最好？ 引导学生综合考虑各项因素，最终选择一种方案，画出它的设计结构图，再列出所需要的材料种类、规格和数量。 二、设计与制作（2） 1.按照设计图选择材料，进行制作 谈话：上节课，我们已经完成了简易太阳能热水器的设计方案。这节课我们来制作和检验我们设计的简易太阳能热水器。 讲述：请注意下列几点注意事项。 请根据我们的设计方案进行制作，小组成员要进行合理分工。 如果发现原来的设计有不合理的地方，可以在原先的设计图上修改。 在制作过程中，要规范使用工具，避免误伤自己或其他同学。 如果遇到困难，先自己思考解决方案，再寻求老师和同学的帮助。 2.制作简易太阳能热水器 学生开始动手制作，教师四处巡视，在学生需要的时候及时给予帮助和指导。 三、检验 1.检验加热效果 让学生在阳光下检验制作好的简易太阳能热水器的加热效果。具体方法如下： 准备好学生活动手册； 将制作好的简易太阳能热水器放在阳光下，测量并记录水的初始温度； 每隔1分钟，记录一次水的温度变化； 照射15分钟后，记录水的最终温度，然后停止检验。 2.绘制温度变化折线图 让学生在学生活动手册上绘制温度变化折线图，教师进行巡视。如果发现有学生绘制折线图有困难，让学生暂时停止绘制，教师给予指导。 横坐标代表时间，以分为单位，可以先在横坐标上均匀画出15个点，坐标的起点代表0，每一点代表1分钟； 纵坐标为水的温度，以摄氏度为单位，根据具体测量值选择数值范围； 接着，在对应的分钟正上方找到温度的位置，用点标记； 最后，用直线将各个点连接起来，一个水温变化折线图就绘制完成了。 鼓励学生设计多个初始方案以供比较、筛选。 让学生考虑各种设计方案分别需要哪些材料。 引导学生比较各种方案的材料成本、操作难度、升温效果等，最终选择一种最优方案。确定了最终的设计方案后，再让学生将它的结构设计图，所需材料的种类、规格和数量等记录在记录单上。 教师在学生动手之前，一定要提醒学生相应的注意事项。 要让学生明白，应当按照设计图上画的样子和标明的材料制作，不能设计、制作“两张皮”。 记录的间隔时间不拘泥于1分钟，可根据教学实际情况改变时间间隔和记录的次数。
三、课后思考（预设5分钟） 分析温度变化折线图 谈话：你能从折线图上获得哪些信息？下节课，我们就来交流和分析这些信息，从中找出太阳能热水器需要改进的地方。 从折线图中能看出水的升温幅度和快慢。如果升温幅度小，升温慢，就说明简易太阳能热水器的升温效果不理想；如果出现水温上升后又下降的现象，可能是简易太阳能热水器的保温功能不再想。
四、练一练 一、画一画： 绘制一个简易太阳能热水器
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 16.制作简易太阳能热水器 选择方案 绘制图案 画出设计

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