五上2-8《评价我们的太阳能热水器》张秋佳

8.评价我们的太阳能热水器

小学科学教学网资源建设团队 张秋佳

【教材简析】

《评价我们的太阳能热水器》是教科版五年级上册《光》单元第8课。《做个太阳能热水器》和《评价我们的太阳能热水器》这两课内容是一个整体，是需要让学生经历“设计——制作——评价——改进”这样一个完整的长时工程实践过程，是典型的设计和工程技术课。

《评价我们的太阳能热水器》一课的主要内容分为展示我们的太阳能热水器和检验我们的太阳能热水器两部分。展示我们的太阳能热水器这一部分主要是让学生了解各个不同简易太阳能热水器的不同结构。而检验我们的太阳能热水器这一部分的主要是让学生通过检测效果，分析我们制作的热水器热效能好坏的原因，并进一步提出改进的措施。

本课内容安排在这个单元的最后，是为了让学生通过综合运用《光》单元光和热有关的知识，通过测试改进，优化太阳能热水器的热效能。让学生在完善太阳能热水器的工程实践活动中，认识到科技创新中运用科学知识的重要性，学会将知识转化为技术，运用到实际任务中，体会到设计、制作太阳能热水器的乐趣，培养团结合作以及善于学习、反思、改进的精神，树立开发利用太阳能有利于保护环境、节约能源的意识。

【学情分析】

上一节课，学生已将自己小组设计的太阳能热水器制作完成。对于运用本单元所学知识设计制作的作品，学生们一定是信心满满。上课时，学生往往会比较兴奋，急切地盼望展示和实践时刻的到来。除了急着想检验自己小组作品的热能效，学生们对其他小组的作品的结构也会非常感兴趣，他们会去比较各个太阳能热水器的不同之处。

【教学目标】

科学概念目标

太阳能是一种清洁、节能、安全的能源，人们正在大力开发和使用太阳能。

科学探究目标

1.运用“获得更多热”的方法检验太阳能热水器，并做好数据的观测和记录。

2.总结、评价、改进太阳能热水器。

科学态度目标

1.体会太阳能热水器制作的乐趣。

2.认识到科学技术应用对生活所带来好处。

3.培养团结合作以及善于学习、反思、改进的精神。

4.树立开发利用太阳能有利于保护环境、节约能源的观念。

科学、技术、社会与环境目标

初步了解“获得更多的光和热”相关知识在日常生活中的应用。

【教学重难点】

检验、分析学生设计制作的太阳能热水器的实际效果，并做出改进。

【教学准备】

教师：定好各组的测验场地、多媒体课件、黑板大表格。

小组：各组设计制作的太阳能热水器、数显温度计、秒表、每组两杯等量的水、改进制作所需材料(剪刀、双面胶、透明胶、各种制作材料)。

【教学过程】

（课前3分钟，自由观赏各组的太阳能热水器）

一、检测我们的太阳能热水器（预设20分钟）

[材料准备：各组自制的太阳能热水器、模拟光照的装置、数显温度计、秒表、定量冷水、小组热效能检测记录表、黑板数据汇总大表]

1.开门见山直入主题——热水器热效能检测达标赛。

刚才我们初步观察了各组的太阳能热水器，发现每个小组的设计都各有特色，那哪个小组的太阳能热水器使水升温的效果最好呢？今天这节课我们就来个太阳能热水器效能达标赛。

2.交流比赛注意事项。

（1）了解检测规则，明确公平性原则。

提问：为了比赛尽可能公平，你们觉得比赛的时候应该注意些什么？

（预设：水的多少相同、水的初始温度相同、光照时间长短相同、光照强度相同等）

（2）明确达标等级划分及测试操作要求。

我们的太阳能热水器热效能记录表

比赛操作提示：

①将200毫升水倒入热水器中读出开始时的温度并记录。

②在规定的摆放区域将热水器调节摆放好。

③各组同时开始计时，在记录表上分别记下3、6分钟时的水温，算出水温上升多少度，并根据达标量表确定达标成绩汇总黑板记录表。

④本次比赛时间8分钟，请各组在规定时间内完成。

3.分组检测太阳能热水器效能。

检测升温效果并记录各个热水器的达标能效。

4.交流自制太阳能热水器设计与升温、保温策略。

[材料准备：各组自制的太阳能热水器图片及设计图，以照片形式上传课件供小组介绍展示时投放。]

请不同达标等级的组介绍自制太阳能热水器的结构设计及采取的升温保温措施，互相学习长处，互提修改意见。

预设各组涉及的升温保温措施如下： 

①加深颜色（将塑料容器用颜料涂黑或用黑色卡纸包住）

②聚集更多光线（在装水容器后侧、底部等位置用锡箔纸、平面镜反光或用凸透镜、凹面镜聚光）

③周围用保温材料（用泡沫塑料、报纸、毛巾等材料围住装水容器）

④调整被照射角度（给热水器装支架）

⑤减少与外界的接触（用保鲜膜把装水容器和空气隔离）

……

二、二次改进设计并再次检测改进后太阳能热水器的热效能（预设15分钟）

[材料准备：改进制作所需材料(剪刀、双面胶、透明胶、各种制作材料)、模拟光照的装置、数显温度计、秒表、定量冷水、小组热效能检测记录表、黑板数据汇总大表]
    请同学们对自己的太阳能热水器进行改进，改进完再进行第二次达标检测。
    操作提示：
    1.改进时可用自己带来的材料，也可到老师的材料超市应需领取。
    2.重新领取一杯200毫升的水倒入。
    3.同样需要记录下各个时间的温度。最后请算出共上升的度数汇总黑板表格。  
    4.边改进边完善你们的设计图，并及时补充升温保温措施。
    5.改进加测试的时间一共15分钟。

三、展示完善后作品，交流改进后设计 （预设3分钟）

    [材料准备：各组改进后的太阳能热水器图片及设计图，以照片形式上传课件供小组介绍展示时投放。]

根据再次检测的成绩对比介绍太阳能改进前、后的设计及改进的效果。