冀人版小學(xué)科學(xué)五上-21太陽能熱水器(教案)

21.太陽能熱水器教學(xué)目標(biāo)科學(xué)知識1.能說出什么是輻射。2.能歸納出太陽能熱水器吸熱多少與其顏色、吸熱面積、與陽光之間的夾角有關(guān)?？茖W(xué)探究1.能從陽光下太陽能熱水器中的水被曬熱的現(xiàn)象中提出探究性問題。2.能通過比較熱水器的相同點(diǎn)提出有針對性的假設(shè)。3.能通過查閱資料、實(shí)驗(yàn)等方式獲得相關(guān)信息。4.能用科學(xué)語言、記錄表等記錄整理信息，表述結(jié)果。5.能用比較、推理等方法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并判斷結(jié)論與假設(shè)是否一致。6.能對探究活動做出總結(jié)性評價?？茖W(xué)態(tài)度1.能對太陽能熱水器吸熱多少與什么因素有關(guān)表現(xiàn)出探究興趣。2.能以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為依據(jù)作出判斷。3.能與他人分工合作、溝通交流，綜合考慮大家意見，形成集體的觀點(diǎn)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境(STSE)1.能說出輻射熱在生中的應(yīng)用。2.能說出人們利用輻射熱原理制作的科技產(chǎn)品影響著人們生產(chǎn)和生活的發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)1.能說出什么是輻射。2.能歸納出太陽能熱水器吸熱多少與其顏色、吸熱面積、與陽光之間的夾角有關(guān)。教學(xué)難點(diǎn)能通過比較熱水器的相同點(diǎn)提出有針對性的假設(shè)。教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備大小相同的長方形黑色紙盒2個、白色紙盒1個、帶孔木板1塊、電燈泡、燈座、溫度計(jì)2支、三腳架、課件等。學(xué)生準(zhǔn)備《科學(xué)學(xué)生活動手冊》、筆等。教學(xué)建議課時安排:建議安排2課時。第一課時:完成活動1及“應(yīng)用與拓展”。第二課時:完成活動2。教學(xué)過程第一課時(一)創(chuàng)設(shè)情境，提出問題1.引導(dǎo):我們知道太陽能夠發(fā)光、發(fā)熱。太陽發(fā)出的熱能夠使太陽能熱水器中的水曬得很熱。(出示太陽能熱水器圖片。)2.提問:太陽的熱是怎樣從遙遠(yuǎn)的太空傳給太陽能熱水器的?(二)查閱資料，獲取事實(shí)1.引導(dǎo):前面我們已經(jīng)認(rèn)識了熱可以通過傳導(dǎo)和對流的方式傳遞，如果太陽的熱是通過傳導(dǎo)和對流的方式傳到地球的，那么太陽與地球之間就應(yīng)該有某種物質(zhì)存在，事實(shí)是怎樣的?讓我們通過查閱資料來獲取有關(guān)信息。2.要求:以小組的形式，通過上網(wǎng)或閱讀有關(guān)書籍，了解太陽與地球之間有沒有物質(zhì)存在，將查閱的資料記錄下來。3.閱讀:學(xué)生查閱記錄有關(guān)資料。(三)交流資料，形成知識1.匯報:指定學(xué)生匯報查閱的資料，其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充與評價。2.講解:太陽距離地球很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)，約有1.5億千米。而地球周圍的空氣只有2000-3000千米厚，也就是說地球大氣層以外遙遠(yuǎn)的太空是沒有空氣的。這說明太陽的熱不是靠傳導(dǎo)和對流的方式傳給地球的，那么又是靠什么傳遞的呢?3.小結(jié):太陽從遙遠(yuǎn)的太空直接將熱傳給地球，這種傳遞熱的方式稱為輻射。(四)聯(lián)系生活，實(shí)踐運(yùn)用1.談話:生活中很多地方用到了輻射熱，說一說你都知道哪些呢?2.觀察:分組觀察生活中哪些地方用到了輻射熱，拍照后將照片粘貼到《科學(xué)學(xué)生活動手冊》第29頁中。3.提問:它們各有什么用途，你還知道哪些利用輻射熱原理制作的科技產(chǎn)品，它們對人們的生活有什么影響?4.匯報:指定小組代表進(jìn)行匯報，其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充與評價。板書設(shè)計(jì)21.太陽能熱水器太陽從遙遠(yuǎn)的太空直接將熱傳給地球，這種傳遞熱的方式稱為輻射。第二課時(一)創(chuàng)設(shè)情境，提出問題1.出示謎語:黑方臉，斜著坐，曬-曬，水變熱。2.引導(dǎo):猜一猜這是什么物體?(播放太陽能熱水器視頻)太陽能熱水器能夠吸收太陽的輻射熱，使冷水變?yōu)闊崴?.提問:太陽能熱水器吸熱多少與哪些因素有關(guān)呢?(二)觀察比較，作出假設(shè)1.引導(dǎo):太陽能熱水器吸熱多少與它本身的哪些特點(diǎn)有關(guān)?(出示不同類型的太陽能熱水器圖片)下面我們觀察比較太陽能熱水器有什么相同點(diǎn)。(學(xué)生通過觀察比較會發(fā)現(xiàn)它們都是黑色的，都是斜著放，都是面積大的一面朝向太陽。)2.思考:這些相同點(diǎn)和它吸熱多少有什么關(guān)系?3.假設(shè):太陽能熱水器吸熱多少可能與顏色、擺放角度、受熱面積有關(guān);黑色的比白色的可能吸熱多，受熱面積大的比受熱面積小的吸熱多，受熱面與光線垂直的比不垂直的吸熱多。(三)明確思路，實(shí)驗(yàn)觀察1.明確思路。(1)引導(dǎo):太陽能熱水器吸熱多少與什么有關(guān)的實(shí)驗(yàn)是一個模擬實(shí)驗(yàn)，我們可以用酒精燈或燈泡等作為熱源，用小瓶、杯子、盒子等作為受熱物體:我們猜想到影響太陽能熱水器吸熱多少的因素有顏色、角度、受熱面積，在實(shí)驗(yàn)中還有一個條件會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就是距離。對比實(shí)驗(yàn)的原則是只能改變個條件，如果研究顏色，改變的條件是盒子的顏色，其他條件都要保持相同。(2)提問:怎么改變研究條件，怎么使其他條件保持相同呢?(3)交流:學(xué)生嘗試從實(shí)驗(yàn)變量入手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行交流。(4)演示:結(jié)合學(xué)生的設(shè)計(jì)情況，用動畫演示如何控制變量。2.掌握方法。(1)引導(dǎo):下面播放實(shí)驗(yàn)方法視頻，注意實(shí)驗(yàn)分幾步完成，每一步怎樣做，看誰記得準(zhǔn)確。(2)播放:實(shí)驗(yàn)方法視頻，學(xué)生觀看、記憶。(3)要求:每個小組先做“顏色對吸熱的影響”，然后做“受熱面積對吸熱的影響”的實(shí)驗(yàn)，最后做“角度對吸熱的影響”的實(shí)驗(yàn)(注意第二個實(shí)驗(yàn)要選用沒用過的盒子)。比一比，哪個小組在規(guī)定的時間內(nèi)完成的實(shí)驗(yàn)多，觀察到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。(4)提示:實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真熟悉實(shí)驗(yàn)步驟;不要用手摸燈泡，避免燙傷，不要看燈泡，避免刺眼;實(shí)驗(yàn)中小聲交流，合理分工，團(tuán)結(jié)合作。3.實(shí)驗(yàn)觀察。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將觀測到的數(shù)據(jù)記錄在《科學(xué)學(xué)生活動手冊》第29頁中。教師巡視指導(dǎo)。(四)分析現(xiàn)象，形成知識1.交流:學(xué)生先在小組內(nèi)分析、比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)果;再進(jìn)行全班交流，并相互補(bǔ)充與評價。2.小結(jié):顏色越深、吸熱面積越大、光線照射角度越接近90°則吸熱越多。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推理得出:黑色的、受熱面積大的、擺放角度始終與太陽光線垂直的太陽能熱水器吸熱最多。(五)運(yùn)用知識、括展延伸1引導(dǎo):實(shí)際上太陽能熱水器還存在不足，比如太陽每天的位置都在不停地發(fā)生變化，照射角度不能一直是90度，它的受熱面積還不夠大。下面請你們發(fā)揮自已的聰明才智，設(shè)計(jì)一種新型的、吸熱更多的太陽能熱水器，小組共同詞論，可以通過文字或圖畫來表示你們的成果。最后比一比，看哪個小組設(shè)計(jì)的太陽能熱水器科學(xué)、新穎、實(shí)用。2.設(shè)計(jì):學(xué)生在小組內(nèi)設(shè)計(jì)新的太陽能熱水器。3.匯報:指定學(xué)生匯報自己小組設(shè)計(jì)的方案，要求其他學(xué)生認(rèn)真傾聽，積極提出合理的意見或建議，客觀地評價別人的設(shè)計(jì)成果。4.評價:教師對學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)行評價，選出更加科學(xué)、新穎、實(shí)用的設(shè)計(jì)方案。課程資源太陽能熱水器的工作原理太陽能熱水器是一個光熱轉(zhuǎn)換器，它的真空管是太陽能熱水器的核心，其結(jié)構(gòu)如同一個拉長的暖瓶膽，內(nèi)外層之間為真空。在內(nèi)玻璃管的表面上利用特種工藝涂有光譜選擇性吸收涂層，以最大限度地吸收太陽輻射能。經(jīng)陽光照射，光子撞擊涂層，太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，水從涂層外吸熱，水溫升高，密度減小，熱水向上運(yùn)動，而密度大的