小学科学鄂教版六年级下册8.太阳教案
展开本课教学内容分为3部分:
第一部分:了解太阳能在生产生活中的应用及其优势。
地球上的风能、水能、波浪能和生物能以及部分潮汐能都来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射的光能和热能。
教材第38页所展示的六张图片描绘了人类是如何利用太阳能的,从阳光下阅读书籍到太阳能灶加热食物,从太阳能发电站发电到太阳能热水器给水加热,从太阳光下晾晒玉米到存储了太阳能量的太阳能路灯照明,都是直接利用了太阳的光和热。
太阳能取之不尽、用之不竭,没有污染。太阳能既是一次性能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。这些都是太阳能和水能、风能以及能源矿产提供的能量相比的优点。教材在此适时地提出思考太阳能的优点,目的就是希望同学们对这些优势有所了解。
第二部分:了解太阳能热水器利用太阳能的基本原理。
常见的太阳能热水器由集热器、不锈钢蓄热保温水箱、定温热水箱(全天候系统)、水位自控装置、热水自动供应装置和上下循环管等部件组成。集热器高效吸收太阳辐射能,系统内的水吸热形成热虹吸自然循环,使循环蓄热水箱内的水温不断升高。良好的保温性能,使热水12小时内温度不会降低5℃,可隔天使用。
第三部分:设计制作太阳能热水器。
在学生了解了成品太阳能热水器的基本构造后,可以适时组织学生开展设计简易太阳能热水器的活动,为开展好第三部分做铺垫。设计太阳能热水器是一个典型的科学设计活动。学生在探究出一些科学道理之后,利用这些科学原理展开设计和制作活动,最后还要用实践检测作品的性能。这就要求他们能综合运用所学的知识,成功地完成设计任务为后续的实践活动创造条件,打下基础。这无疑是一次难忘的科学之旅!
设计的准备及步骤应让学生们了解并经历,设计活动的进程最好也由他们自己掌握和控制。
设计的步骤可以分为以下几步:
第一步:设计前的准备。
了解一些真实的太阳能热水器的构造、设计思路及工作原理。
第二步:明确设计要求。
1.能够装200毫升水;
2.要利用容易得到的材料;
3.能够尽可能地在短时间内使热水器中水的温度升上来。
第三步:撰写设计方案。
熟悉设计方案的一般格式,可以考虑不同的设计思路,并从中优选最佳方案。同时,在此基础上交流与优化设计方案,要求学生具备参与集体交流、取长补短和相互启发的能力,并合理地借鉴有利于促进设计方案走向成熟的经验。同时也要提倡和鼓励具有创造性和个性化特点的设计方案。
第三部分:制作太阳能热水器。
教材第39页在提出分组制作一个简易“太阳能热水器”要求的同时,出示了五样工具和材料的图片,它们分别是温度计、小镜片、剪刀、黑纸和易拉罐。当然,这些都是使热水器里的水热得更快所需要的理想材料,对于六年级同学的实有能力水平,我们还可以适当增加几个“变量”,如白纸、塑料瓶和玻璃瓶。在这一部分里,要求学生能根据设计方案选材制作,引导学生选用合适的制作材料,并尊重他们的选择。在统一的制作要求下,允许个性化的作品并承认学生个体制作技能的差异。同时教师应充分信任每位学生,对他们的第一件作品都报以肯定、赞赏的态度,这样不仅能有效地激发他们的创作热情,而且有利于促进他们在整个探究活动中保持兴趣,提高探究活动的效率。
制作好的太阳能热水器,了解它们的性能,才能准确、客观地评价。因此,制订科学、合理的检测方法,确定科学、完善的检测指标或参数是必不可少的。在此,教师可以提出两个问题供学生思考:检测热水器性能应注意什么?检测热水器性能需要什么工具?让学生明白这项活动最重要任务是让每个太阳能热水器在相同的条件下工作(同时给同样多的水加热,且都间隔固定时间进行测量),并真实、准确地记录各参数。此处活动的目的不仅要培养学生们善于交流、合作的好习惯,而且也要让学生思维的科学性、逻辑性和严密性得到提高。
教材第39页下面提出了找出热水器水热得快原因的要求,这里不仅要分析是什么因素在影响太阳能热水器的效能,而且还要评价每一个太阳能热水器效能的好坏。如热水器选用的金属、塑料或是玻璃等材料因素;竖放、横放或是斜放等摆放方式;黑色、白色等颜色因素。
显然,要从太阳能热水器工作过程中的记录找出影响其效能的因素是有难度的。检测还要在严格的条件控制下进行。要科学地将各种太阳能热水器分组检测,更利于对比分析得出结论。比如:将金属、塑料、玻璃等分为一组研究太阳能热水器的材料因素;将材料性质相同的太阳能热水器分为一组,研究太阳能热水器的摆放方式;将材料性质相同的太阳能热水器,在摆放相同的条件下,研究颜色(黑、白或其他颜色)的因素。如果条件允许,应让他们在逻辑清晰、目的明确的条件下再重复检测并记录一次。这一次,要做出客观的评价,就比较容易了。
经过前后两次检测,学生们的逻辑推理能力和实践技能将逐步得到培养。这也将是一次很有趣、很大胆的探索,它会用事实告诉学生,科学的方法是科学探索取得成功的前提条件。
此时,如果让他们再设计一个性能良好的太阳能热水器将会更有意义。
学情分析
本课学生将运用学习成果解决实际问题,即设计一个太阳能热水器。这是对前面几课积累经验的一个应用与升华。这个热水器并不会有多少实用价值,但这会促使学生像科学家或工程师那样工作,他需要考虑从原理到材料到制作每一个细节,还有同学之间的合作精神的塑造。
学习目标
1.了解太阳能热水器的工作简单原理。
2.设计太阳能热水器并能根据设计方案制作太阳能热水器。
3.能对自己或他人的作品进行客观、公正的评价;愿意与同学分享成功的经验。
教学重难点
重点:认识太阳能热水器的工作简单原理。
难点:设计太阳能热水器并能根据设计方案制作太阳能热水器。
评价任务
1.认识太阳能在生产生活中的应用。
2.了解太阳能热水器的工作原理。
3.设计、制作一个太阳能热水器。
教学准备
分组材料:学生制作太阳能热水器的自备材料,温度计,手表。
教师准备:太阳能的相关资料或科普读物。太阳能热水器的简单工作原理图。教师自制的太阳能热水器模型。
教学过程
一、了解太阳能在生产生活中的应用及其优势
1.谈话:随着科学技术的发展,太阳能在人们日常生产生活中的应用越来越广泛,请大家说一说,你所了解到的人类在生产生活中直接利用太阳能的例子。
2.学生交流汇报。
凡是合适的例子教师都要从知识了解的途径或知识了解的广度来给予肯定。如果学生所举例子不是直接利用太阳能,教师可以进一步强化“直接利用”的标尺,引发学生再次思考。
3.组织学生小组讨论:太阳能与其他能源相比较有哪些优点?
4.学生汇报后教师给予总结梳理,落脚到太阳能是一种取之不尽、用之不竭,没有污染的能源。
二、了解太阳能热水器的构造和基本原理
1.谈话:太阳能热水器是生活中常见的一种利用太阳能的设备,观察太阳能热水器,说一说它是怎样利用太阳能的。
2.邀请个别学生表达交流自己的观点,对同学们的发言至少要在积极思考勇于表达方面给予肯定。
3.出示太阳能热水器示意图进行讲解,指导大家认识到,太阳能热水器将吸收的太阳光线转换成热能,利用冷水比重大,热水比重小的特点,在热水器内形成冷水自上而下,热水自下而上的自然循环,使整个水的温度逐步升高,达到一定温度。同时简要介绍热水器的构造。
三、依据对太阳能热水器的构造和基本原理的了解,自行设计一个“简易太阳能热水器”
1.指导学生明确设计要求。
(1)能够装200毫升水;
(2)要利用容易得到的材料;
(3)能够尽可能地在短时间内使热水器中水的温度升上来。
2.组织学生进行小组讨论并撰写设计方案。
(1)组织大家思考:设计太阳能热水器需要考虑哪些问题?
(2)设计太阳能热水器可以采用哪些有效的措施?
(3)按要求的格式撰写设计方案。
3.组织同学在班级内、学习小组之间开展交流与优化设计方案的活动。
4.课后准备制作太阳能热水器的工具和材料。
四、制作太阳能热水器
1.谈话:“有了太阳能热水器的设计方案,想必大家已经迫不及待要将它制作出来,并亲自看看它的效果吧!让我们选择合适的材料,按照自己的制作计划,开始制作一个简易的太阳能热水器。”
2.学生分小组制作太阳能热水器。
(1)选择合适的工具和制作材料。
(2)按设计要求制作太阳能热水器。
(3)交流制作过程中的体会。
3.检测太阳能热水器。
(1)讨论:用什么方法来检测太阳能热水器性能的优劣?需要测定哪些指标或参数?
(2)检测。
①开展严格控制条件下的检测活动。
②科学地记录。每隔5分钟测一次水温,把测量的结果记录下来。
五、评价我们的太阳能热水器
1.整理检测参数。
汇总所有的科学数据,分析、整理这些检测参数,汇报分析结果。
2.研究影响的因素。
材料性质的因素;太阳能热水器的摆放的方式;太阳能热水器颜色的因素等。
交流:我们认为影响太阳能热水器的因素有哪些?
3.再次设计太阳能热水器。
性能更良好的太阳能热水器应该是什么样的?尝试设计性能更良好的太阳能热水器。
教学反思
在认识太阳能热水器时,学生对照教材第39页上面太阳能热水器示意图进行观察描述,可以不必完整描述太阳能热水器的具体构造,但大致描述出它怎样利用太阳能是必须的。在这里,需要大家知道,太阳能热水器将吸收的太阳光线转换成热能,利用冷水比重大,热水比重小的特点,在热水器内形成冷水自上而下,热水自下而上的自然循环,使整个水的温度逐步升高,达到一定温度。
如果有学生实地观察过太阳能热水器,认识到热水器上的玻璃管是圆形的,具有对太阳光源自然跟踪的特点,再加上反光板的反射原理,使玻璃管四面受光,集热效果时间更长,水温更高,教师应积极的给予肯定。
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