90STEM参与式主题活动太阳能热水器资料.ppt

Thank You！ 感谢您参加2014年浙江省科技教育与创新 人才培养专题培训班！ E-mail：lw1226@126.com ，通过把这四个领域内学科知识和技能的教与学整合到一种教学范例中，使学生学习的零碎知识变成一个互相联系统一的整体，这样就消除了传统教学中各学科知识割裂、不利于学生综合使用解决实际问题的障碍，是一种跨学科的学习方法 与课内科学课程相对应的STEM项目——基于科学情境，结合技术与工程活动； 与综合实践和通用技术课程项目对应的STEM项目——基于工业情境，融合科学问题与工程技术； 课外开展的STEM教育项目——基于生活情境，巧妙结合科学、技术和工程问题。 自封袋是学生生活中常见的用品，通过不同的连接方式，使两个部分牢固的锁在一起，起到密封的作用。这其中包括有材料的特征和特性、连接的方式和方法，受力的控制等科学原理和工程技术。学生通过观察和研究常见的各种自封袋，了解力可以通过多种方式进行传递，可以用一些装置控制力，以实现自由的打开和闭合；了解这样的装置中有的部分需要能移动和旋转、有的部分必须牢牢地固定住；理解在设计结构时要考虑其用途和条件的限制，要考虑材质的选择和链接的方法。 在这个项目中，解决自由的打开和闭合这个实际问题成为一个贯穿始终的线索，将科学学习、设计、和技术运用结合起来。在我们的课外科技活动和各类科技竞赛活动中，有大量的实例和问题可以开展这类形式的STEM教育 安装朝向以正南为最佳，其倾斜角和当地纬度相等。在选择安装的倾角时，若全年使用，其倾角可以和当地的纬度相等；若夏季使用，倾角为当地纬度减10°；太陽能熱水器主要著重於冬天之集熱，若冬季使用可考虑当地纬度角加10°，太阳能热水器安装对倾角的要求并不是一成不变的。 宁波纬度：28-30之间 在我们的课外科技活动和各类科技竞赛活动中，有大量的实例和问题可以开展这类形式的STEM教育 在我们的课外科技活动和各类科技竞赛活动中，有大量的实例和问题可以开展这类形式的STEM教育 科学（教科版）五年级上册 光 光和影 阳光下的影子 光是怎样传播的 光的反射 光与热 怎样的到更多的光和热 做个太阳能热水器 评价我们的太阳能热水器 思考 可以用太阳光加热水吗? 为什么要用太阳光加热水 ? 有意义吗？ 如何用太阳光加热水?? 能否设计一个很简单的装置做到这点？ 如何才能得到尽可能热的水？ 活动任务 制作一个可以利用太阳光进行加热的装置。 活动材料 光源： 太阳光 结构材料： 2个一次性塑料杯、1大张硬纸板 硅胶管（4*5mm透明、2*3mm透明、4*5mm黑色） 黑色卡纸、铝箔纸、保鲜膜、报纸 工具：尺子、剪刀、铅笔、橡皮、锥子、温度计 连接材料：透明胶、双面胶、热熔胶枪 制作要求 能够加热一整杯水； 装置能够正常运转，不漏水； 自动装置，测试期间不需要人辅助； 公平实验的设置。 如何让水从进水杯流到集水杯？ 如何让从进水杯进入集水杯的水温度升高？ 导管和底板用什么样的颜色？粗细？ 在加热的时候，你希望导管中的水流得多快？ 如何排布导管可以让水更多地吸收台灯发出的热量吗？ 当实验结果显示水温并没有显著上升时，要怎样改进装置？ 思考 设 计 小组讨论确定设计方案，包括设计图、材料等，并将设计方案填写在学员记录单上。 测量温度 太阳光 对照（水在阳光下自然受热） 初始温度 结束温度 温度差 加热时间 光源类型 *注意：记录单的填写 将你的实验数据填写在下表中。 设计与制作 注意：请各组完成设计后，再去领材料 交流与汇报 你的太阳能加热装置能否正常运行？ 制作过程中遇到了哪些问题，是如何解决的？ 是否对太阳能加热装置进行了测试，对测试结果是否进行了分析并在此基础上进行了改进？ 是否进行了数据的记录？ 起始水温、最终水温、温度差、加热时间等 光源类型 太阳 对照（水在阳光下自然受热） 初始温度 结束温度 温度差 加热时间 放置的角度？ 铝箔纸和黑色纸的位置？ 管子排布的方式？ 如何保温？ …… 光源：太阳 思考： 第一组 太阳能加热装置测试数据 光源类型 太阳 对照（水在太阳下自然受热） 初始温度 31℃ 30℃ 结束温度 34℃ 31℃ 温度差 3 1 加热时间 1’40?s 1’40s 拓展：如何获得更大的温度改变吗？ 讨论：需要考虑哪些因素？ 水的流速（快？慢） 形状（管子的长短？粗细？） 颜色（透明？黑？） 材料（反光材料？黑色材料？……） 敞开还是封闭 厚度（保温材料的厚度） …… 替代光源：带有40W照明灯泡的台灯 用台灯加热时，被加热对象需离台灯罩外缘约10cm； 不得用任何方式改变台灯的加热，如加反光保护罩等； 教学建议 鹅颈台灯（模拟太阳） 灯罩 杯