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第21课太阳能热水器（教学教学设计）五年级科学上册（冀人版）

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教学内容分析

第21课太阳能热水器（教学教学设计）五年级科学上册（冀人版）

本节课的主要教学内容是让学生了解太阳能热水器的原理和结构，掌握太阳能转化为热能的基本过程，并通过实验观察这一转化过程。教学内容与学生已有知识的联系在于，五年级学生已在之前的课程中学习了能量转换的概念，如动能转化为势能等。本节课将在此基础上，让学生了解太阳能转化为热能的具体实例，结合课本中关于太阳能的章节内容，通过太阳能热水器的具体应用，加深学生对能量转换的理解，并与日常生活实际相联系，提高学生的实践操作能力。

二、核心素养目标

本节课旨在培养学生的科学素养和创新能力。通过学习太阳能热水器的原理和结构，学生能够发展以下核心素养：一是科学探究能力，通过实验观察和分析太阳能转化为热能的过程，提高观察、提问、假设、实验和结论的科学方法运用能力；二是创新思维，鼓励学生思考太阳能的更多应用可能性，激发其创新意识和设计潜能；三是环保意识，引导学生认识到太阳能作为一种清洁能源的重要性，增强其节能环保的观念，培养绿色生活理念。这些目标与新教材强调的培养学生科学素养、创新精神和环保意识的要求相契合。

三、教学难点与重点

1.教学重点：

-掌握太阳能热水器的基本原理，即太阳能如何转化为热能，从而加热水。

-理解太阳能热水器的关键组成部分，包括集热器、储热水箱、管道等。

-能够运用基本的科学方法，如观察、记录和分析实验数据，来探究太阳能热水器的效能。

举例：通过实验，学生能够观察到集热器对太阳光的吸收和水的加热过程，理解能量转化的具体实例。

2.教学难点：

-解释太阳能转化为热能的具体机制，特别是热能如何在集热器中被捕获和传递到水中。

-理解太阳能热水器在实际应用中的效率影响因素，如天气条件、集热器面积、储热水箱容量等。

-设计简单的太阳能热水器模型，将理论知识应用于实际操作中，难点在于如何将理论有效地转化为实践。

举例：学生可能难以理解为什么集热器表面的黑色吸热效果更好，教师需要通过实验和模型演示来解释黑色表面吸收更多太阳光能量的原理。同样，学生在设计模型时可能会遇到如何平衡集热面积和储水容量的问题，教师需要指导学生如何考虑实际应用中的这些变量。

四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都备有五年级科学上册课本，特别是涉及太阳能章节的内容。

2.辅助材料：准备太阳能热水器结构图、工作原理流程图、太阳能应用案例等相关图片和视频资料，以便直观展示。

3.实验器材：准备太阳能热水器模型或实物、温度计、计时器、不同颜色的集热板等，确保实验过程中学生能够动手操作，观察数据变化。

4.教室布置：设置实验操作区，配备足够的空间和设备供学生进行实验；同时，划分小组讨论区域，便于学生合作交流。

五、教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示太阳能热水器的图片，提出问题：“你们在生活中见过这样的设备吗？它是怎么工作的？”通过这个问题激发学生的好奇心和求知欲。

-邀请学生分享他们对太阳能热水器的了解和认识，为接下来的新课学习做好铺垫。

2.讲授新课（15分钟）

-结合课本内容，详细讲解太阳能热水器的原理、结构及其在生活中的应用。

-通过动画演示太阳能热水器的工作过程，帮助学生形象地理解太阳能转化为热能的过程。

-强调教学重点，如集热器、储热水箱等关键部分的作用，以及影响太阳能热水器效率的因素。

3.巩固练习（10分钟）

-分组讨论：让学生分组讨论太阳能热水器的优点和可能存在的问题，鼓励他们提出解决方案。

-课堂提问：教师针对太阳能热水器的原理和结构进行提问，检查学生对新知识的掌握情况。

4.实验探究（15分钟）

-分组进行实验：学生按照预先准备好的实验步骤，操作太阳能热水器模型，观察并记录水温变化。

-实验过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，引导学生思考实验结果与太阳能热水器原理之间的关系。

5.创新设计与应用（5分钟）

-鼓励学生思考如何优化太阳能热水器的设计，提高其效率。

-学生分享自己的创新设计想法，教师给予评价和建议。

6.总结与拓展（5分钟）

-教师对本节课的重点知识进行回顾，强调太阳能热水器的原理和结构。

-提出拓展问题：“除了太阳能热水器，你们还知道哪些利用太阳能的创新应用？”引导学生关注新能源的发展。

整个教学过程注重师生互动，充分调动学生的积极性，使其在探究、实践和讨论中掌握新知识，提高核心素养。同时，教学过程紧扣实际学情，凸显重难点，有助于培养学生解决问题的能力和创新思维。

六、学生学习效果

1.知识与技能：

-掌握了太阳能热水器的基本原理和结构，