改进与交流（教学设计）-2025-2026学年五年级上册科学人教鄂教版

该小学科学教学设计聚焦太阳能热水器的改进与优化，通过回顾前期设计制作经历，引导学生分享简易太阳能热水器的设计方案和测试数据，以原有工程实践为支架，衔接本次基于数据的改进任务，深化对清洁能源应用的理解。 突出科学思维与探究实践素养，学生通过分析升温数据识别设计不足，动手更换吸热材料、增设反射板等改进模型并测试验证，体现“设计-测试-改进”的工程流程，采用实验法与交流法，培养问题解决能力，为教师提供可操作的实践教学方案，提升课堂实效。

教案 课 题 改进与交流 备课人 授课日期 教学目标 （1）科学观念：理解太阳能热水器的基本工作原理，认识太阳能作为一种清洁能源的应用价值。 （2）科学思维：通过分析和比较实验数据，能够识别设计中的不足，并提出合理的改进方案。 （3）探究实践：能够动手改进简易太阳能热水器，并通过再次测试验证改进效果，掌握基本的工程设计流程。 （4）态度责任：在小组合作中，能够积极倾听他人意见，反思并改进自己的作品，培养团队协作和批判性思维能力。 教 学 重 点 与 难 点 （1）学生能够通过实验数据分析和小组讨论，找出简易太阳能热水器设计中的不足，并提出具体的改进方案，培养科学探究能力和批判性思维。 （2）在改进模型的过程中，学生需要综合运用科学知识、技术工具和团队协作能力，解决实际问题，体现学科实践和综合学习的素养导向。 媒体教具 （1）多媒体投影仪和电脑，用于展示太阳能热水器的结构和原理的动画或视频。 （2）太阳能热水器模型制作材料包，包括保温材料、透明塑料薄膜、黑色吸热板、温度计、水杯等。 （3）《太阳能科技应用》科普读物，供学生课后阅读，扩展太阳能应用的知识面。 教法学法 讲授法、实验法、交流法、改进法 教 学 过 程 二次备课调整 一、回顾之前的工程实践历程 1. 教师引导（引入课题） 教师：同学们，我们之前的学习让我们了解到太阳不仅给我们带来了温暖和光明，还提供了丰富的太阳能资源。这种清洁能源正在被越来越多地开发和利用。在我们的生活中，许多地方都使用了太阳能产品，这些产品的环保特性给我们的生活带来了便利。在本单元中，大家已经体验了一次小小工程师的角色，挑战了设计和制作简易太阳能热水器的任务。（学生认真听讲） 2. 学生交流与分享 教师：哪位同学愿意来分享一下你们小组在上一次课程中是如何设计和制作简易太阳能热水器的？（生：我们小组先制定了一份初步的设计图纸，然后用纸板制作了一个盒子，并用锡箔纸包裹了内壁，最后装上了水瓶和黑色吸热材料。） 教师：感谢这位同学的分享。还有其他小组想要补充或分享你们的经验吗？（生：我们在设计过程中遇到了一些困难，比如如何让水更快升温，我们尝试了几种不同的吸热材料以找到最有效的一种。） 3. 小结 教师：刚才这几位同学简要回顾了我们之前的活动流程。目前，我们已经对各自制作的简易太阳能热水器进行了初步测试。今天，我们将根据测试中发现的问题，共同探讨如何改进我们制作的简易太阳能热水器。 二、交流测量数据，讨论改进方案 1. 教师引导（提出问题） 教师：首先，请各小组派一位代表汇报你们简易太阳能热水器的测试结果。具体来说，你们的简易太阳能热水器在 15 分钟内能把水升高多少度？（生：我们小组的简易太阳能热水器在 15 分钟内将水温提高了 8 度。）（其他小组依次汇报） 2. 学生交流与分享 教师：非常感谢大家的分享。下一步，我们一起讨论如何改进现有的简易太阳能热水器。同学们可以从以下几个方面进行分析： 你们小组的简易太阳能热水器在 15 分钟内的升温效果如何？ 与其他小组相比，你们的升温速度是快还是慢？ 如果你们的速度较慢，可以考虑哪些改进措施？ 教师：请每位同学认真思考这些问题，并在小组内展开讨论。（学生分组讨论） 教师：哪个小组愿意先来分享你们的想法？（生：我们认为我们的升温速度较慢，可能是吸热材料不够好，我们可以尝试换一种更高效的吸热材料。）（其他小组依次分享） 3. 小结 教师：通过刚才的讨论，我们发现了多种可能影响升温速度的因素，例如吸热材料的选择和保温措施的有效性等。接下来，大家可以结合本组的情况，开始对原有模型进行改进。 三、改进模型，再次测试 1. 教师引导（明确任务） 教师：现在，请各位同学根据刚才讨论的结果，着手改进你们小组的简易太阳能热水器。温馨提示，在改进过程中请大家注意安全，正确使用工具。改进完成后，我们将再次进行测试并记录新的数据。（学生开始改进） 教师：很好，看到大家已经开始动手了。如果在改进过程中遇到任何问题，可以随时举手向老师求助。（学生继续改进） 2. 再次测试 教师：时间到了，请同学们暂时放下手中的工作，准备再次测试你们改进后的简易太阳能热水器。请每组准备好温度计和一杯常温水。（学生准备测试） 教师：现在，我们开始测试。请每组派一位代表操作并记录数据。（学生进行测试并记录数据） 教师：测试完毕后，请每组派一位代表来汇报你们改进后的结果。（生：我们小组改进后的简易太阳能热水器在 15 分钟内将水温提高了 12 度，比之前提高了 4 度。）（其他小组依次汇报） 四、展示与交流 1. 教师引导（展示成果） 教师：很多同学已经完成了改进工作，并进行了再次测试，相信大家都收获满满。现在，请大家分享一下你们的改进成果。（生：我们小组更换了高效吸热材料，增加了反射板，并且增强了保温层，效果显著提升。） 2. 学生交流与分享 教师：谢谢这位同学的分享。还有其他小组想要分享你们的改进经历吗？（生：我们也采用了新的吸热材料，并且改进了热水瓶的结构，使热量更加集中，升温更快。） 3. 交流 教师：听完这些小组的介绍，我相信大家都会有一些新的想法。让我们一起来听听这几位同学是怎么说的吧。（生：我觉得他们的改进方法非常实用，我也想在我的模型上试试这些方法。） 4. 学生交流与分享 教师：还有其他同学有想法要分享吗？（生：我认为除了吸热材料，我们还可以考虑增加热水瓶的接触面积，以便更好地吸收热量。） 5. 小结 教师：经过这次设计、制作和改进的过程，我们成功制作出了多种简易太阳能热水器。然而，我们现在的模型只能加热一杯 200ml 的水。如果想加热更多的水，我们需要增加进水管和出水管。如何给简易太阳能热水器增加进水管和出水管？应该怎样做呢？同学们可以在课下继续探索这个问题。 五、拓展与应用 1. 教师引导（拓展视野） 教师：通过这个单元的学习，我们已经了解到太阳能的多种用途。为了充分利用太阳能，人们还设计了许多有趣的产品。比如我们之前见过的太阳能灶和太阳能热水瓶。你还见过或知道哪些太阳能产品呢？（生：我还见过太阳能路灯和太阳能充电器。） 2. 学生分享与交流 教师：非常好，这位同学提到的太阳能路灯和太阳能充电器也是很好的例子。还有其他同学想要分享吗？（生：我还见过太阳能水泵，可以用来灌溉农田。） 3. 小结 教师：人类的好奇心和社会的需求推动了科学技术的发展，技术的进步反过来又促进了社会的发展。希望同学们在未来能为科学技术和社会的发展贡献自己的一份力量。今天的课就到这里，谢谢大家！ 作业布置 （1）根据本节课的交流与讨论，与你的小组成员合作，撰写一份关于简易太阳能热水器改进方案的报告，并提出至少三种可能的改进措施。 （2）思考并绘制一个简易太阳能热水器的进水管和出水管增设方案图，并在下一堂课前与同学们分享你的设计思路。 学科网（北京）股份有限公司 $