5.17 改进与交流（教学课件）科学人教鄂教版五年级上册

17.改进与交流 五年级上册第五单元 人教鄂教版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 研讨与拓展 4 回顾与练习 5 总结与评价 科学观念：明确通过改进太阳能热水器的材料、结构、设计等可提升其升温效果，理解优化设计在工程实践中的重要性。知晓太阳能加热技术在生活中有广泛应用（如太阳灶、太阳能烤炉等），认识到新能源技术的多样实践价值。 科学思维：通过分析太阳能热水器的不足与改进方案，培养问题分析、方案优化的逻辑思维能力。结合展示交流中的对比分析，提升对工程作品进行多维度（效果、成本、原理）评价的综合思维能力。 探究实践：参与“改进 - 检测 - 展示太阳能热水器”的完整流程，掌握针对问题提出改进方案、验证效果并进行成果交流的方法，提升工程改进与表达能力。 态度责任：激发对工程改进与创新的探究兴趣，养成精益求精、勇于优化的工程态度。 增强对新能源技术多样性的认知，培养关注科技发展、践行创新应用的社会责任感。 核心素养 1.情境与问题 学习任务 聚焦 核心任务 —— 通过分析不足、设计方案、检测优化， 改进太阳能热水器，并展示交流成果。 我们制作的太阳能热水器有没有达到预期目标？ 2.探索与发现 学习任务 探索一：改进太阳能热水器 分组回顾： 拿出制作的太阳能热水器和《水温变化记录表》， 对照”15分钟升温≥5℃”的目标， 判断小组的太阳能热水器是否达标。 探索 探索 小组讨论：围绕 吸热、反光、保温、结构四大维度，讨论填写不足之处。 分析维度 可能存在的不足 具体表现 吸热效果 反光设计 保温效果 结构稳定性 探索 方案迭代构思： 针对问题，设计完善改进方案，填写改进措施。 分析维度 可能存在的不足 具体表现 改进措施 吸热效果 反光设计 保温效果 结构稳定性 探索 小组合作，根据方案，领取改进材料，动手实践。 要求： 1.注意操作安全； 2.参考改进措施； 3.人人参与动手。 探索 探索二：检测改进后的太阳能热水器 统一检测：​ 1.各组向容器中倒入200mL常温水，测量初始水温，记录。​ 2.将所有小组的装置统一放置在操场阳光直射区域，同时计时 15 分钟。​ 3.计时结束后，各组迅速测量水温，计算升温幅度，并与改进前的升温幅度对比。 探索 《改进后水温变化检测记录表》 小组 改进前升温幅度 改进后升温幅度 温度提升量 是否达标 吸热效果 反光设计 保温效果 结构稳定性 探索三：展示与交流太阳能热水器成果 探索 每组派 “发言人” 上台展示，时间 3 分钟：​ 1.实物展示：展示改进前后的太阳能热水器； 2.数据汇报：汇报改进前后的升温幅度、升温提升量。​ 3.方案说明：介绍“针对什么问题、采取了什么改进措施、运用了什么科学原理”； 4.成本说明：汇报改进所用材料的总成本。 探索 全班投票：每位学生为3个奖项投票（可投给不同小组）。 1.升温效果最佳组 2.成本最低组：改进材料总成本最低（且达标）的小组。​ 3.成本效益最优组：升温提升量÷总成本后比值最大的小组。 探索 思考：若给简易太阳能热水器增加进水管和出水管，让它能持续加水、 出水，该如何改进？ 软管、胶带、夹子、打孔器等材料 探索 小组讨论： 进水管：如何在容器上方安装软管，保证加水时不漏水？​ 出水管：如何在容器底部安装软管，用夹子控制出水开关？​ 密封处理：如何用胶带密封接口，防止漏水导致热量散失？ 探索 改进太阳能热水器的关键策略是“针对性解决问题”—— 先找到吸热、反光、保温中的核心不足，再结合科学原理设计方案；工程展示的核心是“数据+原理”，既要用数据说明效果，也要解释方案背后的科学道理；太阳能作为清洁能源，在生活中有很多有趣的应用，希望大家继续探索创新。 3.研讨与拓展 学习任务 研讨一：改进过程中最有效的方案是什么？为什么能提升升温效果？ 研讨 常见高效方案有 3 种：​ 方案一：更换黑色锡纸作为吸热材料（原因：锡纸比卡纸吸热能力强，且贴合容器更紧密，能减少热量流失，直接提升吸热效率）。​ 方案二：制作弧形反光板（原因：弧形比平面反光板能更集中地反射阳光，让容器受光量翻倍，升温更快）。​ 方案三：全包裹保温层（原因：底部和侧面都包裹泡沫板，能最大程度减少热量向空气散发，让容器内的热量持续积累）。 研讨二：除了加热水，太阳能加热技术还有哪些有趣的应用？ 研讨 4.回顾与学习 学习任务 回顾 1.改进太阳能热水器可从材料（更换更高效吸热、保温材料）、结构（优化反光板角度、增强材料贴合度）等方面入手，通过检测验证改进效果。 2.展示太阳能热水器成果需说明效果（升温数据）、材料成本、制作过程及运用的科学原理（深色吸热、反光增强、保温散热等）。 3.评价太阳能热水器可从升温效果、材料成本、成本效益等多维度进行，不同维度有不同的优秀标准。 4.太阳能加热技术在生活中有广泛应用，如太阳灶、太阳能烤炉、太阳能烤箱等，体现了新能源技术的多样性。 5.给简易太阳能热水器增加进水管和出水管，可利用软管、胶带、夹子等材料进行连接与固定，实现水的循环或持续供应。 一、选择题。 练习 1改进太阳能热水器时，以下哪种方法不能有效提升升温效果？（ ） A. 更换为更深色的吸热材料 B. 增加一层保温材料 C. 将反光板角度调小，减少受光D. 确保吸热材料与容器紧密贴合 2展示太阳能热水器成果时，不需要说明的是（ ）。 A. 升温数据B. 材料成本C. 小组成员身高D. 运用的科学原理 3以下属于太阳能加热产品的是（ ）。 A. 电热水器B. 太阳灶C. 燃气热水器D. 以上都不是 4评选 “成本效益最优组” 的标准是（ ）。 A. 升温效果好B. 材料成本低C. 升温效果好且材料成本低D. 制作最精美 5给太阳能热水器增加进水管和出水管，不需要的材料是（ ）。 A. 软管B. 胶带C. 铁钉D. 夹子 B C C C C 二、填空题。 练习 1.改进太阳能热水器的关键是针对（ ）提出解决方案，通过（ ）验证效果。 2.展示太阳能热水器成果时，要说明（ ）、材料成本、制作过程和运用的（ ）。 3.太阳能加热产品有（ ）、太阳能烤炉、太阳能烤箱等。 4.评价太阳能热水器可从（ ）效果、材料成本、（ ）效益等多维度进行。 太阳灶 检测 不足 升温数据 科学原理 升温 成本 三、综合题。 练习 1.举例说明太阳能加热技术在生活中的两种应用，并简述其工作原理。 2.谈谈改进与交流太阳能热水器的过程对你的启发。 ①太阳灶：利用反光材料将大量阳光反射到一个焦点上，使焦点处温度升高，从而实现加热或烹饪。 ②太阳能烤炉：通过深色吸热材料吸收太阳辐射热，同时利用保温结构减少热量散失，使炉内温度升高，实现烤制食物。 言之有理即可。 5.总结与评价 学习任务 总结 改进与交流 展示与交流成果 改进太阳能热水器 成果展示：效果、成本、过程、科学原理 多维度对比：升温、成本、成本效益 拓展讨论：增加进水管和出水管的改进 不足分析：升温效果、材料、结构等 改进方案设计：材料更换、结构优化等 效果检测：阳光下照射15分钟测水温 数据分析与调整：根据效果优化方案 检测太阳能热水器 科学态度 合作学习 评价 探究实践 作业 观察记录（选择其一即可）： 1.“太阳能热水器改进日志”： 记录本次改进太阳能热水器的全过程，包括不足分析、改进方案、检测数据、改进效果，制作成一份图文并茂的改进日志。 2.“太阳能创新设计大赛”： 发挥想象，设计一款基于太阳能加热技术的创新产品（如太阳能自动浇水花盆、太阳能加热保温箱等），画出设计图并说明工作原理，参与班级创新设计大赛。 感谢您的聆听 THANKS 人教版 30 $