16 制作简易太阳能热水器（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基本结构、工作原理及简易制作，通过回顾上节课学习的集热器、保温箱等结构和原理，引出本课设计能15分钟内使200mL水升温的简易太阳能热水器任务，形成知识衔接的学习支架。 其亮点在于以“设计-制作-检测”为主线，设计环节引导学生用泡沫板、铝箔纸等材料分析吸热与保温方案并计算成本，体现科学思维；制作中组内分工组装、测量、记录，培养团队合作的态度责任；检测时记录水温变化并绘制折线图分析，提升探究实践能力。为学生提供动手与分析机会，也为教师提供了清晰的实践教学流程。

制作简易太阳能热水器 教学设计 教学目标 （1）科学观念：了解太阳能热水器的基本结构和工作原理，形成对太阳能利用的初步认识。 （2）科学思维：在设计简易太阳能热水器的过程中，能够运用分析、比较、推理等思维方法，提出合理的设计方案。 （3）探究实践：通过亲身参与制作简易太阳能热水器的实践活动，掌握基本的实验操作技能，培养动手能力和实践探究精神。 （4）态度责任：在活动中，培养学生的创新意识和团队合作精神，让学生体会到科学技术对社会发展的重要性，增强社会责任感。 教学重难点 （1）引导学生从不同视角提出研究思路，运用新方法利用新材料完成简易太阳能热水器的设计，培养创新精神。 （2）帮助学生根据任务条件分析可利用的资源，在已有资源基础上设计出符合任务条件的简易太阳能热水器，提升工程设计能力。 教学准备 （1）多媒体设备，用于展示太阳能热水器的图片、视频等资料，激发学生的探究热情。 （2）各种材料，如塑料瓶、泡沫板、铝箔纸、胶带等，用于学生设计和制作简易太阳能热水器。 教学过程 一、导入新课、激发探究热情 （1）同学们，“太阳能”这个神奇的能源，我们在之前的学习旅程中已初步探索和了解啦。谁能勇敢站出来，分享一下你知晓的关于“太阳能”的事呢？（生：我知道“太阳能”可以用来给家里发电，还能加热水呢。）很棒呀，大家都有一定认识呢。今天，我们一同踏上更具挑战性的科学探索之旅 —— 设计简易太阳能热水器。 （2）回顾上节课精彩内容，引出本课重要任务哦。先回顾上节课学习内容 —— 认识太阳能热水器。（师：上节课我们深入学习了“太阳能热水器”的基本结构和工作原理，大家还记得它有哪些部分吗？生：有“集热器”呀，还有“保温箱”，以及 “水箱” 等等。）很棒，大家记忆深刻呢。接下来，提出本节课核心任务 —— 设计简易太阳能热水器。各位同学，今天当一回小小工程师，设计能在 15 分钟内让 200mL 水升温的简易太阳能热水器吧。 二、科学实践活动：设计一个简易太阳能热水器 （1）开始讨论简易太阳能热水器初始方案啦。同学们，看呀，这里是超市，有好多制作材料呢，一起来看看都有哪些吧。（师拿出各种材料，如 “泡沫板”、“透明塑料袋”、“铝箔纸”、“黑色塑料瓶” 等）这些材料真丰富呀。现在大家开动脑筋设计心目中的简易太阳能热水器，设计好后画在纸上哦。（学生认真设计，教师巡视指导） （2）设计好方案后，根据材料清单上的单价计算材料成本啦。（师：同学们，这里有详细材料清单，清楚列出每种材料单价，大家根据设计方案仔细计算所需材料成本哦。）（学生开始计算，教师适时帮助指导） （3）接下来分析各种方案可行性啦。大家都设计好方案，一起探讨实际制作中可能遇到的困难，哪些方案能更好满足任务要求呢？（师引导学生展开讨论，学生纷纷发表看法想法）（生：我觉得这个方案用材料多，成本可能高。那个方案材料少，但保温效果可能不好。）大家分析得很有道理，一起综合考虑选择进一步设计制作的方案吧。 （4）小结一下，各组同学经过认真思考确定了设计方案。屏幕前的同学们也综合考虑后确定了怎样的设计方案呢？觉得需要修改就赶紧改进并画出新设计图吧。 三、科学实践：根据设计方案制作简易太阳能热水器 （1）制作前，各组要明确并完善选定方案哦。现在请各组说说对选定方案的改进和完善，制作中还有哪些要注意的问题呢？（生：我们组增加了厚厚的保温材料，能更好保持水温啦。制作中要注意安全，避免使用尖锐工具以免受伤哦。）大家考虑很周全，制作出来的热水器肯定更棒。 （2）进行组内分工啦。（师：现在要组内分工，大家根据特长承担不同任务，比如擅长组装负责组装，对测量擅长负责测量，记录能力强负责记录数据等。）（学生纷纷表示愿意承担的任务，组内分工明确） （3）分组开始制作简易太阳能热水器啦。请同学们注意安全，制作过程要严格规范使用工具，避免误伤自己和同学。若发现原设计不合理，要在原设计图上标注修改。若遇到困难，先自己思考解决方案，实在不行再寻求帮助。（学生分组热火朝天制作，教师巡视指导，及时解决问题）（生：老师，我们组发现这里密封不好，水老是漏，怎么办呀？师：别着急，用密封胶密封好，试试效果。） （4）各组制作完成后，开始介绍制作过程。（生：我们组首先把 “泡沫板”剪成合适大小，然后把“透明塑料袋”小心套上，接着用“铝箔纸”把四周包起来，最后把“黑色塑料瓶” 放在中间作为水箱，简易太阳能热水器就制作完成啦。） 四、科学实践：检测简易太阳能热水器 （1）开始检测亲手制作的太阳能热水器啦，要仔细测量并记录水的初始温度哦。每间隔 1 分钟记录一次水温变化，阳光照射 15 分钟后记录最后水温，然后停止检测。（师：现在把准备好的水放入热水器，开始记录水温变化吧。大家要认真观察，每隔一分钟记录一次水温哦。）（学生全神贯注记录水温变化） （2）记录好水温数据后，根据数据绘制本组的温度变化折线图啦。（师：同学们，都记录好水温数据，现在把这些数据绘制成折线图，能更直观看出水温变化情况哦。）（学生认真绘制折线图） （3）绘制好折线图后，根据数据和折线图进行深入分析啦。大家观察绘制的折线图，水温如何变化呢？有哪些因素可能影响水温上升呢？（师引导学生观察折线图，思考影响水温的因素）（生：我们发现水温一开始上升快，后来慢慢变缓，可能是阳光强度逐渐减弱吧。）大家观察仔细，分析得很有道理。这些因素对改进和完善热水器有什么帮助呢？ （4）小结一下，通过这次检测后的数据分析，发现热水器存在的问题，也找到影响水温上升的因素，这些信息对改进和完善热水器很有帮助呢。 课后作业 （1）根据今天设计简易太阳能热水器的过程，写一篇心得体会，包括设计思路、遇到的问题及解决方法等。 （2）利用身边的材料，尝试制作一个小型的太阳能收集装置，并记录其工作效果。 学科网（北京）股份有限公司 $