6、怎样得到更多的光和热
教材简析:
课文首先介绍这样的事实——太阳是地球最大的光源和热源,人类只利用了太阳能量的很少一部分,还有大部分的光和热没有充分利用。然后提出本课探究的问题——除了利用凹面镜和凸透镜会聚阳光外,我们还有什么办法能得到太阳更多的光和热。
第一部分:物体的颜色与吸热。
物体的颜色与吸热有关系吗?教科书要求学生把不同颜色的材料对折做成纸袋,分别插上温度计平放到阳光下,比较它们的升温情况。实验器材是白色纸、粉色纸、黑色纸、黑色蜡光纸、铝箔纸。选择这些材料的目的是让学生容易发现深色比浅色升温快;表面粗糙的比光滑的升温快。由于是对比实验,要求除了纸的颜色和光滑程度不同外,其他条件如摆放的地点、方式、时间等尽量保持一致。探究的第二个问题是物体受阳光照射角度与吸热的关系。也是对比实验。所以除了摆放时分别按水平、和地面垂直、与太阳光垂直的角度不同外,其他条件要尽量保持一致。这个实验的结果应该是与太阳光成垂直角度摆放的纸袋升温快。
上述两个活动都要求学生按照课本上的要求,把实验数据逐个写在表格中。其中第一个实验,还要求学生将其观察的结果绘制成折线图,因为折线图更能反映不同材料的升温趋势。
对于为什么黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢,铝箔纸的吸热本领比较小,这要联系物体的反光情况进行分析。平整无褶皱的黑色蜡光纸因为反光较强,吸收光的能力就弱,而黑色无光纸相对反光较弱,吸收光的能力就较强,所以黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢。铝箔纸反光能力强,吸收光的能力就弱。至于为什么表面光滑的黑色蜡光纸和铝箔纸反光强,这和物体是否是镜面反射有关,不需要学生掌握。
第二部分:阳光直射、斜射与吸热
阳光照射角度不同的物体哪个升温快呢?应该是阳光垂直照射的纸袋升温快。这是因为阳光直射物体时,物体得到的光比较强,而斜射时,物体得到的光比较弱。教师可以引导学生回忆清晨和中午哪个时段阳光强,手电筒直射和斜射哪个光斑亮,通过生活经验来进行理解。
在实验结束后,教科书要求学生能用所发现的规律来解释生活中的一些现象。选浅色衣服是因为反光强,吸收的热较少。宇航服一般都是银色的是为了减少辐射。
查阅资料,了解太阳能热水器和太阳灶的设计、构造及工作原理。这是为下一节课的研究做准备。
教学背景:
生活中,学生已经知道:在夏天,人们都喜欢穿浅色的衣服;阳光下,人的头发温度特别高;目前,许多家庭安装使用了太阳能热水器等等。因此,学生对光和热之间的关系是有一定的感受与经验的。但是,学生对物体的颜色与吸热,阳光直射、斜射与吸热等具体关系的认识还是比较模糊,因此必须通过实验,进一步去探究光和热之间的转化规律。
教学建议
1.本课重点探究“物体的颜色与吸热的关系”“物体吸热与受阳光直射、斜射的关系”,由于这两个实验都是对比实验,就要注意控制相同的条件和不相同的条件。
另外要注意的是一组实验中的几支温度计对相同温度的显示情况要相同。这要求教师课前要对温度计进行挑选。第一个实验由于有5种不同的纸袋,就要求有5个基本一致的温度计。第二个实验,因为是与地面垂直、水平、和太阳光垂直3种情况,所以每组需要挑选3支温度显示比较一致的温度计。
教师在实验前应把所有温度计拿出来放在相同的地方,先看看温度值是否基本一致,然后把它们放在同一杯热水中,或者阳光下的同一地点,隔一段时间(比如10秒钟)看看温度上升的情况,挑选升温情况比较接近的5支温度计,作为一组。
2.将观察到的数据绘制成图表是本课教学活动的难点。教师要讲清绘制的方法。制作前要先弄清横、纵坐标各表示什么,刻度值是多少。不同的纸袋分别用什么颜色的点表示,然后根据前面表格中的数据作图。作图时先根据数据在横、纵坐标上找出点的位置,再把点连成线。点和线的颜色要按照教科书的要求来画,最后画出来的应是黄、粉、黑、绿、蓝5条不同颜色的折线。
3.对于为什么黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢,铝箔纸的吸热本领比较小。这个问题的解释对于学生可能比较困难,因为涉及到镜面反射和漫反射、反光和吸收辐射热之间关系的知识。教师可作适当讲解,让学生知道物体表面反光强,吸收热的本领就小;物体表面反光弱,吸收热的本领大。
不同情况摆放的纸袋哪个升温快呢?教师应该先引导学生观察它们和阳光的角度,是直射还是斜射,斜射的程度如何,然后启发学生通过生活经验来理解。
4.本课的两个实验结束后,教师最好让学生回顾第5、6两课实验中所发现的规律,并引导学生做归纳和总结:我们可以通过什么方法来得到更多太阳的光和热。这对了解太阳能热水器和太阳灶的设计、构造及工作原理是有帮助的。
最后教师可以介绍查阅太阳能热水器和太阳灶资料的途径和方法,方便学生查找。
教学设计:
教
学
目
标
1.科学概念:
(1)太阳是地球最大的光源和热源。
(2)物体的颜色与吸热的本领有关,深色物体比浅色物体吸热快。
(3)物体的吸热本领与阳光照射角度有关,物体与阳光垂直比倾斜吸热快。
科学词汇:光源、热能、直射、斜射。
2.过程与方法:
(1)做探究物体的颜色与吸热本领有关系的实验。
(2)做探究物体吸热与阳光直射、斜射关系的实验。
(3)将物体的颜色与升温情况的实验数据绘制成折线图。
科学方法:对比实验、图表分析。
3.情感,态度,价值观:
(1)在实验中能严格按照实验要求进行操作,实事求是地记录观察实验。
(2)认识到自然事物的变化之间是有联系的。
(3)认识科技的发展能促使人们更好地利用自然资源和自然规律地观点。
核心价值观:自然事物的变化之间是有联系。
教学
重难
点
重点:两个对比实验,认识物体吸热本领与物体的颜色、阳光照射的角度之间的关系。
难点:将观察到的数据绘制成图表。
教学
准备
教 具
学 具
说明与提醒
人类利用太阳能的课件及图片。
白色纸、粉色纸、黑色纸、黑色蜡光纸、铝箔纸对折做成的纸袋、三个同样的黑色纸袋、温度计五支
1.纸袋大小要相同。
2.必须准备同样温度、升温一样快的温度计。
教 学 流 程
谈话 探究物体的颜色 探究阳光直射、 分析我们 总结
导入 与吸热的关系 斜射与吸热的关系 获得的信息 拓展
活 动 过 程
基 础 设 计
个 性 设 计
一、导入
太阳是地球最大的光源和热源,人类只利用了太阳能量的很少一部分,还有大部分的光和热没有被充分利用。同学们除了知道利用凹面镜和凸透镜会聚阳光外,还知道有什么其它的办法能得到太阳更多的光和热呢?它们存在于生活的哪些方面呢?(学生自由发表意见)
二、探究物体的颜色与吸热的关系
(一)物体的吸热与颜色有关吗?你能举出例子吗?(生回答并举例)
(二)刚才大家举了例子说明物体的吸热与颜色是有关系的,但有的同学仍然认为它们之间没有关系,现在请同学们通过小组合作、合理分工动手来做一个不同颜色纸的吸热情况的试验,来证明颜色与吸热是否真的有关系?(请学生自学书上的要求)
(三)师生讨论这个对比实验的注意事项与实验步骤
将不同颜色的纸对折成纸袋并分别插上温度计,除了纸的颜色和光滑程度不同,其他条件如摆放的地点、方式、时间等尽量保持一致。
(四)学生实验、记录。(填书37页表格)
(五)得出结论:深色比浅色升温快。
三、探究物体吸热与受阳光直射、斜射的关系
(一)在阳光下水平放置、直立和太阳光垂直的物体,哪个升温更快呢?
(二)我们来动手做一做第二个实验,来对比看看,到底是哪个升温更快呢?(请学生自学书上的要求)
(三)学生分析对比实验的注意事项。
把三个同样的黑色纸袋分别按水平、和地面垂直、与太阳光垂直的方式摆放,除了摆放时角度不同外,其他条件应尽量保持一致。
(四)学生实验,记录。(填书37页表格)
(五)得出结论:与太阳光垂直角度摆放的纸袋升温快。
四、分析我们获得的信息
(一)将观察到的数据绘制成图表。
1.学生观察书38页表格,教师讲解绘制的方法。
(1)横、纵坐标各表示什么?(时间、时间相对应的温度)
(2)刻度值是多少?
(3)点和线的颜色要按照黄、粉、黑、绿、蓝 等5条不同颜色的折线来画。
2.绘制图表。
(二)分析
1.什么颜色的物体吸热快?
2.黑色蜡光纸和黑色无光纸比较哪个升温快?铝箔纸的吸热本领如何?我们知道这是为什么吗?(师总结学生的回答思路,引导学生发现:物体表面反光强,吸热的本领就小;物体表面反光弱,吸收热的本领大。)
3.纸袋怎样摆放温度升得快,我们能解释吗?(总结学生的回答思路,启发学生通过生活经验来理解。如:引导学生回忆清晨和中午哪个时间段阳光强?)
五、总结归纳
说一说我们可以用什么办法来得到更多太阳的光和热?可以运用到生活中的哪些方面呢?
六、拓展延伸
查阅资料,了解太阳能热水器和太阳灶的设计、构造及工作原理。
板
书
设
计
6.怎样得到更多的光和热
物体的颜色与吸热 颜色深、不反光
阳光直射、斜射与吸热 和阳光垂直
教学反思:
这是一节科学探究课。本课的重点是实验和将数据画成折线图。同时落实好三大教学目标。在这节课中,学生对吸热与颜色关系、吸热与物体的摆放位置的关系的实验有很大的兴趣,但是实验中也出现了一些问题。比如三种不同的摆放位置。我觉得最主要是因为课堂没能激起学生的兴趣。
对于学生现有的科学前概念了解不够,没能很好的收集学生的前概念。在课堂导入这一块应从学生的生活经验出发,晒衣服时要将衣服尽可能的展开,在夏天穿颜色浅的衣服,一般正午比早上热等。从而引出如果我们想吸收更多的光。顺其自然地得到吸热与那些因素有关。之前没考虑到这点,直接提出如何获得更多的光与热,没有激发学生的生活经验,从而使学生思维定势,只能提到上节课的凹面镜和凸透镜以及镜子。
没能让学生小组设计实验方案,以教师讲解为主,从而让学生的主体性没能体现出来。这也造成教师讲教案、学生干自己的事的课堂局面,没能让学生参与到实验的设计中。花5分钟的时间,让学生讨论实验器材、实验步骤、实验的注意事项。让一组来汇报,其他组可以指出不足的地方,然后教师用文字加图片的形式来进行小结。但考虑到时间不够,实验的操作相对简单:出示实验器材,让学生设计实验步骤,教师出示实验方案,让学生对照一下,完善自己方案中的不足。还有分发实验器材,实验器材应全部放在水槽中,这样学生领器材就不会很混乱。
将物体的颜色与升温情况的实验数据绘制成折线图,因为要在一个坐标中画出五种颜色的折线图,没有强调用不同颜色来描点,造成学生画的很混乱。没能事前了解学生测出的实验数据,以致让学生在作业本上画折线图时,测出的数据不在作业本标出的刻度中,而且学生得出的数据变化不大,描出来的点密密麻麻。学生测出的数据有降低的趋势,或许是由于实验中操作不当或观察不当。教师在课前应该测出一组备用数据。
分析完实验数据,没有将实验结论运用起来,没有检验学生有没有达到教学目标。作业本起到的是巩固知识,应该让学生将知识运用,才能让学生体会到获得知识的快乐。
课件13张PPT。怎样得到更多的光和热小学科学(科教版)五年级上册第二单元第6课导入:第1页。
活动一:探究物体的颜色与吸热的关系第2-6页。
活动二:探究物体吸热与受阳光直射、斜射的关系第7-10页。
总结归纳:第11、12页导入: 太阳是地球最大的光源和热源;但是太阳光照到地球上的却很少,人类只利用了太阳能量的很少一部分,还有大部分的光和热没有充分利用。我们有什么办法能得到太阳更多的光和热。
根据自己生活经验说说看。自己想想如何设计实验?
根据生活经验推测一下实验结果。
温馨提示:
1.注意温度计的使用要轻拿轻放。
2.除了纸袋颜色不同外,其他条件如摆放的地点、方式、时间等尽量保持一致。
3.读数时视线要与温度计液面相平。
4.不要用眼睛看太阳!一、物体颜色与吸热纸的种类初始温度℃2分钟4分钟6分钟8分钟10分钟我们的发现黑色粉色铝箔纸黑色蜡光纸白纸242624242431242535273237393929303031252526333334352727292929颜色越深升温越快,表面越粗糙升温越快深色比浅色升温快;
表面粗糙的比光滑的升温快。 结论:实验二 阳光直射、斜射与吸热 如何设计实验
预测实验结果
温馨提示:
1.注意温度表的使用要轻拿轻放。
2.都要放在相同有条件的光照条件下,除了摆放方式不同外,其他条件不变。
3.读数时视线要与温度计液面相平。
4.不要用眼睛看太阳!与地面水平与
地
面
垂
直与
太
阳
光
垂
直阳光直射、斜射与吸热 纸袋摆放情况初始温度℃2分钟4分钟6分钟8分钟10分钟我们的发现和地面平行和太阳光垂直242727293030与太阳光垂直照射的纸袋升温快。阳光直射、斜射与吸热 和地面垂直
242927303031243532373939阳光直射,得到光较强,
阳光斜射,得到光较弱。结论:我们可以通过什么方法来得到更多太阳的光和热。 颜色越深表面越粗糙受到太阳光垂直照射的物体学生交流如何设计制作一个太阳能热水器?
写出设计方案。
THANKS