1项目式学习设计 科学《太阳能热水器中的科学》
面向核心素养培养的国家课程项目式学习设计
基本信息表
项目名称 《太阳能热水器中的科学》
授课教师 林雪婉 学校名称 荔湾小学
项目设计教师 林雪婉
主课程学科 科学
关联学科 数学、美术、信息技术
授课年级 五年级
教材版本 教科版
教学单元或知
识点
教学单元:光
课时安排 8学时
2项目式学习设计 科学《太阳能热水器中的科学》
面向核心素养培养的国家课程项目式学习设计
驱
动
性
问
题
或
任
务
设计要求:由教师依据所教学科内容,选择一个(或多个)单元或知识点(与社会性议题、当
前热点问题、应用领域和身边所要解决的问题密切相关),设计情景化的、富有挑战性的、有意义
的、可行的、开放的、驱动性问题或任务。
同学们,随着科技的进步,市面上的热水器种类越来越多,其中当属最节约能源的是太阳
能热水器,你知道太阳能热水器的原理是什么吗? 你能根据所学的知识来制作一个简易热水器
吗?
驱动型问题:你能根据所学的知识来制作一个简易热水器吗?
项
目
式
学
习
目
标
设计要求:一般围绕学科知识、学科能力和核心素养三个方面制定学习目标。
学科知识:
1.能基于已有经验和所学知识,从太阳能热水器发生的条件、过程、原因等方法提出假设;
2.了解太阳能热水器的原理、结构;
3.知道太阳能热水器是将光能转化成热能的一种方式;
4.知道物体的吸热效果与颜色、粗糙程度、光线照射角度和强度等因素有关;
5.描述测量物体或空气温度的方法;知道国际上常用摄氏度作为温度的计量单位来表示物
体的冷热程度。
学科能力:
1.乐于接收别人的意见,能有效进行小组分工协作,贡献出自己的力量(小组合作能力和
交际能力);
2.能用科学的语言记录、整理信息,并有效表述分享查阅结果(资源收集能力和语言表达能
力);
3.能够依据设计图纸,完成热水器的制作(动手操作能力);
核心素养:
1.收集材料、动手实验和观察记录(信息素养);
2.根据数据绘制气泡图或网状图(学习素养);
3.利用所学知识去创作(创新素养);
4.设计图绘制(审美素养);
3项目式学习设计 科学《太阳能热水器中的科学》
项
目
式
学
习
活
动
设计要求:请根据驱动性问题或任务,设计若干个学习活动,描述不同的学习活动内容,确定学习活动目标(请保持活动目标和项目学习总
目标的对应关系),阐述学生活动及教师提供的学习支架,以及每一个学习活动需要的工具和资源以及形成的活动作品,设计每个学习活动的
评价方式并计划课时。
活动序列 学生活动 教师活动/学习支架 工具及资源 活动作品
活动一
(制定计
划)
1.分组讨论:如果制作简易
太阳能热水器,你们想要设计什
么样的太阳能热水器?需要哪些
步骤?所需材料有哪些?
2.小组讨论并完成成员任务
表;
3.任务细分,小组确定各自
任务和成员的任务,完成项目计
划书和设计简图;
1. 驱动性问题引入;
2. 组织学生分组;
3. 组织学生交流讨论;
4. 引导学生合理分工并完成设
计简图;
项目计划书模板(附录一) 项目计划书;
热水器模型设计图
活动二
(计划探
究)
1.分组讨论:太阳能热水器是
利用多种科学原理设计出来的一
种节能装置,它的构造怎样?它
是如何工作的?
2.涉及到哪些科学知识和其他
知识?
3.如何才能使水温升高;保持
水温的措施有哪些?
4.利用书籍或网络收集材料,
并用气泡图或树状图的形式完成;
1. 组织学生讨论;
2. 给学生答疑解惑
3. 引导学生利用书籍或网络收
集材料;
4. 引导学生制作气泡图或树状
图;
1. 教材(梳理学科知识
点)
2. 问题表格模板(附录
二)
3. 气泡图或树状图(梳理
知识点脉络)
问题表格;
气泡图或树状图;
4项目式学习设计 科学《太阳能热水器中的科学》
活动三
(作品制
作)
根据热水器设计图纸,进行最终
方案的确定,并分工进行制作;
现场指导,解决学生实际制作
时遇到的问题;
制作简易太阳能热水器的材
料(纸盒、泡沫塑料或棉花、
能装水的塑料袋或饮料瓶、
玻璃片或塑料薄膜、盒盖、黑
色纸、镜子或锡箔纸等)
各小组制作的太阳能热水器
模型;
活动四
(检验成
果)
1.小组检验太阳能热水器;
2.检验员根据检验结果填写记录
表;
3.比较各小组的太阳能热水器升
温以及保温效果并进行反思、改进
方案;
教师组织检验员将每个热水器
装 300 毫升水,先放在太阳下
晒,检测吸热效果;再放在阴
凉处,检测保温效果;
各组设计制作的太阳能热水
器、温度计、发令器、小旗、钟
表、冷水;
教师提供的数据记录表(附
录三)
各小组数据检验记录表;
改进方案;
活动五
(成果交
流与评
价)
1.小组利用微视频上台分享各自
的设计金点子、制作过程中遇到的
困难,遇到困难后是如何解决的;
2.小组成员对成员进行评分和评
语,自我反思和小结。
1.组织学生上台进行成果交流
与经验分享;
2.对每个小组进行打分;
3.小结活动,评价学生行为,
并结合学生自评互评结果评选
出“最佳创意奖”
评价量表(附录四) 微视频;
评价量表;
项
目
式
学
习
评
价
设计要求:请针对学生学习活动的表现、作品和知识掌握程度选择评价方法并制定评价工具,一般学科知识可以采用传统的评测方法(如测试
题)考核学生的掌握程度,学科能力和核心素养一般需要使用评价量规来测量(注意量规的来源及量规指标的合理性)。
5项目式学习设计 设计案例:科学《太阳能热水器中的科学》
附录一、项目计划书
组的活动计划表
组名 响亮口号
制作项目 设计制作简易的太阳能热水
器
指导老师
组 长 组
员
分工
设计时间:
所需材料
设计步骤 活动的内容、需要的工具、运用的知识、解决的问题、成果
1.分组——
2.原理探究——
3.收集数据——
4.收集材料——
5.设计制作——
6.成果展示——
设计简图
成果展示和
汇报方法
成果: 汇报方法:
附录二、问题清单
6项目式学习设计 设计案例:科学《太阳能热水器中的科学》
序号 问题 答案
1 太阳能热水器构造是怎样?
2 太阳能热水器是如何工作的?
3 制作简易太阳能热水器需要哪些材料?
4 使水温升高的秘诀是什么?
5 如何保持水温不变?
6 从本次实验和制作中有何启发?
7 需要改进的地方?
8
附录三、“评价谁的太阳能热水器升温效果好,谁的保温效果好”记录表
实验方法 每个热水器装 300 毫升水。先放在太阳下晒,检测吸热效果;再放在阴凉处,检
测保温效果;
升温(太阳下晒) 保温(阴凉处)
7项目式学习设计 设计案例:科学《太阳能热水器中的科学》
检测水的温
度 /℃
开始
时
5分
钟
10分
钟
15分钟 开始时 5分
钟
10分钟 15分钟
15分钟升温 ℃,小组排名 名 15分钟升温 ℃,小组排名 名
要改进的地
方
改进方案
附录四、项目学习过程评价量表
《项目学习过程评价量表》
评价主体 评价维度 ⭐ ⭐ ⭐ ⭐ ⭐ ⭐ 评价结
果
学生自评 作品完成度 太阳能热水器的设
计非常合理,完成
度高,可以有效行
太阳能热水器设
计存在漏洞 ,基
本完成作品制作,
基本可以达到预
太阳能热水
器大致成型
但与设计有
☆☆☆
8项目式学习设计 设计案例:科学《太阳能热水器中的科学》
使预期功能 期效果 出入,行使
效果一般
学生自评 数据处理 数据记录真实准确、
丰富 ,数据处理细
致 ,合理 ,能够准
确反映太阳能热水
器汇报语言通俗易
懂 ,全面展示本组
实验果
数据记录基本准
确 ,数据处理中
规中矩 ,基本体
现太阳能热水器
实验效果
数据记录缺
失,数据处
理粗糙,没
有体现太阳
能热水器实
验效果
☆☆☆
学生自评 交流答辩 汇报语言通俗易懂,
全面展示本组实验
效果 , 对学提出的
问题良好解释和回
答 ,得出改进策略
基本闸述实验效
果 , 对同学的提
问基本解释但有
异议 , 得出大致
改进策略
实验效果阐
述不清,基
本无法回答
同学提问,
改进策略缺
失
☆☆☆
学生互评 团队合作 在太阳能热水器项
目过程中兴致盎然,
积极投入项目各项
流程 ,出色完成各
项任务
有参与太阳能热
水器项目活动的
兴趣 ,能与同学
合作,努力完成
任务
基本参与太
阳能热水器
项目活动,
与同学配合
完成探究任
务
☆☆☆
教师评价 思维能力 在项目实施过程中,
提出可探究的问题,
并进行探究 ,体现
高阶思维能力
项目实施过程中,
能够提出简单并
进行思考体现基
本思维能力
项目实施过
程中,思维
含量少,按
照提示一步
步完成项目
☆☆☆