资源简介

3.5 合理利用能源 教案设计
一、核心素养目标
1. 科学观念：知道能源分为可再生能源和不可再生能源，化石燃料是有限的；了解能源利用过程中会对环境造成影响，知道要节约和合理利用能源。
2. 科学思维：通过模拟温室效应实验，理解温室效应的成因和危害，认识到合理利用能源的重要性。
3. 探究实践：能完成模拟温室效应实验，能从衣食住行等方面提出节能减排的方法。
4. 态度责任：培养强烈的能源意识，养成节约能源、合理利用能源的好习惯。
二、教学过程
（一）科学聚焦：情境导入，提出问题
教师活动
1. 提问：“我们的生活离不开能源，想一想，我们的衣食住行都用到了哪些能源？”
2. 引导学生说出电能、煤、石油、天然气、太阳能、风能等。
3. 讲解：“煤、石油、天然气这些化石燃料为我们的生活提供了很多便利，但是燃烧这些化石燃料的同时也排放了污染大气的气体，带来了很多环境问题。”
4. 提出核心问题：“我们为什么要关注能源问题？怎样合理利用能源？”
5. 板书课题，明确本节课的探究主题。
学生活动
1. 结合生活经验，列举生活中用到的能源。
2. 认真倾听教师的讲解，了解化石燃料使用带来的环境问题。
3. 思考教师提出的核心问题，产生探究兴趣。
4. 明确本节课的学习目标。
设计意图
1. 从学生的生活实际入手，让学生认识到能源与我们的生活息息相关。
2. 通过对比能源的便利和危害，引发学生的思考，自然引出本节课的探究主题。
（二）科学探索：探究能源问题，学习节能方法
活动一：了解我们为什么要关注能源
教师活动
1. 展示2017年我国电能来源饼图和能源消费占比图，讲解：“电能是家庭生活中最常用的能源，我国的电能主要来自火电，也就是煤燃烧发出的电，占比约62%；我国能源消费中，煤炭占比约57.7%，石油占18.9%，天然气占8.1%。”
2. 提问：“我们为什么要关注能源问题？”
3. 组织学生分组讨论，然后全班交流。
4. 总结关注能源的原因：
活动四能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础；
活动四地球上的化石燃料是有限的，不加控制会面临枯竭；
活动四化石燃料在使用过程中会污染空气，影响人体健康，造成温室效应等环境问题。
学生活动
1. 观察电能来源和能源消费占比图，了解我国的能源结构。
2. 分组讨论关注能源问题的原因，做好记录。
3. 小组代表汇报讨论结果，其他小组补充完善。
4. 认识到能源问题的重要性和紧迫性。
设计意图
1. 通过数据图表，让学生了解我国的能源结构，认识到化石燃料在我国能源消费中的主导地位。
2. 通过讨论，让学生全面理解关注能源问题的原因，增强学生的能源意识。
活动二：模拟温室效应实验
教师活动
1. 讲解：“在人类过度消耗化石能源的过程中，大大增加了大气中二氧化碳等气体的含量，这些气体会使地表附近的大气温度上升，这种增温效果类似栽培植物的温室，被称作‘温室效应’。”
2. 介绍实验材料：两支型号相同的温度计、一个透明的密封袋、计时器。
3. 讲解实验步骤：
活动四将一支温度计装入密封袋内，封好袋口；
活动四把装入密封袋的温度计和另一支温度计并排同时放置在阳光下；
活动四每隔一分钟观察并记录两支温度计的读数，连续记录5分钟。
4. 强调实验注意事项：温度计要轻拿轻放，读数时手不能触碰温度计的液泡。
5. 组织学生分组进行实验，巡视指导，帮助学生解决实验中遇到的问题。
6. 组织学生汇报实验结果，提问：“为什么密封袋内的温度上升得较快？”
7. 讲解：“密封袋就像温室气体，既能让阳光的热量进入，又能阻止一部分热量的散发，导致袋内温度升高。大气中的二氧化碳等温室气体就像这个密封袋，会使地球表面的温度升高，引发温室效应。”
8. 提问：“温室效应会对地球产生什么影响？”
9. 总结温室效应的危害：冰川消退、海平面上升、极端天气增多、物种灭绝加速等。
学生活动
1. 认真倾听教师的讲解，了解温室效应的成因。
2. 认识实验材料，学习实验步骤和注意事项。
3. 分组进行实验，按照要求观察并记录温度计的读数。
4. 汇报实验结果，分析密封袋内温度上升较快的原因。
5. 认真倾听教师的讲解，理解温室效应的原理和危害。
设计意图
1. 通过模拟实验，让学生直观地感受到温室效应的原理，培养学生的实验操作能力和观察能力。
2. 让学生深入理解温室效应的成因和危害，认识到过度使用化石能源的危害。
活动三：了解合理利用能源的解决方案
教师活动
1. 提问：“为了缓解能源问题和环境问题，我们有哪些具体的解决方案？”
2. 引导学生回答后，讲解三大策略：
活动四节约每一度电：讲解1度电的概念，燃煤发1度电需要消耗309克标准煤，排放844克二氧化碳等污染物，所以要随手关灯、拔电源；
活动四使用节能电器：对比节能灯和普通白炽灯的寿命、功率、用电量和电费，让学生了解节能电器的优势；
活动四开发新能源：介绍太阳能、风能、地热能、海洋能等清洁能源，展示太阳能灯、太阳能热水器、风力发电机的图片。
3. 组织学生讨论：“为了节约能源，我们在日常生活中能够做些什么？”
4. 总结生活中的节能方法：夏天空调温度调至26℃、调整火苗燃烧范围、使用节能风扇、及时关闭电器电源、绿色出行等。
学生活动
1. 思考并回答合理利用能源的解决方案。
2. 认真倾听教师的讲解，了解三大策略的具体内容。
3. 对比节能灯和普通白炽灯的参数，认识到节能电器的好处。
4. 分组讨论生活中的节能方法，做好记录。
5. 全班交流分享，互相学习更多的节能技巧。
设计意图
1. 让学生了解解决能源问题的三大策略，掌握科学的节能方法。
2. 通过讨论生活中的节能方法，让学生将节能意识转化为实际行动，从身边的小事做起节约能源。
（三）科学研讨：交流讨论，节能减排
教师活动
1. 提出研讨问题：“以‘有效、合理地利用资源’为标准，从衣、食、住、行等方面说一说，可以怎样通过科学、合理地安排生活达到节能减排的目的？”
2. 将学生分成四个小组，分别从衣、食、住、行四个方面进行讨论。
3. 组织各小组汇报讨论结果，教师进行补充和总结：
活动四衣：少买不必要的衣服，每月手洗一次衣服，少用洗衣粉；
活动四食：节约粮食，避免浪费，少使用一次性餐具；
活动四住：随手关灯，使用高效节能灯泡，一水多用，节约厨房里的能源；
活动四行：近距离骑自行车或步行，乘坐公共交通工具，拼车出行，购买小排量或新能源汽车。
学生活动
1. 分组领取任务，从对应的方面讨论节能减排的方法，做好记录。
2. 小组代表汇报讨论结果，其他小组认真倾听，补充完善。
3. 全面了解衣食住行各方面的节能减排方法，形成系统的认识。
设计意图
1. 通过分方面研讨，让学生全面了解生活中节能减排的方法，培养学生的系统思维能力。
2. 让学生认识到节能减排可以从生活的方方面面做起，增强学生的实践能力。
（四）科学拓展：践行节能减排
教师活动
1. 讲解：“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。从我们做起，从小事做起，每个人的点滴行动一定能为节能减排贡献自己的力量。”
2. 布置课后任务：“请大家制定一份家庭节能减排计划，和家长一起执行，一个月后交流执行效果。”
3. 鼓励学生向家人和朋友宣传节能减排的知识，带动更多的人参与到节能减排的行动中来。
学生活动
1. 认真倾听教师的讲解，认识到个人行动对节能减排的重要性。
2. 记录课后任务，准备制定家庭节能减排计划。
3. 决心在生活中践行节能减排，并向身边的人宣传环保知识。
设计意图
1. 将课堂学习延伸到课外，让学生将所学的节能知识应用到实际生活中。
2. 培养学生的责任感和行动力，带动更多的人参与到环保行动中来。
（五）课堂总结：梳理知识，强化意识
教师活动
1. 引导学生回顾本节课的学习内容：“今天我们学习了合理利用能源，谁能说说我们为什么要关注能源问题？温室效应是怎样形成的？我们可以怎样节约能源？”
2. 结合板书，梳理核心知识点：
活动四能源分为可再生能源和不可再生能源，化石燃料是不可再生能源，储量有限；
活动四化石燃料燃烧会产生二氧化碳等温室气体，导致温室效应，带来冰川融化、海平面上升等危害；
活动四合理利用能源的方法：节约能源、使用节能电器、开发新能源；
活动四我们要从衣食住行等方面践行节能减排。
3. 总结：“能源是我们生存和发展的基础，合理利用能源、节约能源是我们每个人的责任。让我们从现在做起，从身边的小事做起，共同保护我们的地球家园。”
学生活动
1. 跟随教师的引导，回顾本节课的知识点，主动回答问题。
2. 完善自己的课堂笔记，形成清晰的知识框架。
3. 进一步增强能源意识和环保责任感，决心在生活中践行节能减排。
设计意图
1. 通过师生共同总结，帮助学生梳理本节课的核心知识，巩固所学内容。
2. 强化学生的能源意识和环保责任感，让学生将节能理念内化于心、外化于行。
（六）课堂练习：巩固提升，查漏补缺
教师活动
1. 发放课堂练习题，要求学生独立完成，限时10分钟。
2. 学生完成后，组织同桌之间互相批改，统计答题情况。
3. 针对易错点进行重点讲解：
活动四判断题第1题：新能源也有一些缺点，如太阳能受昼夜和天气影响；
活动四判断题第2题：即使合理使用化石燃料，也会对环境造成污染；
活动四实验题：实验中不同条件是有无密封袋，相同条件是温度计相同、同时放在阳光下；温室效应的形成过程是煤、石油、天然气过度开采使用→大气中二氧化碳浓度增加→全球变暖→南北极冰川融化加快。
4. 对学生掌握较好的知识点进行肯定，对薄弱知识点进行补充讲解。
学生活动
1. 独立完成课堂练习题，认真审题，仔细作答。
2. 同桌之间互相批改，标记出错误的题目。
3. 认真倾听教师的讲解，分析错误原因，及时纠正。
4. 将错题整理到错题本上。
设计意图
1. 通过课堂练习及时检测学生的学习效果，了解学生的掌握程度。
2. 针对易错点进行重点讲解，帮助学生查漏补缺，巩固知识。

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