资源简介

19.《开发新能源》教学设计
核心概念：4.能的转化与能量守恒
跨学科概念：物质与能量、结构与功能
内容要求:
4.2⑤了解太阳能、水能、风能、地热能、化石能等能源。
教材分析：
本课承接《煤、石油和天然气》化石能源内容，系统介绍各类新能源。教材以太阳能为核心切入点，先区分光热、光电两类转化方式，配套太阳能小车探究实验，结合向日葵向光性拓展光伏追踪技术；再依次展开风能、地热能、生物质能、水能，搭配结构示意图直观展示能量转化流程；最后设置冬奥新能源实践作业，串联理论与真实生活。
教材遵循“认知分类—实验探究—拓展应用—生活实践”逻辑，依托示意图、探究实验、阅读材料降低抽象能量转化难度，既落实物质能量转化核心知识点，又渗透绿色发展、传统文化科技、工程技术思维，为后续能源、环保相关内容奠定基础。
学情分析：
六年级学生已掌握煤、石油、天然气属于不可再生化石能源，生活中见过太阳能路灯、风力发电机，对新能源有浅层感性认知；具备独立分组实验、读图分析、归纳总结的能力，能自主完成对比变量实验。但也存在认知短板，如无法区分太阳能光热、光电两种能量转化，不清楚新能源开发对于缓解化石能源枯竭、保护环境的重要意义。教学中需充分利用教材示意图、太阳能小车分组实验，把抽象能量转化可视化，借助冬奥实例深化可持续发展观念。
学习目标：
1.科学观念：知道化石能源储量有限、终将枯竭；记住太阳能、风能、地热能、生物质能、水能属于新能源；能区分太阳能光热、光电转换，准确说出各类新能源的能量来源与转化方式，识别生活中新能源应用实例。
2.科学思维：通过太阳能小车对比实验，控制单一变量推理光照条件对发电效果的影响；类比向日葵向光性，推理太阳能追踪设备的工作原理，发展对比、推理、归纳思维。
3.探究实践：能规范完成太阳能小车探究实验，自主提出问题、做出假设、设计对比实验、记录现象并得出结论；课后搜集冬奥会新能源资料并交流分享。
4.责任态度：感受我国新能源工程、冬奥绿色科技成就，树立节约传统能源、主动推广清洁能源的环保责任。
重点与难点：
重点：区分太阳能光热、光电转化；掌握各类新能源能量转化过程。
难点：通过控制变量完成太阳能小车实验，分析影响发电效率的因素。
教法与学法：
教法：情境导入法、分组实验探究法、任务驱动法。
学法：自主学习、合作探究。
教学准备：多媒体课件、太阳能小车实验器材、课堂记录单等。
教学课时：1课时（40分钟）
教学过程：
教学环节 教学活动 设计意图
情境导入发现思维 1.提问回顾：家里做饭、发电用到的煤、石油、天然气有什么缺点？2.学生自由发言：会污染、储量有限、会用完。3.传统化石能源终将枯竭，人类如何解决能源危机？人们不断研究、开发新型能源。引出课题《开发新能源》。 从学生生活经验化石能源切入，激发探究新能源的学习兴趣。
探究活动发展思维 活动一：认识太阳能，区分两种能量转换1.自主阅读课本，了解新能源定义：新发现的，或发现时间虽久但因技术、经济条件限制而未得到广泛使用的能源。2.找出太阳能两种利用方式：光热转换、光电转换。3.小组交流：出示P81图片，说一说各类物品的能量转化过程。活动二：分组实验——探究影响太阳能小车速度的因素1.出示太阳能小车，太阳能小车依靠太阳能电池板提供动力。这里有没有值得研究的问题，组织学生提出问题。 2.探究问题：太阳能小车的速度和什么有关？3.学生做出假设：光照强弱、太阳能板受光面积、光照角度会影响小车速度。4.选定探究问题：光照强弱是否影响太阳能小车行驶速度5.组织学生设计实验方案。明确控制变量实验规则。6.组织学生分组实验7.各组展示交流汇报实验结果，师生共同总结实验结论。8.组织学生进行研究光照角度、受光面积带来的影响的实验设计，强化控制变量思想。9.拓展阅读《向日葵的启示》：观看光伏追踪设备视频，明白仿向日葵向光性的追光支架能提高发电效率。活动三：认识风能、地热能、生物质能、水能1.任务驱动：4个小组分别领取一类新能源，对照课本示意图完成3项任务：①能量从哪里来？②如何转化为电/热？③生活中有哪些用途？2.小组依次汇报分享，教师结合结构图进行补充。3.集体归纳：四类新能源共同优点：可再生、清洁、污染小。 依托直观图片区分两类转换，结合仿生科技拓展，夯实太阳能核心知识点，渗透工程思维。落实探究实践目标，训练控制变量实验设计、现象记录、归纳总结能力。分组拆解降低学习难度，自主合作梳理知识点，突破教学难点。
拓展创新提升思维 活动四：拓展实践——冬奥场馆中的新能源1.布置分享任务：结合课前搜集资料，说一说2022北京冬奥会场馆使用了哪些新能源。2.学生交流：场馆光伏供电、地热融冰、风能发电、氢能燃料等；教师补充视频素材。3.思考讨论：冬奥会大量使用新能源有什么好处？（减少污染、节约化石能源、绿色低碳）。4.全课总结，学生畅谈收获。 结合真实案例，打通课堂与生活，落实责任态度目标，理解新能源现实价值。
课堂练习 一、选择题1.太阳能热水器属于哪种能量转换（ ）A.光电转换 B.光热转换 C.光声转换2.风力发电最终把风能转化为（ ）A.热能 B.电能 C.光能3.沼气池的原料不包括（ ）A.动物粪便 B.秸秆 C.煤炭二、判断题1.水能、风能属于不可再生能源。（ ）2.光照越强，太阳能小车行驶速度越快。（ ）3.地热能来自地球内部储存的热量。（ ） 三、拓展简答题说一说太阳能光热转换和光电转换有什么不同，各举2 个生活实例。参考答案：一、选择题1.B 2.B 3.C二、判断题1.× 2.√ 3.√三、拓展简答题答：不同：光热转换是把太阳能变成热能；光电转换是把太阳能变成电能。实例：光热转换：太阳能热水器、太阳灶。光电转换：太阳能路灯、太阳能光伏发电板。
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