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苏科版科学六年级上册（2026新版）第五单元《自然资源》
第19课《开发新能源》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道新能源的定义，了解太阳能、风能、地热能、生物质能、水能、核能属于新能源；认识太阳能有光热转换、光电转换两种利用形式；知道风能、地热能、生物质能、水能的能量转化方式；明白开发新能源可以缓解化石能源枯竭的危机。
2.科学思维目标：能够针对太阳能小车提出可探究问题，做出假设，设计对比实验；通过分析实验现象，推理光照角度、光照强度对太阳能小车速度的影响；理解向日葵向光性启发光伏追光技术的仿生原理；梳理各类新能源能量转化链条。
3.探究实践目标：小组合作完成探究影响太阳能小车速度的对比实验，控制单一变量，观察、记录实验现象，得出实验结论；对照示意图，描述各类新能源能量来源和能量转化过程；查阅资料，介绍冬奥会场馆新能源应用案例。
4.态度责任目标：体会新能源清洁、储量大的优势，感受科学技术对能源发展的推动作用；树立节约传统能源、积极发展新能源的意识；在实验中规范操作，爱护实验器材。
二、教学重难点
1.教学重点：认识常见新能源及其能量转化方式；完成太阳能小车对比实验，了解影响太阳能小车速度的因素；区分太阳能光热转换与光电转换。
2.教学难点：理解仿生追光装置提升光伏发电效率的原理；理清不同新能源的能量转化路径，体会开发新能源的现实意义。
三、教学准备
1.教师准备：各类新能源图片课件；太阳能小车套装、光源（台灯）、实验跑道；太阳能光电、光热转换实物图；风力发电机、地热供暖、沼气发酵池、水电站剖面示意图；冬奥会绿色场馆科普资料；实验记录单。
2.学生准备：铅笔、直尺、科学活动手册；课前搜集生活中的新能源应用实例。
四、教学过程
（一）问题与猜想（8分钟）
教师导入：上一节课我们学习了煤、石油、天然气这类化石能源。化石能源形成周期漫长，储量有限，终会枯竭，人类需要寻找新的能源，这就是新能源。出示教材定义：新能源指新发现，或者发现时间久，但受技术、经济限制没有广泛使用的能源，包含太阳能、风能、地热能、生物质能、核能等。
教师出示太阳能应用图片：太阳能路灯、太阳能汽车、空间站太阳翼、太阳能灶、太阳能热水器。引导学生区分两种利用方式：光电转换是太阳能转为电能；光热转换是太阳能转为热能。教师抛出探究问题：太阳能小车依靠太阳能电池板发电驱动，哪些因素会影响太阳能小车的行驶速度？
组织小组讨论，提出猜想。学生猜想：光照的强弱、太阳能电池板受光角度会影响小车速度，电池板正对光源，光照越强，小车跑得越快。教师板书问题与假设，引导学生设计对比实验，保持其他条件不变，只改变电池板受光角度，观察小车行驶情况。教师补充介绍向日葵向光现象，引出工程师受向日葵启发，设计追光支架，提升光伏发电效率。
（二）探究与结论（18分钟）
教师讲解实验方案：本次实验探究太阳能电池板受光角度对小车速度的影响。设置三组实验，保持光源亮度、小车、跑道不变，只改变太阳能电池板角度：电池板正对光源、倾斜照射、侧面照射。记录小车行驶相同距离所用的时间，对比速度快慢。
学生分组开展实验，依次调整电池板角度，观察小车行驶状态，记录实验现象。教师巡视指导，提醒保持光源距离不变，保证单一变量。实验结束，各组汇报实验现象。师生共同得出实验结论：太阳能电池板正对光源，接收阳光最多，发电量大，小车行驶速度最快；倾斜或者侧向放置，接收到的光能变少，小车速度变慢。
教师继续带领学生认识其他新能源，对照示意图分析能量来源与转化。风能：空气流动具有动能，风吹动风机叶片，带动发电机，风能转化为电能。地热能：能量来自地球内部，地下高温热量可以给房屋供暖，也可以用来发电。生物质能：来自生物与生物废弃物，稻草、厨余垃圾、动物粪便进入发酵池产生沼气，沼气燃烧释放能量，还可以制作生物燃料。水能：江河、潮汐的水流冲击水轮机，带动发电机，水能转化为电能。
教师简单介绍核能，补充各类新能源优势：储量大，大多清洁环保。引导学生归纳：新能源大多可以持续利用，能够减少化石能源消耗。
（三）反思与评价（6分钟）
教师引导学生反思太阳能小车实验。提问：本次实验只改变电池板角度，想一想实验过程中哪些条件必须保持一致？如果光源远近不一样，会不会影响实验结果？学生交流：光源亮度、光源距离、小车、路面都要保持不变，否则不是公平对比。
教师组织小组评价交流：实验过程中，电池板有没有固定牢固？小车启动时有没有卡顿？实验存在哪些误差，如何改进？学生发言：实验中要固定电池板，跑道保持平整；多次重复实验，减少偶然误差。教师点评各组实验，表扬能够严格控制变量、如实记录数据的小组。教师点拨，真实的光伏发电站，依靠追光装置持续调整电池板角度，始终正对阳光，提升发电效率，这就是仿生技术在能源领域的应用。
（四）应用与迁移（5分钟）
教师布置资料查阅任务，查阅2022北京冬奥会场馆新能源使用情况，向同学介绍。学生交流，冬奥场馆大量使用光伏发电、风能供电，实现绿色奥运。教师继续组织讨论：化石能源会带来资源枯竭、环境污染问题，新能源有哪些优势？在生活中，我们可以怎么支持新能源发展。学生交流：节约用电，支持太阳能路灯、风力发电等清洁能源项目。
教师出示沼气发酵示意图，引导学生说一说：稻草、厨余垃圾、动物粪便作为原料，在发酵池中产生沼气，沼气燃烧供炉灶使用；发酵后的沼渣、沼液还可以当做肥料，实现废弃物循环利用。教师小结：生物质能实现废弃物资源化，一举两得。
（五）阅读与新知（3分钟）
带领学生阅读教材新能源相关内容，回顾本课知识。教师梳理主线：化石能源面临枯竭，人类开发太阳能、风能、地热能、生物质能、水能、核能等新能源；太阳能分为光电转换、光热转换，利用仿生追光技术提高发电效率；各类新能源可以将自身能量转化为电能或者热能。教师小结本课，新能源是未来能源发展的重要方向，科技进步帮助我们更好开发清洁能源。布置课后任务：完善太阳能小车实验记录；搜集更多新能源在生活中的应用案例。
五、板书设计
19.开发新能源
化石能源终将枯竭→开发新能源
新能源：太阳能、风能、地热能、生物质能、水能、核能
太阳能
光电转换：太阳能→电能（太阳能小车、路灯、光伏电站）
光热转换：太阳能→热能（太阳能灶、热水器）
探究太阳能小车：电池板正对光源，光照充足，小车速度更快
仿生：向日葵向光性→光伏追光支架
其他新能源转化
风能→电能；水能→电能；地热能→热能/电能；生物质能→化学能/热能
特点：储量大、清洁环保
理念：发展新能源，节约化石能源
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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