3.5《合理利用能源》教學設計【教材分析】本課的主要任務是認識能源的合理利用，并通過化石燃料的重要性和污染性之間的矛盾聚焦主題。解決問題的核心導向是明確問題的重要性，探索過程通過數據資料呈現能源問題，并設計模擬溫室效應實驗直觀展示能源利用過程中產生的環(huán)境問題，最終提出問題解決的思路和方案，用于指導實踐。本課教材基于課程標準的“人類生存需要防御各種災害，人類活動會影響自然環(huán)境”學習目標而設定的。本課共設有三個部分，聚焦部分直接以文字的形式展示化石燃料的重要性和污染性之間的矛盾，激發(fā)學生產生關注能源問題的興趣。探索一通過資料閱讀、班級談論的形式讓學生感受化石燃料仍作為最廣泛能源的主要來源，在利用的過程中也將面臨巨大的環(huán)境問題。探索二通過資料顯示和模擬實驗直觀感受化石能源利用過程中產生的溫室效應。探索三在明確問題的重要性后，從節(jié)約能源、利用新技術、開發(fā)新能源的角度探尋問題解決的方案。探索四讓學生聯(lián)系生活、學習交流節(jié)約能源的措施。研討部分以問題為導向激發(fā)學生能夠從各個角度展開思考并提出有效、合理地利用資源的方案，利用所學內容指導生活實踐?！緦W情分析】能源問題一直是一個比較有熱度的社會話題，關于能源消耗大、污染嚴重的問題學生在之前的學習生活中都有簡單的了解。但能源的來源廣泛，關于現階段最廣泛的能源及其主要來源學生是比較模糊的，學生知道化石能源是不可再生的，但并不清楚化石能源在利用的過程中引發(fā)的溫室效應從而產生一系列的環(huán)境問題。關于節(jié)約用電四年級的學生都能夠從生活經驗中提出相應的措施，但對于新能源的開發(fā)、新技術的應用等其他角度很難提出能源的合理利用方案，因此需要以資料、實例的形式呈現給學生以提供更多解決問題的思路?！窘虒W目標】科學概念目標1.有一些能源是有限的。2.能源的利用過程會對環(huán)境帶來影響。3.要節(jié)約能源，合理利用能源?？茖W探究目標1.討論合理使用能源的方法。2.能夠模擬溫室效應實驗。科學態(tài)度目標培養(yǎng)強烈的能源意識，養(yǎng)成合理利用能源、節(jié)約利用能源的習慣。科學、技術、社會與環(huán)境（STSE）目標了解地球上的一些能源是有限的。【教學重難點】重點：關注能源利用過程中的問題和掌握合理使用能源的方法。難點：通過溫室效應模擬實驗形成對能源利用過程中問題的關注?！静牧蠝蕚洹繛閷W生準備：學生活動手冊、塑料袋、溫度計、班級記錄表。教師準備:“2017年我國的電能來源”餅狀圖、教學課件。閱讀資料及班級討論資料閱讀閱讀資料及班級討論資料閱讀感受溫室效應尋求解決方案合理利用能源教學活動內容目標實現手段把探索關注能源問題的必要性聚焦聚焦能源問題研討研討資料閱讀及模擬實驗思考討論研討如何節(jié)能減排交流討論教學活動內容教學活動內容我們能做的我們能做的【教學過程】1.聚焦教師提問：同學們，我們在生活、學習的過程中什么時候、哪些地方使用了能源？學生活動：思考并回答生活中使用能源的場景。教師追問：如果家里突然停電或停煤氣會發(fā)生什么狀況？學生活動：回憶并描述家里停電、停煤氣時的情況。教師活動：我們家里使用的電和煤氣都是從哪里來的？同時出示關于化石燃料的種類及其在生產生活中的應用，并提問：使用這些化石燃料會給環(huán)境帶來污染嗎？學生活動：討論使用化石燃料給環(huán)境帶來的污染。教師提問：化石燃料對我們的生產生活有不可或缺的作用，使用的過程中也會造成環(huán)境污染，那該如何解決這一矛盾呢？設計意圖：通過回憶生活中對化石燃料的利用情況及停電停氣時的場景，使學生真切感受到能源的重要性，體會能源與我們的生活生產息息相關。通過討論，交流意見，廣泛了解能源利用過程中帶來的環(huán)境污染，從而將重點聚焦到化石能源的重要性和污染性的矛盾解決上來，形成強烈的能源意識。2.探索（1）為什么要關注能源教師活動：出示“2017年我國的電能來源”餅狀圖和小資料，提問：家庭生活中使用最廣泛的電能主要來源于什么呢？學生活動：閱讀資料，了解目前在所有能源利用中占最大比重的能源。教師活動：播放火力發(fā)電的視頻（視頻來源：/8MSohPB/）。提問：使用最廣泛的化石能源可能會存在什么問題？學生活動：交流并回答廣泛使用化石能源的問題。教師提問：我們?yōu)槭裁匆P注能源問題呢？學生活動：分組交流關注能源問題的必要性。設計意圖：通過小資料的閱讀，學生了解到電能作為家庭生活中廣泛使用的能源仍舊以化石燃料為主要來源，在使用的過程中會帶來嚴重的環(huán)境問題，學生在一系列的資料閱讀中感受到關注能源問題的必要性。（2）模擬溫室效應教師活動：使用化石燃料會引發(fā)溫室效應，出示關于使用化石燃料產生二氧化碳等氣體產生溫室效應的資料。學生活動：閱讀資料，了解溫室效應的含義和產生的原因。教師活動：播放模擬溫室效應微課，介紹模擬實驗的材料和步驟：取1個透明的密封袋和兩只型號相同的溫度計，將一支溫度計裝入密封袋內，封好口袋；把裝入密封袋的溫度計和另一支溫度計并排放置在陽光下；按照相同的時間間隔觀察兩只溫度計的讀數變化，將觀察到的數據記錄下來。組織學生到室外陽光下進行試驗，并讓學生思考：實驗中的塑料袋模擬了什么？學生活動：進行模擬實驗并填寫探究記錄單。教師提問：通過模擬實驗你發(fā)現了什么？塑料袋具有什么作用？化石燃料燃燒產生的溫室氣體對地球會產生什么影響？學生活動：對比實驗結果，明確溫室效應的含義。設計意圖：通過模擬實驗，學生對模型的認識能夠類比至模擬原型，更加直觀地認識到溫室氣體像塑料袋那樣，既能讓陽光的熱量進入溫室內，又能阻止一部分熱量的散失，導致氣溫升高，持續(xù)的溫室效應會讓全球變暖。（3）探尋解決方案教師活動：提示合理利用能源的解決思路，溫室效應會帶來全球的氣溫升高從而引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境問題，為了緩解這一問題，我們有哪些具體的解決方案呢？學生活動：分別從節(jié)約能源、利用新技術節(jié)約能源、開發(fā)新能源的不同角度提出自己的解決方案。（4）我們能做的教師提問：為了節(jié)約能源，我們能夠做什么呢？學生活動：聯(lián)系生活實際從多方面交流看法。設計意圖：學生能夠從生活中節(jié)約能源的角度提出一定的看法，老師通過提供開發(fā)新能源、利用新技術節(jié)約能源的相關資料，豐富學生的思維，提供多種解決問題的思考維度，激發(fā)學生產生更多關于合理利用能源的解決方案。3.研討教師提問：以“有效、合理地利用資源”為標準，從衣、食、住、行等方面說一說，可以怎樣通過科學、合理地安排生活達到節(jié)能減排的目的？學生活動：嘗試從各個角度思考，結合本課所學內容，說一說自己的看法。設計意圖：通過班級交流，獲取更加豐富的信息，讓學生用課本所學知識指導自己的生活、學習?！景鍟O計（生成）】【活動記錄表設計】密封袋內外空氣溫度升高情況記錄表日期：____時間密封袋內（℃）密封袋外（℃）我們的看法初溫1分鐘2分鐘3分鐘4分鐘3.7《分析一個實際的環(huán)境問題》教學設計【教材分析】本課的主要任務是以一個非常典型的環(huán)境破壞——環(huán)境治理——環(huán)境恢復的案例，讓學生從不同職業(yè)、不同角色視角來分析環(huán)境問題，理解環(huán)境問題的復雜性，認識到處理環(huán)境問題需要有平衡協(xié)調的措施。環(huán)境問題并不是單一的社會問題，它是與人類社會的政治經濟發(fā)展緊密相關的，本課讓孩子的思維方式和認識問題的視角經歷由單一到多元再到初步嘗試平衡協(xié)調取舍的轉變。本課教材基于課程標準的“人類生存需要防御各種災害，人類活動會影響自然環(huán)境”學習目標而設定的。共設有三個部分。聚焦部分通過直接呈現問題的方式讓學生明確水環(huán)境對生物的重要性，并知道人類的生產生活等活動對自然水域生態(tài)環(huán)境產生重要影響。探索部分有3個活動。探索一通過實際案例的分析，引導學生嘗試從不同的角度看待城中湖的環(huán)境問題然后試著提出一些解決方案，認識環(huán)境問題的復雜性。探索二引導學生從不同角色出發(fā)提出解決環(huán)境問題的方法，為下一活動對不同視角的解決辦法進行比較和分析做準備。探索三討論每一種解決辦法對不同角色群體帶來的利弊及該如何權衡協(xié)調，引導學生認識到解決環(huán)境問題的復雜性和需要有平衡協(xié)調的措施。研討部分四個問題之間有一種內在的邏輯關系，可以依次在對應的探索活動后進行。比較不同角色小組的環(huán)境破壞行為和解決措施的異同，認識到每個人都會對環(huán)境造成不同程度的影響，且在解決環(huán)境問題的過程中要兼顧權衡各方的利益，達到社會經濟效益最大化?！緦W情分析】四年級的學生對環(huán)境保護的措施大都能夠從個人角度出發(fā)說出自己的看法，并通過前面的學習對環(huán)境問題的種類和成因有了一定的認識。但對于環(huán)境問題形成的復雜性認識不夠，因此對于環(huán)境問題容易一刀切，對多種解決環(huán)境問題的措施可能造成的其它風險或影響不能共情，缺少全面、整體分析環(huán)境問題的經驗。通過角色體驗的方式讓學生站在不同的立場分析環(huán)境問題的產生和解決措施，在表達個人看法和交流意見的過程中才會更加生動、有效?！窘虒W目標】科學概念目標1.環(huán)境問題是復雜的，各種因素是相互關聯(lián)的。2.人們的行為可能破壞環(huán)境，也能夠通過努力改善環(huán)境。3.處理好環(huán)境問題需要有平衡協(xié)調的措施。科學探究目標分析一個實際的環(huán)境問題，表達自己的觀點，并與同學交流。科學態(tài)度目標樹立改善環(huán)境問題的信心。增強環(huán)境保護意識和責任感，積極參與家鄉(xiāng)環(huán)境的保護活動。科學、技術、社會與環(huán)境（STSE）目標認識到人類活動會對環(huán)境產生正面和負面的影響。要自覺采取行動，保護環(huán)境?！窘虒W重難點】重點：從不同身份出發(fā)研討、分析環(huán)境問題并平衡、協(xié)調措施。難點：能夠從不同的視角分析環(huán)境問題，并通過平衡協(xié)調處理好環(huán)境問題?！静牧蠝蕚洹繛閷W生準備：學生活動手冊、相關資料教師準備:城中湖治理前后的典型圖片或者反映當地典型環(huán)境治理前后的某一區(qū)域圖片。了解當地環(huán)境問題了解當地環(huán)境問題閱讀資料石巖河治理前后對比提出解決辦法平衡協(xié)調措施分析一個實際的環(huán)境問題教學活動內容目標實現手段把探索分析環(huán)境問題聚焦提出任務研討1研討2研討3小組討論辯論協(xié)調研討解決環(huán)境問題的措施拓展交流討論查閱資料教學活動內容教學活動內容【教學過程】1.聚焦教師活動：出示石巖河的現圖，并提問：河中的生物靠什么維持生命？預設回答：充足的陽光、氧氣、食物、干凈的水源等。教師活動：出示石巖河整治前的圖片和河中生物情況資料，讓學生觀察并思考：治理前的石巖河會對水生生物和周邊的居民產生什么影響？預設回答：影響水生生物的生存、難聞的氣味、污染地下水等。教師追問：生活在石巖河周圍的人們是如何影響河流生態(tài)環(huán)境的呢？預設回答：排放污水、亂扔垃圾等。教師活動：同學們，現實中的環(huán)境問題往往是多元的、復雜的，不同身份職業(yè)的人對同一環(huán)境問題的立場和看法可能是不一樣的，這節(jié)課我們來共同分析一個實際的環(huán)境問題。設計意圖：通過與學生生活息息相關的河流為例，明確自然水域對生態(tài)環(huán)境的重要性，認識到人類活動對自然水域生態(tài)環(huán)境會產生重要影響，這個影響有負面的，也有正面的，從而激發(fā)學生深入了解實際環(huán)境問題的興趣和動機。2.探索（1）分析問題教師活動：出示城中湖環(huán)境問題的資料，提問：被污染前，城中湖的生態(tài)環(huán)境是怎樣的？預設回答：水質好、水生生物生存良好。教師提問：城中湖生態(tài)環(huán)境遭到破壞后，出現哪些環(huán)境問題？預設回答：水質變差、水體富營養(yǎng)化、水生生物減少。設計意圖：通過城中湖生態(tài)環(huán)境破壞前后多方面的對比直觀地帶學生體驗自然水域生態(tài)環(huán)境破壞的觸目驚心，堅定學生分析環(huán)境問題的心理傾向。教師提問：城中湖生態(tài)環(huán)境的污染源是什么呢？預設回答：周邊居民樓、工廠企業(yè)、田地等。教師追問：是哪些人群加劇了城中湖生態(tài)環(huán)境問題的嚴重性的呢？預設回答：周邊居民、湖周邊企業(yè)、湖區(qū)漁業(yè)養(yǎng)殖戶、游客、游船船主等。設計意圖：通過對城中湖污染源的分析發(fā)現湖區(qū)周圍不同職業(yè)群體都在一定程度上加劇了湖區(qū)生態(tài)環(huán)境的嚴重性，初步認識環(huán)境問題的復雜性，即多種職業(yè)身份群體對環(huán)境的共同影響，污染源不單一。教師活動：我們發(fā)現湖區(qū)周邊不同的人群在一定程度上都給城中湖生態(tài)環(huán)境產生了破壞，現在請同學們以小組為單位，從湖邊生活的普通市民、湖區(qū)漁業(yè)養(yǎng)殖戶、湖景區(qū)游船船主和環(huán)湖地區(qū)房地產開發(fā)商四個角色中選擇一個，討論并列舉本組在加劇城中湖環(huán)境問題嚴重性方面的一些行為，請及時做好小組探究記錄單的填寫。學生活動：討論列舉并記錄不同群體對水域生態(tài)環(huán)境的影響行為。教師提問：不同小組在破壞湖區(qū)環(huán)境方面有哪些相似點和不同點呢？預設回答:都造成了污染、污染的程度不同、污染物的種類不同等。設計意圖：讓學生嘗試從不同角色的角度來分析環(huán)境問題，為探索二提出針對性的解決方案鋪墊，并通過對比不同群體對水域環(huán)境的污染，了解各個群體都會對環(huán)境造成不同程度的影響。（2）解決問題教師活動：組織小組討論，嘗試從各組所扮演的身份角度提出解決城中湖環(huán)境問題的三種方法，組織學生做好班級記錄表的填寫。學生活動：討論列舉本組所代表的角色在城中湖生態(tài)環(huán)境改善中的措施。教師提問：通過對比不同小組提出的解決辦法你發(fā)現了什么？預設回答：都對改善城中湖生態(tài)環(huán)境有幫助；都不違背自己的利益等。設計意圖：讓學生感受不同的角色群體對湖區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復都能夠起到一定的積極作用，通過對比更深入認識不同角色的改善措施都是在不違背個人利益的情況下提出的，同時也為下一個探索活動對不同措施的可行性分析和平衡協(xié)調鋪墊。（3）協(xié)調措施教師活動：組織班級辯論每一種解決辦法對城中湖環(huán)境改善的有利影響，以及這種辦法對自己小組所扮演的角色可能產生的不利影響，商討協(xié)調解決的辦法，并做好記錄。學生活動：各小組交流展示各自認為合理的解決方案，在提出的過程中其他小組認為觸及到自身的利益可以及時提出質疑并互相協(xié)調得出最終的解決方案，做好記錄。教師活動：請同學們對比班級記錄單中各小組提出的恢復生