第10課能源的開發(fā)與利用（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年六年級科學(xué)下冊同步備課（青島版）主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容第10課能源的開發(fā)與利用（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年六年級科學(xué)下冊同步備課（青島版）

教材內(nèi)容：本課主要涉及能源的分類、能源的開發(fā)與利用、可再生能源與不可再生能源的區(qū)別以及節(jié)能減排的重要性。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解能源的基本知識，認(rèn)識不同類型能源的特點(diǎn)和作用，掌握能源合理利用的方法。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本課旨在培養(yǎng)學(xué)生對能源的科學(xué)認(rèn)知、環(huán)保意識和創(chuàng)新思維。學(xué)生將通過學(xué)習(xí)，發(fā)展對能源利用的科學(xué)探究能力，提升對可持續(xù)發(fā)展理念的理解，培養(yǎng)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感，以及運(yùn)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①能源分類的理解與應(yīng)用：學(xué)生需要掌握不同類型能源（如化石能源、可再生能源）的特點(diǎn)和分類方法，能夠區(qū)分它們在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

②能源利用效率的認(rèn)識：學(xué)生要理解能源利用效率的概念，學(xué)會(huì)分析提高能源利用效率的方法，如節(jié)能技術(shù)、能源回收等。

③可持續(xù)發(fā)展觀念的培養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到能源合理利用對環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重要性，形成正確的能源使用觀念。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①能源轉(zhuǎn)換過程的復(fù)雜性：學(xué)生需要理解能源從一種形式轉(zhuǎn)換到另一種形式的過程，如電能轉(zhuǎn)換為熱能，這一過程較為抽象，需要通過實(shí)例和模型輔助教學(xué)。

②可再生能源與不可再生能源的平衡利用：學(xué)生要學(xué)會(huì)分析如何平衡使用可再生能源和不可再生能源，以實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用，這一難點(diǎn)涉及復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。

③節(jié)能減排技術(shù)的理解：學(xué)生需要理解節(jié)能減排技術(shù)的原理和實(shí)際應(yīng)用，這對于他們形成節(jié)能意識和技術(shù)應(yīng)用能力是一個(gè)挑戰(zhàn)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略1.采用講授法結(jié)合案例研究，通過講解能源分類、利用效率等基本概念，輔以實(shí)際案例，幫助學(xué)生建立清晰的知識框架。

2.組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們就能源利用問題提出觀點(diǎn)，分析可再生能源與不可再生能源的優(yōu)缺點(diǎn)，培養(yǎng)批判性思維。

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生親自操作，體驗(yàn)?zāi)茉崔D(zhuǎn)換的過程，如太陽能熱水器的工作原理實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

4.使用多媒體教學(xué)資源，如視頻、圖片和動(dòng)畫，直觀展示能源利用的實(shí)例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“能源的分類與利用”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“什么是可再生能源？為什么可再生能源越來越受到重視？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解能源分類的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解能源分類與利用的基本知識，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示能源危機(jī)的新聞視頻，引出“能源的開發(fā)與利用”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解能源的分類、可再生能源與不可再生能源的區(qū)別等知識點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分析不同能源的優(yōu)缺點(diǎn)，并討論如何在日常生活中節(jié)約能源。

解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為什么太陽能是可再生能源？”進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，體驗(yàn)?zāi)茉蠢玫臎Q策過程。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解能源利用的相關(guān)知識點(diǎn)。

活動(dòng)教學(xué)法：設(shè)計(jì)小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解能源分類與利用的知識點(diǎn)，掌握能源合理利用的方法。

通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)“能源的開發(fā)與利用”課題，布置作業(yè)，如設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能方案，提出在家庭或?qū)W校中節(jié)約能源的建議。

提供拓展資源：提供與能源相關(guān)的書籍、網(wǎng)站、視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的能源分類與利用的知識點(diǎn)，提高應(yīng)用能力。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

《能源：我們的未來》

《綠色能源：改變世界的力量》

《能源革命：從化石燃料到可持續(xù)能源》

《能源效率：如何減少能源浪費(fèi)》

《可再生能源：太陽、風(fēng)和水能》

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

a)能源效率提升研究：

-學(xué)生可以調(diào)查并比較不同類型的能源設(shè)備（如家用電器、交通工具）的能源效率，分析如何提高能源使用效率。

-設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能項(xiàng)目，如家庭或?qū)W校的節(jié)能措施，并評估其實(shí)施效果。

b)可再生能源項(xiàng)目：

-研究并選擇一種可再生能源（如太陽能、風(fēng)能、水能），設(shè)計(jì)一個(gè)小型可再生能源系統(tǒng)，并估算其成本和預(yù)期收益。

-分析可再生能源在特定地區(qū)的適用性，討論如何推廣可再生能源的使用。

c)能源政策與法規(guī)：

-研究當(dāng)?shù)鼗驀业哪茉凑?，了解政府在能源開發(fā)與利用方面的目標(biāo)和措施。

-分析能源政策對環(huán)境和社會(huì)的影響，討論如何制定更加合理的能源政策。

d)能源與氣候變化：

-研究能源消耗與氣候變化之間的關(guān)系，了解溫室氣體排放對環(huán)境的影響。

-探討減少溫室氣體排放的途徑，如碳捕捉與儲(chǔ)存技術(shù)、碳交易市場等。

e)能源教育：

-設(shè)計(jì)一套能源教育課程，旨在提高公眾對能源問題的認(rèn)識和理解。

-制作能源教育宣傳材料，如海報(bào)、小冊子，用于向社區(qū)或?qū)W校推廣能源知識。

f)能源創(chuàng)新：

-研究新興的能源技術(shù)，如燃料電池、超級電容器等，分析這些技術(shù)如何改變能源的未來。

-設(shè)計(jì)一個(gè)基于新興能源技術(shù)的創(chuàng)新項(xiàng)目，如智能電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)等。板書設(shè)計(jì)①能源分類

①化石能源：煤炭、石油、天然氣

②可再生能源：太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能

③核能

②能源利用效率

①效率定義：能量轉(zhuǎn)換過程中有效利用的比例

②提高效率方法：節(jié)能技術(shù)、能源回收、技術(shù)創(chuàng)新

③可持續(xù)發(fā)展

①可持續(xù)能源：不會(huì)耗盡且對環(huán)境影響小的能源

②節(jié)能減排：減少能源消耗和減少污染物排放

③可持續(xù)發(fā)展原則：公平性、共同性、持續(xù)性

④能源政策

①政策目標(biāo)：保障能源安全、促進(jìn)能源發(fā)展、保護(hù)環(huán)境

②政策措施：能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)創(chuàng)新支持、市場機(jī)制完善

⑤能源教育

①教育目標(biāo)：提高公眾能源意識、培養(yǎng)節(jié)能習(xí)慣

②教育內(nèi)容：能源知識、節(jié)能技術(shù)、環(huán)保理念

⑥能源未來

①新能源技術(shù)：燃料電池、超級電容器、智能電網(wǎng)

②能源變革：從化石燃料到可持續(xù)能源

③能源挑戰(zhàn)：能源安全、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)公平教學(xué)反思與總結(jié)哎呀，這節(jié)課上完之后，我真是覺得收獲頗豐，但也發(fā)現(xiàn)了一些可以改進(jìn)的地方。首先，我覺得在教學(xué)方法上，我嘗試了講授法、討論法和實(shí)踐活動(dòng)法相結(jié)合的方式，效果還是不錯(cuò)的。學(xué)生們在討論可再生能源和不可再生能源的區(qū)別時(shí)，表現(xiàn)得特別積極，他們的參與度很高，這讓我很高興。

①教學(xué)方法反思

我發(fā)現(xiàn)，通過小組討論的方式，學(xué)生們能夠更好地理解能源的分類和利用。比如，在討論太陽能和風(fēng)能時(shí)，他們能提出很多實(shí)際應(yīng)用的問題，這讓我意識到，讓學(xué)生參與到實(shí)際情境中去，能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

但是，我也發(fā)現(xiàn)，在講解能源轉(zhuǎn)換過程時(shí)，由于內(nèi)容較為抽象，有些學(xué)生還是顯得有些吃力。這可能是因?yàn)槲覜]有用足夠直觀的方式去解釋這些概念。所以，我需要在今后的教學(xué)中，更多地利用圖表、模型等教學(xué)輔助工具，幫助學(xué)生更好地理解。

②教學(xué)策略反思

在教學(xué)策略上，我嘗試了讓學(xué)生自主預(yù)習(xí)，然后課堂上進(jìn)行討論和總結(jié)。這樣的策略在一定程度上提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，但我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生預(yù)習(xí)的效果并不理想，這可能是因?yàn)樗麄儗︻A(yù)習(xí)任務(wù)的重視程度不夠。

因此，我打算在今后的教學(xué)中，更加明確預(yù)習(xí)任務(wù)的要求，并提供一些預(yù)習(xí)的指導(dǎo)，比如列出預(yù)習(xí)的要點(diǎn)，或者提供一些預(yù)習(xí)的資料，幫助學(xué)生更好地完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

③教學(xué)管理反思

在課堂管理方面，我發(fā)現(xiàn)有時(shí)候?qū)W生討論起來會(huì)比較興奮，容易偏離主題。我需要更加嚴(yán)格地控制課堂紀(jì)律，確保討論能夠圍繞主題進(jìn)行。

另外，我也發(fā)現(xiàn)，在提問環(huán)節(jié)，有些學(xué)生回答問題時(shí)不夠自信，這可能是因?yàn)樗麄儗χR的掌握不夠牢固。所以，我需要在今后的教學(xué)中，更多地鼓勵(lì)學(xué)生提問，同時(shí)也要加強(qiáng)對學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)，幫助他們克服學(xué)習(xí)上的困難。

④教學(xué)總結(jié)

這節(jié)課的教學(xué)效果總體上是好的。學(xué)生們對能源的分類、利用效率以及可持續(xù)發(fā)展有了更深入的理解。他們在情感態(tài)度方面也表現(xiàn)出對環(huán)境保護(hù)和節(jié)能的重視。

然而，也存在一些不足。比如，部分學(xué)生對能源轉(zhuǎn)換過程的理解還不夠深入，課堂紀(jì)律有時(shí)也難以控制。針對這些問題，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，加強(qiáng)課堂互動(dòng)，提高學(xué)生的參與度，同時(shí)也要加強(qiáng)對學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上教學(xué)進(jìn)度。

總之，這節(jié)課讓我有了很多收獲，也讓我看到了自己的不足。我會(huì)繼續(xù)努力，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，為學(xué)生們提供更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。典型例題講解例題1：

假設(shè)一個(gè)家庭每天使用100升熱水，如果使用太陽能熱水器，平均每天可以節(jié)約多少電能？

解答：

太陽能熱水器的效率通常在70%-90%之間。假設(shè)太陽能熱水器的效率為80%，那么每天節(jié)約的電能可以通過以下計(jì)算得出：

每天節(jié)約的電能=每天使用的水量×水的比熱容×溫度升高值×太陽能熱水器效率

水的比熱容約為4.18kJ/(kg·°C)，假設(shè)水溫升高25°C，那么：

每天節(jié)約的電能=100L×4.18kJ/(kg·°C)×25°C×0.8

由于1L水約等于1kg，所以：

每天節(jié)約的電能=100kg×4.18kJ/(kg·°C)×25°C×0.8

每天節(jié)約的電能≈4180kJ

將千焦耳轉(zhuǎn)換為千瓦時(shí)（1kJ=0.001kWh）：

每天節(jié)約的電能≈4.18kWh

例題2：

一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為12m/s時(shí)，輸出功率為500kW。請計(jì)算該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片掃過面積。

解答：

風(fēng)能的功率可以通過以下公式計(jì)算：

P=0.5×ρ×A×v2

其中，P是功率，ρ是空氣密度（大約為1.225kg/m3），A是葉片掃過面積，v是風(fēng)速。

已知P=500kW，v=12m/s，解出A：

A=P/(0.5×ρ×v2)

A=500,000W/(0.5×1.225kg/m3×(12m/s)2)

A≈500,000/(0.5×1.225×144)

A≈500,000/351.8

A≈1417.5m2

例題3：

一個(gè)生物質(zhì)能發(fā)電廠每年消耗大約1萬噸生物質(zhì)燃料，如果生物質(zhì)燃料的熱值為30MJ/kg，請計(jì)算該發(fā)電廠每年可以發(fā)電多少千瓦時(shí)。

解答：

生物質(zhì)燃料的熱值是指每千克生物質(zhì)燃料完全燃燒時(shí)釋放的能量。發(fā)電量可以通過以下計(jì)算得出：

發(fā)電量=燃料消耗量×燃料熱值

已知燃料消耗量為1萬噸，熱值為30MJ/kg，將兆焦耳轉(zhuǎn)換為千瓦時(shí)（1MJ=0.2778kWh）：

發(fā)電量=10,000噸×30MJ/kg×0.2778kWh/MJ

發(fā)電量=10,000×30×0.2778kWh

發(fā)電量≈8,329,600kWh

發(fā)電量≈8.33百萬千瓦時(shí)

例題4：

一個(gè)水力發(fā)電站利用一個(gè)落差為50米的瀑布發(fā)電，水流速度為2m/s。如果水的密度為1000kg/m3，請計(jì)算該發(fā)電站的理論發(fā)電功率。

解答：

水力發(fā)電的功率可以通過以下公式計(jì)算：

P=ρ×g×Q

其中，P是功率，ρ是水的密度，g是重力加速度（大約為9.81m/s2），Q是每秒流過的水量。

Q可以通過水流速度和橫截面積計(jì)算得出，假設(shè)橫截面積為A：

Q=v×A

由于題目沒有給出橫截面積，我們假設(shè)橫截面積為1平方米（簡化計(jì)算）：

Q=2m/s×1m2=2m3/s

那么功率P為：

P=1000kg/m3×9.81m/s2×2m3/s

P=19,620W

P=19.62kW

例題5：

一個(gè)核電站