6.6能源利用與可持續(xù)發(fā)展教學設計-2025-2026學年高中物理上?？平贪孢x修1-2-滬教版2007科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）6.6能源利用與可持續(xù)發(fā)展教學設計-2025-2026學年高中物理上?？平贪孢x修1-2-滬教版2007課程基本信息1.課程名稱：6.6能源利用與可持續(xù)發(fā)展

2.教學年級和班級：高中一年級

3.授課時間：2025-2026學年第二學期，周二第三節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標1.科學思維：培養(yǎng)學生運用科學方法分析能源利用與可持續(xù)發(fā)展問題的能力，提高邏輯推理和批判性思維能力。

2.科學探究：通過實驗和觀察，激發(fā)學生對能源利用效率和環(huán)境影響的探究興趣，培養(yǎng)實驗操作和數(shù)據(jù)分析能力。

3.科學態(tài)度與責任：引導學生樹立節(jié)約能源、保護環(huán)境的意識，認識到個人行為對可持續(xù)發(fā)展的重要性，培養(yǎng)社會責任感。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學習了基礎的物理知識和環(huán)境科學的基礎概念。他們可能對能源的基本形式（如電能、熱能、化學能）有一定的了解，以及一些常見的能源轉換過程（如燃燒、發(fā)電）。此外，他們對環(huán)境問題有一定的認識，如溫室效應和大氣污染。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中一年級學生對科學現(xiàn)象和自然世界充滿好奇心，對能源利用和可持續(xù)發(fā)展這類與日常生活緊密相關的話題尤其感興趣。他們的學習能力強，能夠理解和應用物理公式和概念。學習風格上，學生既有通過實驗操作來學習物理知識的傾向，也有通過閱讀和討論來深化理解的能力。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解能源轉換過程中的能量損失和效率問題時可能會感到困難，因為這些問題涉及復雜的物理原理。此外，對于可持續(xù)發(fā)展概念的理解可能需要跨越學科界限，學生可能需要將物理知識與經(jīng)濟學、社會學等知識相結合。在學習風格上，那些習慣于理論學習的學生在面對實驗操作時可能會感到不適應。此外，學生可能對能源利用的復雜性和全球性問題的解決方案感到困惑。教學資源-物理實驗設備：電池、電路板、電阻、電燈、開關、滑動變阻器、電能表

-信息化資源：多媒體教學課件、能源利用與可持續(xù)發(fā)展的動畫視頻

-課程平臺：學校內(nèi)部網(wǎng)絡教學平臺，用于上傳學習資料和互動討論

-教學手段：實物模型展示、小組討論、案例分析、角色扮演活動教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。例如，要求學生預習能源的基本形式和轉換過程。

設計預習問題：圍繞“能源利用與可持續(xù)發(fā)展”課題，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“如何提高能源利用效率？”、“可再生能源有哪些？”等，引導學生自主思考。

監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。例如，通過查看學生提交的預習筆記或思維導圖來評估預習情況。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解能源的基本形式和轉換過程。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。例如，學生可能會思考如何將太陽能轉換為電能。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。例如，學生提交了關于太陽能電池工作原理的簡要說明。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生提前了解能源利用與可持續(xù)發(fā)展課題，為課堂學習做好準備。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示能源利用的圖片或視頻，引出“能源利用與可持續(xù)發(fā)展”課題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解能源利用效率的概念，結合實例如太陽能電池板的工作原理，幫助學生理解。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析不同能源的優(yōu)缺點，如“討論風能和核能的利弊”。

解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，如“為什么核能會產(chǎn)生放射性廢物？”進行及時解答和指導。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，分享自己的觀點和見解。

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。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解能源利用效率的概念。

實踐活動法：通過小組討論等活動，讓學生在實踐中應用所學知識。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解能源利用效率的概念，掌握相關技能。

通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置關于能源利用效率的案例分析作業(yè)，如“分析一個城市的能源利用情況”。

提供拓展資源：提供與能源利用相關的書籍、網(wǎng)站、視頻等資源，如“全球能源統(tǒng)計年鑒”網(wǎng)站。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導，如指出學生在分析中的不足。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的案例分析作業(yè)，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考，如閱讀關于可再生能源的書籍。

反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的能源利用效率知識點和技能。

通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。知識點梳理一、能源的基本形式與轉換

1.能源的定義：能量來源和利用方式的總稱。

2.常見能源形式：太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能、核能、化石能源（煤炭、石油、天然氣）。

3.能源轉換：不同能源形式之間的相互轉換，如化學能轉換為電能、熱能轉換為機械能。

二、能源利用效率

1.能源利用效率的定義：有效利用能源的比例。

2.提高能源利用效率的方法：優(yōu)化能源結構、改進能源利用技術、加強能源管理。

3.能源利用效率的計算：輸出能量與輸入能量的比值。

三、可再生能源與可持續(xù)發(fā)展

1.可再生能源的定義：自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源。

2.常見可再生能源：太陽能、風能、水能、生物質能。

3.可再生能源的特點：清潔、可再生、分布廣泛。

4.可持續(xù)發(fā)展的定義：滿足當代人的需求，不損害后代人滿足其需求的發(fā)展。

5.可持續(xù)發(fā)展的原則：公平性、共同性、持續(xù)性、階段性。

四、能源利用中的環(huán)境問題

1.溫室效應：由于溫室氣體排放導致地球溫度升高的現(xiàn)象。

2.大氣污染：能源利用過程中產(chǎn)生的有害氣體和顆粒物對大氣造成的污染。

3.水污染：能源利用過程中產(chǎn)生的污染物對水資源的污染。

4.土壤污染：能源利用過程中產(chǎn)生的污染物對土壤的污染。

五、能源政策與法規(guī)

1.國家能源發(fā)展戰(zhàn)略：明確能源發(fā)展的方向、目標和任務。

2.能源法律法規(guī)：規(guī)范能源開發(fā)、利用、保護和管理的行為。

3.能源標準：對能源產(chǎn)品的質量、安全、環(huán)保等方面進行規(guī)定。

六、節(jié)能技術與應用

1.節(jié)能技術：降低能源消耗、提高能源利用效率的技術。

2.常見節(jié)能技術：建筑節(jié)能、工業(yè)節(jié)能、交通節(jié)能、生活節(jié)能。

3.節(jié)能技術應用案例：建筑節(jié)能改造、工業(yè)余熱回收、新能源汽車等。

七、能源教育與意識培養(yǎng)

1.能源教育：提高公眾對能源問題的認識和理解。

2.能源意識培養(yǎng)：樹立節(jié)約能源、保護環(huán)境的觀念。

3.能源教育方法：課堂教育、社會實踐、媒體宣傳等。

八、能源利用與可持續(xù)發(fā)展案例分析

1.案例分析的目的：了解能源利用與可持續(xù)發(fā)展在實際中的應用。

2.案例分析的內(nèi)容：能源政策、能源技術、能源管理、能源消費等。

3.案例分析的方法：對比分析、案例研究、專家訪談等。

九、能源利用與可持續(xù)發(fā)展發(fā)展趨勢

1.能源利用效率不斷提高。

2.可再生能源占比逐步提高。

3.能源政策法規(guī)不斷完善。

4.節(jié)能減排技術不斷進步。

5.公眾能源意識逐步提高。典型例題講解例題1：某太陽能電池板在光照強度為1kW/m2的情況下，輸出功率為200W。若該太陽能電池板的光電轉換效率為15%，求該電池板的接收面積。

解答：

根據(jù)光電轉換效率的定義，輸出功率與接收面積成正比，即：

輸出功率=光電轉換效率×接收面積×光照強度

將已知數(shù)據(jù)代入公式，得到：

200W=0.15×接收面積×1kW/m2

解得接收面積=200W/(0.15×1kW/m2)=1333.33m2

例題2：一個太陽能熱水器，其熱效率為40%，吸收了500W的太陽能，求熱水器產(chǎn)生的熱水熱量。

解答：

根據(jù)熱效率的定義，熱水熱量與吸收的太陽能成正比，即：

熱水熱量=熱效率×吸收的太陽能

將已知數(shù)據(jù)代入公式，得到：

熱水熱量=0.40×500W=200J

例題3：某風力發(fā)電機在風速為10m/s的情況下，輸出功率為1000W。若該發(fā)電機的風能利用系數(shù)為0.4，求該發(fā)電機的接收面積。

解答：

根據(jù)風能利用系數(shù)的定義，輸出功率與接收面積成正比，即：

輸出功率=風能利用系數(shù)×風速2×接收面積/2

將已知數(shù)據(jù)代入公式，得到：

1000W=0.4×(10m/s)2×接收面積/2

解得接收面積=(1000W×2)/(0.4×(10m/s)2)=50m2

例題4：某生物質能發(fā)電廠，其生物質能的轉化效率為30%，每年消耗生物質能1000噸，求該發(fā)電廠每年輸出的電能。

解答：

根據(jù)生物質能轉化效率的定義，輸出電能與消耗的生物質能成正比，即：

輸出電能=生物質能轉化效率×消耗的生物質能

將已知數(shù)據(jù)代入公式，得到：

輸出電能=0.30×1000噸=300噸

由于1噸生物質能大約轉化為3.6×10^6J的電能，所以：

輸出電能=300噸×3.6×10^6J/噸=1.08×10^9J

例題5：某核電站的核反應堆每年產(chǎn)生的熱量為3.0×10^12J，若該核電站的熱效率為40%，求該核電站每年輸出的電能。

解答：

根據(jù)熱效率的定義，輸出電能與產(chǎn)生的熱量成正比，即：

輸出電能=熱效率×產(chǎn)生的熱量

將已知數(shù)據(jù)代入公式，得到：

輸出電能=0.40×3.0×10^12J=1.2×10^12J課堂1.課堂提問：

-通過提問的方式，教師可以即時了解學生對能源利用與可持續(xù)發(fā)展概念的理解程度。教師可以設計一系列開放式問題，如“你認為目前我國在能源利用方面存在哪些問題？”或“如何平衡經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的關系？”等。

-學生回答后，教師應給予及時反饋，肯定正確答案，糾正錯誤觀念，并鼓勵學生深入思考。

2.觀察學生參與情況：

-在課堂活動中，如小組討論、實驗操作等，教師應觀察學生的參與度和積極性。例如，在小組討論中，教師可以注意學生是否積極參與、是否能夠提出建設性意見等。

-通過觀察，教師可以評估學生的團隊合作能力和問題解決能力。

3.小組展示與評價：

-學生分組進行能源利用與可持續(xù)發(fā)展相關課題的研究，并制作展示報告。教師可以組織一次課堂展示，讓學生分享研究成果。

-展示結束后，教師和學生可以對展示內(nèi)容進行評價，包括內(nèi)容準確性、表達清晰度、團隊合作等方面。

4.實驗操作評價：

-在實驗操作環(huán)節(jié)，教師應觀察學生的實驗技能和實驗報告的撰寫能力。例如，在測量太陽能電池板輸出功率的實驗中，教師可以檢查學生的操作是否規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄是否準確等。

-實驗結束后，學生需要撰寫實驗報告，教師應仔細批改并給出反饋，幫助學生總結實驗過程和結果。

5.課堂測試與評價：

-定期進行課堂測試，