【大單元整體教學(xué)】物理學(xué)教科版(2024)9年級上冊6.4.2跨學(xué)科實(shí)踐：半導(dǎo)體與光伏發(fā)電(第二課時)課型1.教學(xué)內(nèi)析3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定與點(diǎn)3.4.2知道電壓、電流和電阻。探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，理解歐姆定3.4.3會使用電流表和電壓表。3.4.4探究并了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特科學(xué)探究能力；通過“設(shè)計校園光伏發(fā)電項目方案”的跨學(xué)科任務(wù)，融合物理、地理、1.物理觀念：理解太陽能電池輸出功率與光照強(qiáng)度、入射角度、連接方式的關(guān)系，深化2.科學(xué)思維：能分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納規(guī)律，具備跨學(xué)科問題的分析、綜合與系統(tǒng)思維。3.科學(xué)探究：能設(shè)計并完成“太陽能電池輸出功率影響因素”的實(shí)驗(yàn)，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計、4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過校園光伏發(fā)電項目設(shè)計，增強(qiáng)對清潔能源的認(rèn)知，樹立節(jié)能、重點(diǎn)：1.太陽能電池輸出功率的影響因素。2.校園光伏發(fā)電項目的核心步驟。難點(diǎn)：1.多因素對太陽能電池功率影響的實(shí)驗(yàn)探究。2.跨學(xué)科視角下校園光伏發(fā)電項目的系統(tǒng)設(shè)計。價具體內(nèi)容學(xué)科知識評價概念理解：考查對太陽能電池輸出功率影響因素的認(rèn)知知識應(yīng)用：分析不同條件下光伏發(fā)電量差異的能力小組合作評價小組討論：觀察實(shí)驗(yàn)、項目討論的參與度及傾聽尊重表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)評價實(shí)驗(yàn)操作：評價“太陽能電池功率”實(shí)驗(yàn)的儀器使用、變量控制規(guī)范度實(shí)驗(yàn)分析：考查數(shù)據(jù)記錄完整性及歸納功率影響因素的推理能力價項目成果：評價方案分析深度、結(jié)論合理性及交流展示清晰度5.學(xué)習(xí)活動設(shè)計教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖/學(xué)習(xí)評價陽光→電能”的核心設(shè)備及與半導(dǎo)體特性的關(guān)聯(lián)；“核心設(shè)備：光伏電池板”“半導(dǎo)體特性：光電效應(yīng)”。用視頻激發(fā)興趣，銜接舊知，形成“半導(dǎo)體特性提問：轉(zhuǎn)化關(guān)鍵設(shè)備是什么?依賴半導(dǎo)體的哪種特性?,引導(dǎo)關(guān)聯(lián)“光電特性”,過渡到“設(shè)計校園光伏發(fā)電項目方案”;介紹學(xué)習(xí)脈絡(luò)：探究核心問題→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→項目設(shè)計學(xué)生抵抗、回答，回顧光電特性與單向?qū)щ娦缘膮^(qū)學(xué)生明確學(xué)習(xí)脈絡(luò)，做明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，為跨學(xué)科實(shí)踐鋪墊。任務(wù)二：實(shí)踐活動：設(shè)計校園光伏發(fā)電項目方案1.拆解三個核心問題：(1)輸出功率：輻照強(qiáng)度、溫度、遮擋、電池板清潔度(共同影響轉(zhuǎn)化效率);(2)校園環(huán)境：年均光照、緯度、屋頂承重/朝向(奠定設(shè)計基礎(chǔ));(3)用電匹配：分析用電負(fù)荷，設(shè)計裝機(jī)容量(實(shí)組織小組討論：結(jié)合校園實(shí)際，各找1個有利/不利條件。2.實(shí)驗(yàn)探究：(1)原理：測電壓、電流，用P=UI算功率，用控(2)材料：太陽能電池(3)步驟：①變光照學(xué)生結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況梳理總結(jié)，記錄核心問題與學(xué)生分組討論，梳理有學(xué)生理解“步驟一控制變量”,避免操作遺漏。學(xué)生分組分工(接電路、調(diào)變量、讀數(shù)據(jù)、記錄),測不同條件下的功結(jié)合校園實(shí)際，避免理論脫節(jié)，為后續(xù)實(shí)踐鋪深化P=UI應(yīng)用。為項目設(shè)計的“安裝優(yōu)化”提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。強(qiáng)度；②變?nèi)肷浣嵌?；③變電池板連接方式。組織分組實(shí)驗(yàn)，巡視指導(dǎo)操作與數(shù)據(jù)記錄。3.校園光伏項目設(shè)計(1)測算發(fā)電量與用電量理論發(fā)電量：公式=單塊功率×日均有效光照時間×安裝塊數(shù)；實(shí)際用電量：統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù)或按“教室/辦公室用(2)確定安裝方式位置/太陽高度角：查電子地圖得經(jīng)緯度，查課件表得太陽高度角；方位角/傾斜角：北半球最佳方位角正南，傾斜角≈(3)撰寫方案差異分析：自然環(huán)境、設(shè)備、安裝因素；改進(jìn)措施：對應(yīng)原因提(4)交流展示組織報告會：每組派代表展示方案(核心數(shù)據(jù)、安學(xué)生分析數(shù)據(jù)，歸納結(jié)論：光照越強(qiáng)、角度越近90°,功率越大；相同電池板串并聯(lián)功率相近。學(xué)生了解測算的目的和學(xué)生獲取經(jīng)緯度與太陽學(xué)生梳理差異原因，提出對應(yīng)措施；按模板寫方學(xué)生小組推代表，梳理展示內(nèi)容，傾聽提問，記錄通過“測算一安裝一寫方案一展示”四步實(shí)踐，形成“數(shù)據(jù)支撐一空間規(guī)劃一系統(tǒng)設(shè)計一成果優(yōu)化”的遞進(jìn)式實(shí)踐閉環(huán)，嚴(yán)格遵循課件核心要求，既避免脫離學(xué)科的“泛實(shí)踐”,也杜絕脫離實(shí)踐的“純理論”。讓學(xué)生經(jīng)歷完整的“校園真實(shí)項目設(shè)計流程”,在跨學(xué)科應(yīng)用(物養(yǎng)“量化分析、系統(tǒng)思維、實(shí)踐規(guī)劃、責(zé)任意識”的綜合素養(yǎng)，真正實(shí)現(xiàn)“以實(shí)踐為載體，以素養(yǎng)為目標(biāo)”的跨學(xué)科教學(xué)