資源簡介

大象版科學（2017）六年級下冊
2.3《太陽與太陽能》教案教學設計
一、教材分析
本節課起始，通過互動研討的形式，引領學生關注風能及其在人類生產生活中的有效運用，使學生理解人類如何將風能轉換為其他類型能源以滿足各種需求。隨后，借助資料解析手段，采用思維導圖模式展示風能的多種轉化路徑，讓學生親身感受風能給人們生活帶來的種種便利，并由此推斷出風力是影響煤、石油、天然氣等化石能源形成的重要因素。最后，學生們親手設計并制作簡易風力發電機，在測試發電機實際效能的基礎上，根據發電效率對自己的作品以及同伴的作品進行反思與評價，從而培養他們勇于表達、樂于分享的科學精神，以及對日常生活現象保持敏感度，關注與科學緊密相關的社會實際問題的習慣。在學習本課之前，學生們對于風能已有一定的認知基礎，多數人已知曉一些風能的應用方式。然而，本課程的關注焦點不僅限于風能的利用手段，更深入到能量轉化的過程，以及激勵學生立志刻苦鉆研科學技術，積極探索開發宇宙空間的熱情。
二、學情分析
六年級的學生正處于小學階段向初中階段過渡的關鍵時期，他們的認知能力、邏輯思維能力和動手實踐能力都有了顯著提升。在學習關于“太陽與太陽能”的課程內容時，他們具備了一定的基礎知識儲備，如對自然界能源的認知，以及對太陽能初步應用的理解，例如太陽能熱水器、太陽能電池板等在現實生活中的體現。從心理特點上看，六年級學生好奇心強，對新事物充滿探究欲望，喜歡參與實踐活動。因此，在教學過程中，通過討論交流的方式引導他們深入了解太陽能的轉化原理和利用方式，能夠激發其學習興趣和求知欲。同時，讓他們親手設計并制作太陽能熱水器，有助于鍛煉其動手操作能力和團隊協作能力，進一步提高科學實驗技能。
三、教學目標
(1)科學觀念：知道煤炭、石油和天然氣的形成與太陽能有關。
(2)科學思維：能舉例描述或采用概念圖的方式表述太陽能轉化為其他能量的現象。
(3)探究實踐：能利用身邊的材料設計并制作太陽能熱水器模型。
(4)態度責任：能依據使用效果對熱水器模型進行完善。
四、教學準備
材料準備:人類利用太陽能實例的圖片，剪刀、膠帶、細線、黑墨水、木片、錫紙、紙板、玻璃試管、橡膠塞等自制太陽能熱水器的材料。
五、教學重難點
重點：知道煤炭、石油和天然氣的形成與太陽能有關。
難點：能舉例描述或采用概念圖的方式表述太陽能轉化為其他能量的現象
六、教學過程
⑴討論。
師:地球上蘊藏著豐富的自然資源，那么在地球之外的太空中有哪些可以服務于人類的資源呢？
生:月球的表面不是堅硬的巖石,而是覆蓋了一層松散的土壤,科學家稱之為“月壤”。經研究分析發現月壤里存在多種礦物成分，包括鐵、鈣、鎂、金、銀、鉛、鋅、銅等元素,而且月壤中還含有大量的聚合反應的重要原料,這些資源可以為人類所用。
師:說到月壤，大家肯定會想到嫦娥五號，它是中國首個實施無人月面取樣返回的月球探測器。2020年年底，嫦娥五號從月球帶回了1731克月壤，這是人類月球無人探測樣本容量的新紀錄，上一個紀錄是蘇聯“月球24號”月球探測器于1976年創下的170克樣本量，已經保持了足足44年。嫦娥五號的月球之行在我國航天史上具有重大意義，說明我國在航天領域取得了重大的成就,促進了我國科學技術的新發展，提升了我國的綜合國力。相信不遠的將來,月球上的資源一定會被人類所用的。
生1:越來越多的證據表明火星上有大量的水資源……
生2：太陽是一個巨大的“核能火爐”，其核心溫度高達1500萬攝氏度。在太陽的內部,氫原子核在超高溫下發生聚變,釋放出巨大的核能，相當于在太陽的核心每時每刻都在發生氫彈爆炸，發出耀眼的光芒和巨大的熱量,照射到地球的太陽光攜帶的太陽能是人類能源的重要寶庫。
師:剛才大家都積極發言,有的是直接利用太陽，有的是間接利用太陽。說明大家對太陽了解很多，平時也很關注這方面的信息,這種積極主動的學習態度值得肯定，希望大家能繼續保持。同學們都知道，太陽對于我們人類來說是非常重要的，我們的生產和生活都離不開太陽的光和熱，太陽發出的光和熱也是一種能源，我們把它叫作太陽能。太陽給予我們光和熱,帶給我們光明，而我們人類也非常聰明，從很早就懂得如何利用太陽的能量。
（2）搜集證據。
師:太陽每時每刻都以太陽光的方式向外輻射巨大的能量,地球上的能量大部分都直接或間接地來自太陽。在漫長的歷史歲月中，太陽一直不停地為地球提供著光和熱。人類有哪些利用太陽能量的例子？
生1：人們晾曬衣服、晾曬糧食等。
生2：塑料大棚種植農作物。
981生3：海邊曬鹽。
生4：太陽能熱水器。
生5：太陽能手表。
生6：太陽能汽車。
生7：太陽能路燈。
生8：太陽能電池。
生9：……
師:除了剛才同學們談到的例子，不少地方還建立了太陽能發電站、太陽能居室等，利用太陽能發電、取暖、供水、制冷、照明、燒飯等，太陽能發電衛星也正在研制中。人們利用太陽能的這些例子里蘊含著怎樣的能量轉化方式？
生1：晾曬衣服、晾曬糧食和制鹽都是直接利用太陽發出的熱量把物體里面的水分蒸發掉。
生2:太陽能手表、汽車、電池板、路燈等是把太陽能轉化成了電能。
師：目前人們直接利用太陽能的方式有兩種:其一是直接利用太陽發出的光和熱，比如人們晾曬糧食、晾曬衣服、制鹽、用塑料大棚種菜、使用太陽能熱水器等;其二是把太陽能轉化為電能，比如太陽能電池、發電廠等。
（3）表達交流。
師:太陽能除了能被直接利用，它到達地球之后還能轉化成其他形式的能源。想一想，地球上哪些能源資源是從太陽能轉化而來的？請用概念圖的方式把這些轉化過程表達出來,并說明其中的能量轉化方式。
（學生畫概念圖）
師:大家來交流一下學習成果吧。
生1：太陽能可以轉化成風能。一是太陽光輻射到地球表面是不均勻的,使得地表受熱不均;二是在太陽輻射下陸地升溫速度比海面快，這些情況加速了氣體的對流，也就是太陽能轉化成了風能,人們就可以用風能來發電。
生2：潮汐能的一部分也來自太陽。地球上的潮汐是由于太陽和月球的引力致使地球表面的海水產生漲落現象。潮汐現象表現為海面周期性漲落，海水經過幾小時的上漲達到高潮，隨后經歷數小時的退潮達到低潮，周而復始。潮汐能是一種具有很大開發潛力的新能源，目前人們主要利用潮汐能來發電。
生3:太陽能還可以轉化成水能……
生4：……
師:太陽能可以轉化成風能、水能被人們利用，還有海洋能很多也是在太陽的作用下或者由太陽能轉化而來，以潮流能、潮汐能、波浪能、海水溫差能、海流能等形式存在于海洋之中。
師：（出示煤炭、石油、天然氣形成示意圖）誰能說說煤炭、石油、天然氣是怎樣形成的？
生1：大約在3億年前，地球上到處是茂密的森林，這些樹木不斷生長、死亡，堆積在沼澤地里,慢慢變成了泥炭。由于大地的壓力和地熱的作用，使泥炭被壓在地下,變得越來越結實，體積被壓縮到只有原來的1/10-1/5那么大，同時放出大量的水分和能揮發的成分，經過幾百萬年就變成了煤。
生2:在很久很久以前,海洋里的浮游生物、植物和動物死亡后，它們的尸體沉積在海底，并被泥沙掩埋o后來細菌把這些尸體分解掉，再加上來自地球內部的高溫和地表層的高壓,便逐漸形成了石油。
生3:天然氣是古生物遺骸長期沉積地下,經過慢慢轉化及變質裂解而產生的，通常天然氣與石油是同時發現，也有一些存在于煤層中間。
師:遠古時期，植物通過光合作用，將太陽能轉化為生物體的化學能。在它們死后，軀體埋在地下、海底，經過幾百萬年的沉淀、化學變化、地殼運動，在高壓下變成了煤、石油和天然氣。煤、石油和天然氣的形成都和太陽能有關，可以說自然界中的大部分能源歸根結底都來自太陽能。
(4)設計制作。
師:今天我們研究了太陽能，你能總結一下太陽能的特點嗎？
生1：太陽能是一種安全清潔、沒有污染的能源。
生2：太陽能巨大，僅一小時到達地球表面的太陽能就比目前全世界一年能源生產的總量還多。
生3:太陽能供應時間長,是一種取之不盡、用之不竭的永久性能源。
生4：太陽能分布廣闊，獲取方便。
師:大家總結得真全面。正因為太陽能有這么多優點，所以現在世界各國都在研究、開發太陽能。根據太陽能的這些特點，請大家利用身邊的材料設計制作一款太陽能熱水器，研究一下如何更好地利用太陽的光和熱。怎樣制作太陽能熱水器呢？首先我們要清楚太陽能熱水器的工作原理,誰能說一說？
生:讓太陽能熱水器吸收太陽光，把太陽光的能量轉化成水的熱能。
師:接下來應該考慮需要哪些材料,最后就是制作的方法和步驟,大家可以參考課本上的內容，不懂的地方提出來大家來共同研究。
(觀察教材上太陽能熱水器的裝置)
師:太陽能熱水器可以做成各種樣子,不同的太陽能熱水器為了吸收太陽的光和熱也具有一些共同的特點，比如選用的制作材料、材料的顏色、放置的位置和角度等。
師:現在開始以小組為單位制訂設計方案，課下按照設計方案進行制作。大家的太陽能熱水器制作好之后，讓我們來進行一個比賽，我們利用自己小組設計制作的太陽能熱水器給30毫升的水加熱，看看在相同的時間內哪組的水上升的溫度最高。
七、教學反思
在教授“風能及其利用”這一課題時，教師充分認識到六年級學生所處的學習階段特性：他們處于由小學邁向初中的關鍵轉折期，心智發育逐漸成熟，抽象思維和動手實踐能力日漸增強。此前的教學中，大部分學生已對能源主題有了基本接觸，尤其對風能的實際應用有所了解，比如風力發電設施在日常生活和工業生產中的表現。
教學實踐中，教師著重引導學生通過小組討論和互動交流，深度探究風能的轉化機制及其多元化利用方式，以此點燃學生對新能源領域的好奇心和探索熱情。特別值得一提的是，組織學生親自設計制作簡易風力發電機項目，既提升了他們的動手實踐技巧，又強化了團隊合作意識，同時還鍛煉了他們在科學實驗中發現問題、解決問題的能力。
另外，教師緊密結合教學內容，適時引導學生關注風能與環境的關系，理解風能作為可再生能源對環境保護及可持續發展的重要意義，培養他們養成關注日常生活現象、關切與科學密切聯系的現實問題的良好習慣。通過本課程的學習，期望能激發學生對未來科技進步，尤其是綠色能源技術探索的興趣和遠大抱負。
總之，本次教學活動中，教師依據六年級學生的特點，系統地開展了風能知識的教學與實踐，力求在提升學生科學素養的同時，培育他們尊重科學、追求創新、關愛地球家園的精神風貌。

展開更多......

收起↑