資源簡介

大象版科學（2017）六年級下冊
2.4《可再生與不可再生資源》教案教學設計
一、教材分析
在執教“水能資源與利用”這一課程環節時，教師深悉六年級學生的學習特性和成長規律，此刻他們正邁入從小學跨向初中的關鍵節點，此時的學生們在認知層次、邏輯思維及實踐操作層面均展現出明顯的躍升。在進入本單元學習前，許多學生已具備了水資源和能源常識的基礎，對水能的利用實例，如水電站的運作等，已有一定的感性認識。教學過程中，教師巧妙運用小組討論和案例剖析法，逐步引導學生聚焦水能的轉化過程與高效利用方式，從而調動起學生對此領域的濃厚興趣與求知欲。尤為注重的是，教師安排了設計和組裝微型水力發電模型的實踐活動，讓孩子們親手體驗水能轉化為電能的過程，這不僅能有效鍛煉他們的動手實踐能力和創新思維，也有力提升了團隊協作精神。
此外，結合教學內容，教師還引導學生認識到水能作為清潔能源對生態環境保護和可持續發展的重要性，通過課程活動，鼓勵他們養成留意身邊日常現象、關注與科學緊密相連的社會現實問題的習慣。通過本課學習，教師期望學生不僅能掌握水能利用的相關知識，更能激發他們對科技進步的熱忱，特別是對水資源科技創新、綠色能源開發的長遠愿景。
二、學情分析
六年級的學生處在小學高年級階段，這個階段的孩子們的抽象邏輯思維能力正在快速發展，具備了一定的信息處理和初步分析問題的能力。他們對周圍環境及自然資源有著直接感知和好奇心理，可能在此之前通過課本或其他途徑了解到水資源的重要性以及水力發電等基本原理。然而，對于水能轉化的具體過程、水能利用的技術細節以及其在可持續發展中的戰略地位等方面的知識體系可能尚不完整。
在學習風格上，六年級學生偏向于實踐探索和互動式學習，他們能夠積極參與課堂討論和小組合作項目，動手實踐類的活動深受他們喜愛。因此，在教授水能利用的內容時，可以通過設計模擬實驗、參觀實地或虛擬水電站等方式，引導學生直觀理解水能轉化的過程，增強他們的動手能力和創新意識。
此外，考慮到該階段學生的情感態度和社會責任感正在萌芽，教學過程中應融入水資源保護、節能減排的理念，通過講述水能利用對于環境保護的意義，培養他們形成節約用水、愛護環境的價值觀和公民素質。
三、教學目標
(1)科學觀念：知道太陽能是一種清潔的可再生能源。
(2)科學思維：能通過比較和分類區分可再生資源與不可再生資源。
(3)探究實踐：樹立節約能源的意識
(4)態度責任：了解開發利用新能源的一些舉措。
四、教學準備
材料準備:寫有資源名稱的卡片、“不同能源的特點比較”圖表。
五、教學重難點
重點：
難點：
六、教學過程
⑴討論。
師:同學們，經過前幾課的學習，我們知道了人類可以直接從自然界獲得用于生產和生活的物質和能量，這些物質和能量都是自然資源，比如生物資源、水資源、土壤資源、礦產資源等。有些資源儲量有限，可能面臨資源枯竭的問題，請大家利用這段時間所學的知識以及收集的資料來討論，面臨資源枯竭的資源有哪些？
生:煤炭、石油、天然氣這些化石燃料來源于遠古時代的生物,至少要經過幾百萬年的時間才能形成,而它們是目前人類利用規模最大的能源。我看到網上一篇發布于2020年的文章是這樣說的，中俄科學家發布的研究數據指出，人類面臨的資源枯竭問題很快就要到來了，按照如今的煤炭的儲量來看,大概還能再供人類使用不到200年，天然氣將在57~65年內枯竭，而石油大約在2050年宣告枯竭。所以，煤炭、石油、天然氣面臨枯竭。
師:這個說法的準確性有待進一步考證，但是從另一個角度來說，按照人類目前對煤炭、石油和天然氣的需求量來推算，目前已經探明的資源儲藏量很難實現持續供應。如果對這些儲藏的資源開采完之后，那些新生成的資源還沒有達到可以利用的時候，人類就會面臨沒有煤炭、石油和天然氣可用的窘況。
生:金、銀、銅、鐵這些金屬礦產也會越用越少，總有一天也會面臨枯竭。
師:金屬礦產的作用是很大的,相對而言其數量是非常少的，因為金屬礦產的形成對地質條件有著嚴格的要求,需要經過漫長時間的積累去完成。金屬礦產屬于礦產資源的一種,由于人類越來越大量地開采，儲量逐漸減少，有的快要枯竭。因此，我完全同意這個同學的觀點。
生:……
師:像同學們剛才所說的這些資源經人類開發利用后，在相當長的時期內不可能再生,或者再生過程非常緩慢,相對于人類歷史而言，它們幾乎是不可再生的，這樣的自然資源我們統稱為不可再生資源。像煤炭、石油、天然氣、礦產這些資源,都是在地球長期演化歷史過程中，在一定階段、一定地區、一定條件下，經歷漫長的地質時期形成的，與人類社會發展相比，其形成非常緩慢,因而它們都是不可再生資源。
師:可再生資源是指那些經過使用、消耗、加工、燃燒、廢棄等程序后，相對人類歷史而言能在相對較短的周期內重復形成的，并可保持一定的蘊藏量而被人類持續利用的一類自然資源。你認為有哪些資源是可再生資源？理由有哪些？
生1：我認為水資源不會完全枯竭，因為大自然中的水是不斷循環的。
生2:我認為植物資源不會完全枯竭,因為用完了還可以再繁殖、生長。
生3:動物資源不會完全枯竭,因為它們也會繁殖后代。
生4:太陽的壽命非常長,所以它能一直提供能量,是可再生資源。
生5：……
師:是的，生物資源可以重復繁殖、生長，水力資源可以通過自然界的水循環重復產生,風力資源可以通過大氣循環不斷產生,所以它們都是可再生資源。因為太陽的壽命相對人類歷史而言極其長久，而且太陽輻射到地球上的能量源源不斷，所以太陽能也被認為是可再生資源。可再生資源能夠通過自然過程以一定的速度再生，或者通過人工經營再生,并繼續被人類利用。
師:我們知道,不可再生資源數量有限，有些已經面臨資源枯竭的問題,必須節約使用。那么可再生資源是否就是無限的，能夠肆意地無限制地取用呢？
生:不能！我看過一部電影，講的是可可西里地區藏羚羊保護站上的巡山隊員為了保護藏羚羊與盜獵者搏斗的故事。因為在中國境外存在著利潤巨大的藏羚羊絨及其織品貿易，所以藏羚羊被盜獵者瘋狂獵殺,幾乎到了瀕臨滅絕的境地。如果藏羚羊滅絕了，那么人煙稀少、氣候惡劣的高寒地區就再也看不到這些靈動的生命,生態平衡也會被打亂,最終也會影響到人類。
師:這個同學講得很好！雖然可再生資源可以循環再生，但是如果人類對其開發利用的強度超過其自我更新的能力，它就會退化、解體，甚至滅絕，所以對可再生資源的合理開發利用非常重要。所以影片的最后講到,人們越來越重視對藏羚羊的保護，嚴禁隨意獵殺藏羚羊,在可可西里建立了國家級自然保護區。動物是這樣,植物也是這樣，如果我們對森林亂砍濫伐，也會破壞生態環境。
(2)游戲。
師:交流我們所知道的資源，把這些資源的名稱分別寫在卡片上，一張卡片寫一種資源，再把這些卡片匯總起來,制成類似撲克牌的資源卡。同伴之間輪流抽取卡片,每抽取一張,抽取者說出卡片上的資源是可再生資源或不可再生資源，并說明理由。能正確說出的，贏得這張卡片。最后看誰贏得的卡片最多,最多者獲勝。
(學生制作資源卡，玩游戲)
(3)表達交流。
師:能量的來源即為能源。人類的生存和發展離不開能源。人類社會的進步和日益美好的生活是以大量的能源消耗為代價的。以煤炭、石油和天然氣為代表的能源已經面臨枯竭,能源短缺的問題極其嚴峻。為了應對能源危機，人類作出了哪些努力和嘗試？你有什么好的建議？圍繞這些議題,我們來召開一次能源問題報告會吧。
(學生結合自己收集的相關資料，先進行小組討論，然后以小組為單位派出一個或幾個為代表，以能源問題小專家的身份，參加班里的能源報告會)
生1：當前人們在生活、生產中使用的能源主要有煤炭、石油和天然氣，還有木材、蠟燭、酒精，以及電能、水能、風能、核能、太陽能等。根據人類文明發展史，大致可以把這些能源分為四類:第一類是柴薪生火,這是人類文明的萌芽;第二類是煤炭，這是工業社會的糧食;第三類是石油，被稱為現代社會的“血液”；第四類是以太陽能為代表的新能源。按照這樣來進行分類的話，它們又有著各自的特點,請我們組另外的代表來說。
生2:燃燒木材取得能量的方法,其優點是獲取方便，缺點是污染環境,能量利用率低。
生3:世界各地都有煤炭礦藏，因此開采及供給都很穩定,價錢也相對便宜。但是煤炭的發熱量比石油或天然氣小,煤炭在燃燒時，所排放出的二氧化碳量高于石油及天然氣。煤炭產量有限，是不可再生能源。
生4:石油是液態的，容易保存,用途非常廣泛,可以做燃料、發電,還是化學工業重要的原材料。但是石油的開采成本非常昂貴，還可能對環境帶來破壞，比如海上探油和開采會影響海洋環境;如果發生油輪漏油的事故，那么泄漏的原油或提煉過的油將會對海洋和海岸生態系統造成嚴重的破壞。還有石油燃燒時向大氣中釋放的二氧化碳會導致全球變暖，而且石油的蘊藏量也是有限的。
生5：太陽光普照大地，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，處處皆有，可直接開發和利用。開發利用太陽能不會污染環境，所以太陽能是一種清潔的、可持續開發利用的能源。
生6：每年到達地球表面的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤充分燃燒所釋放的能量。太陽能的總量是現今世界上可以開發利用的最大能源。根據目前太陽核反應的速率估算,太陽的壽命大約還有50億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是取之不盡、用之不竭的。太陽能雖然很好，但是太分散，而且受到晝夜、季節、海拔高度等自然條件的限制以及天氣因素的影響，到達某一地點的太陽輻射既是不連續的，又是不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。目前人們利用太陽能的一些裝置普遍效率偏低、成本較高。
師:這個小組準備得很充分，各個成員相互配合,匯報內容豐富，讓我們感受到了團隊的力量，感謝他們的分享!根據他們的匯報,你能找到解決能源問題的方法嗎？
生1：尋找一種清潔、安全、高效，取之不盡、用之不竭的能源供人類使用。
生2：研究怎樣更有效地、低成本地、大規模地開發利用太陽能。
生3：研究風能、水能、核能，發展科學技術，讓這些新能源為人類作出更大的貢獻。
生4：……
師:能源問題報告會接著進行,還有哪個能源問題小專家來談一談？
生:……
師:通過同學們的報告，我看到了大家能運用科學的方法來分析和解讀數據,能選擇自己擅長的方式表述研究的過程和結果,熟練運用收集、分析資料的方法,恭喜你們正像科學家那樣在探索世界！在整個表達交流的過程中，我看到了一群愿意合作與分享，關心人類能源問題，關注新能源的開發與利用,能夠暢想未來，有責任、有擔當的少年，我為你們驕傲！
七、教學反思
在實施“海洋能及其開發利用”這一課程內容的教學計劃時，我們深入考慮了六年級學生的學習狀態和發展特點。這個階段的學生正處于從兒童期向少年期過渡的重要階段，他們的認知水平已經有了顯著提升，對復雜概念的理解能力和邏輯推理能力都在逐步增強。在接觸到本單元之前，部分學生已經通過學校教育和個人閱讀對能源概念有一定認識，且可能對潮汐能、波浪能等海洋能的表現形式有過初步接觸。
教學策略上，首先，通過生動的課堂討論和案例研究，教師引導學生集中關注海洋能的來源、轉化方式及其在現代社會生活中的廣泛應用，以激發學生對該領域的好奇心和探究動力。接下來，通過設計具體的項目活動，比如模擬建造小型潮汐發電模型，讓學生親自動手操作，體驗海洋能轉變為電能的過程，這樣既鍛煉了他們的實踐動手能力和問題解決技巧，也促進了團隊協作精神的培養。
同時，教師還會緊密結合教學內容，強調海洋能作為可再生能源對環境友好及在全球能源格局中的戰略價值，借機培養學生的環保意識和對可持續發展的深刻理解，鼓勵他們在日常生活中更加關注與科學緊密相聯的現實問題，如能源消耗、環境保護等。

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