資源簡介

教學設計
課程基本信息
課題 能源與可持續發展
教材分析
初中物理教材中有“能量守恒定律”及“能源與可持續性發展”的相關知識，初中化學教材中也涉及了“環境污染的防治”知識，在本章前幾節運用能量守恒觀點分析、解決電路問題的基礎上，本節進一步拓展到能量轉化的方向性上，并進一步介紹“能量轉移或轉化的方向性”、“能源與環境”、“能源與社會發展”內容，使學生對能源問題及其解決有了全面的認識，了解科學·技術·社會·環境協調發展的重要性，又增強了環保意識、民族自豪感和責任感。
學情分析
學生從初中開始就接觸到了“能量守恒定律”、“可再生能源和不可再生能源”、“能量轉化”、“太陽能”、“水能”、“風能”、“核能”等物理知識，并有了初步的了解；通過高一一學年的學習，學生的物理學科核心素養有了提高，在觀念的建立、物理現象的分析、信息的收集、語言的表達、小組的合作等方面已經具有了一定的能力。
教學策略
本節有已學知識“能量守恒定律”和新概念、理論“能量轉移或轉化的方向性”、“能量耗散”等，也有“能源分類”、“能源開發利用”、“能源與社會發展”等介紹性內容，在學生已經初步了解相關知識的基礎上，介紹新概念、新發展、新成就，鑒于這些物理概念便于理解、物理觀念易于建立、介紹的內容易于知曉的特點，圍繞提升核心素養的要求，確定本節教學以學生自學、小組合作、學生展示、教師輔助為主的教學模式，同時也借鑒高中地理選擇性必修3“資源、環境與國家安全”中的相關知識。
教學目標
1.物理觀念：知道不同形式的能量可相互轉化，在轉化過程中能量總量保持不變，能量轉化是有方向性的；知道利用能量是人類生存和社會發展的必要條件之一；了解可再生能源和不可再生能源的分類。 2.科學思維：列舉各種實例，說明能量是如何轉化的；通過實例分析知道能量耗散。 3.科學探究：收集資料，了解利用水能、風能、太陽能和核能的方式，初步了解核裂變與核聚變；收集資料，討論能源的開發與利用所帶來的環境污染問題。 4.科學態度與責任：認識環境污染的危害，了解科學·技術·社會·環境協調發展的重要性，具有環境保護的意識和行動；認識合理使用能源的重要性，具有可持續發展觀念，養成節能的習慣；激發愛國熱情，增強民族自豪感和責任感。
教學內容
教學重點： 1.通過本節的學習，讓學生認識到目前面臨的能源與環境問題，理解這兩個社會問題產生的原因，使學生理解開發利用清潔能源的價值； 2.在了解科學·技術·社會·環境協調發展的重要性的基礎上，形成應有的科學態度和社會責任感。 教學難點： 1.通過本節的學習，讓學生認識到目前面臨的能源與環境問題，理解這兩個社會問題產生的原因，使學生理解開發利用清潔能源的價值； 2.在了解科學·技術·社會·環境協調發展的重要性的基礎上，形成應有的科學態度和社會責任感。
教學過程
課前準備： 1.教師課前準備六至八套“電動升國旗”拼裝模型，分發給每個小組，各小組利用圖紙和材料進行模型拼接，目標：利用開關，能控制國旗能夠上升至頂端、下降至底端。 2.每位學生收集生活中能量轉化的例子并加以分析說明，課前交給教師，教師通過學生作業的反饋，設計課堂教學。 3.各小組收集開發利用太陽能、水能、風能、核能中核裂變與核聚變的相關資料，以及我國開發利用這些能源的現狀和成就，挑選相關的圖片、視頻資源，課前通過班級qq群傳給教師，教師挑選用于課堂展示。 4.各小組收集人類利用能源的歷史資料，以及人類面臨的能源短缺與環境污染問題的材料，挑選相關的圖片、視頻資源，課前通過班級qq群傳給教師，教師挑選用于課堂展示。 5.每位學生針對能源短缺和環境污染問題，提出合理建議，形成文字稿，課前通過班級qq群傳給教師。 6.每位學生了解垃圾分類的意義和分類方法等知識。 7.教師仔細分析“課前準備2”中的學生作業，根據反饋情況，設計針對已學知識的教學方案。教師對各小組制作的“電動升國旗”作品進行評價，選出一個用于課堂展示，其它放在物理實驗室展出。將學生搜集的文字、圖片和視頻資源進行篩選和整合，融入到課堂教學設計中，添加到課堂展示PPT中。 課堂教學： 教師活動學生活動設 計 意 圖 1.能量的轉移或轉化 （1）評價每組制作的“電動升國旗”。 在國歌聲中，演示其中一組學生制作的“電動升國旗”模型。 （2）基于作品，提問能量轉化問題。 對學生回答的內容進行評價。 （3）提問能量守恒定律內容 對學生介紹的內容進行評價。 （4）基于作品，提問能量耗散的問題，介紹能量轉化的方向性 對學生介紹的內容進行評價。 2.能源的分類與應用 （1）提問可再生能源與不可再生能源問題。 展示使用學生素材制作的PPT。 對學生介紹的內容進行評價。 （2）展示使用學生素材制作的太陽能發電、水力發電、風能發電的PPT。 對學生介紹的內容進行評價。 （3）展示核裂變、核聚變的文字、圖片、視頻。（演示實驗視頻來源于“nobook虛擬實驗”軟件） 3.能源與社會發展 （1）提問人類對能源的利用經歷的階段。展示使用學生素材制作的PPT。 對學生介紹的內容進行評價。 （2）提問使用能源帶來的環境污染問題。展示使用學生素材制作的PPT。 對學生介紹的內容進行評價。 測量汽車尾氣中的二氧化碳量（使用“朗威傳感器”） （3）提問合理使用資源、保護環境的建議。展示使用學生素材制作的PPT。 對學生介紹的內容進行評價。 （4）練習：垃圾分類 對學生回答的內容進行評價。 4.課堂小結： （1）不同能量可以相互轉化，轉化過程中能量總量保持不變。 （2）能量的轉化有方向性，能量的耗散。 （3）能量來自可再生能源和不可再生能源。 （4）太陽能、水能、風能和核能的開發利用。 （5）環境污染的成因和危害。 （6）節約能源和環境保護的措施。 5.布置作業： 1.基礎性作業： （1）完成“練習與應用”。 （2）閱讀教材第98頁的“STSE——汽車和能源”。 2.拓展性作業： （1）了解家庭生活中一天所用的能量哪些來自可再生能源，哪些來自不可再生能源。 （2）收集資料，從能源的角度分析為什么要對垃圾進行分類。 （3）了解人類利用核裂變和核聚變釋放核能的前景和挑戰。 起立，肅立，觀看升旗。 學生回答“電動升國旗”裝置中的能量轉化問題 學生敘述“能量守恒定律”內容 小組討論，回答關于能量耗散的問題。 學生對照PPT，介紹搜集到的相關資料。 學生對照PPT，介紹搜集到的相關資料。 學生觀看、學習。 學生對照PPT，介紹搜集到的相關資料。 學生對照PPT，介紹搜集到的相關資料。 學生介紹節約能源、保護環境的建議。 學生進行垃圾分類練習。 學生思考回答。 學生談本節課學習的感受。 1.通過學生自己動手制作“電動升國旗”，鍛煉了動手能力，提升了解決實際問題的能力，增添了對國旗、國家的感情，既培養“科學探究”、“科學態度”等學科核心素養，又激發學習積極性，為后面進行能量轉化的學習作了鋪墊。 2.升旗時，手拿作品放在左胸前，在胸前黨徽的映照下，國旗徐徐升起，也暗喻沒有共產黨就沒有新中國。 3.利用升旗作為課堂開始，能讓學生迅速嚴肅認真起來，集中注意力。 以作品為主線，基于學生對作品的深入了解，便于學生理解和回答問題，為后面能量守恒定律的學習做鋪墊。 學生在初中學習過能量守恒定律，而且進行了課前預習，所以直接讓學生回答定律內容。 1.繼續以作品為例，讓學生在前期分析的基礎上，更容易理解能量耗散的知識。 2.通過例子，讓學生自己找尋其中的規律，培養“物理觀念”、“科學思維”素養。 1.利用學生自己搜集的資料制作PPT，并讓學生將自己搜集的成果展示出來，讓學生有成就感，激發后續學習的動力，同時培養了學生“科學探究”素養，提高學生搜集、篩選、小組合作等綜合能力。 通過介紹我國在這方面的成就，增強學生的民族自豪感和責任感。 通過介紹我國在這方面的成就，讓學生了解前沿的核知識，感受偉大科學家的奉獻精神，增強學生的民族自豪感和責任感，激勵學生好好學習，報效祖國。 通過介紹讓學生了解人類利用能源的歷史，為介紹能源短缺、環境污染做鋪墊。 通過介紹讓學生了解能源的開發與利用所帶來的環境污染問題和環境污染的危害。 讓學生了解科學·技術·社會·環境協調發展的重要性。具有環境保護的意識和行動。認識合理使用能源的重要性，具有可持續發展觀念，養成節能的習慣。 學生課前已經預習了相關知識，所以直接進行練習，讓學生進一步了解垃圾分類的方法、增強環保意識、養成環保行為。 通過小結，讓學生回顧整節課的知識點，知識更系統，重點更突出。 通過談感受，提升學生的科學態度與責任。 整個教學過程，及時對學生進行評價--表揚和鼓勵，讓學生有學習的成就感和收獲感，學習更有動力。 作業形式多樣，圍繞本節內容，不僅注重學科知識，也注重學科核心素養的提升。
板書：（思維導圖）

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