資源簡介

課題名稱：《太陽能的利用》
設計者姓名：
設計日期：
所屬年級：
研究學科：
物理
一、研究性學習開展的背景
背景說明（怎么會想到本課題的）：
目前人們對能源提出越來越高的要求，尋找新能源成為當前人類面臨的迫切課題。所謂新能源，要同時符合兩個條件：一是蘊藏豐富不會枯竭；二是安全、干凈，不會威脅人類和破壞環境。而在目前所找到的新能源中，最理想的是大陽能。正是在這個背景之下，我們確定了這個課題。
課題的意義與價值（為什么要進行本課題的研究）：
通過本次探究，使學生對課本知識有更深刻的理解。并通過研究和調查，認識到太陽能的利用在當今已占有很重要的地位，在不久的將來，太陽能對人們生活、生產的影響將越來越大，太陽能的利用將有宏偉的前景，它將成為未來的重要能源之一。
二、研究性學習的教學目的
按照新課程標準的三維目標進行研究性學習的教學目和方法的闡述
知識與技能：
1.學習和理解課本內容，了解太陽能。
2．通過教學，學生分層次，分階段完成不同的任務，通過思考，探究，討論，交流與合作，提高對物理知識的綜合應用能力。
　
過程與方法：
1．學會采用多種方式途徑收集資料（上網下載、上圖書館查閱、調查訪問等），并能對各種資源進行篩選、整理、分析。
2．經歷發現問題、分析問題、解決問題的研究過程，初步學會探究學習的方法，能寫出調查報告。
3．經歷小組合作學習，實地調查，初步學會如何與人交際、與人協作。
情感態度與價值觀：
1．體驗參與的快樂，學會與同學相處，相互合作。
2．養成善于研究分析、勤于動手、勇于創新的良好習慣。
3．通過活動，增強相互關心、團結協作的集體精神。
三、學習者特征分析
1．學生是高一年級的學生。
2．學生有一定物理的基礎。
3．學生對問卷調查、采訪等活動有一定的了解。
4．學生思維活躍，善于和同學交流，樂于表達自己，渴望得到同學和教師的贊許。
5．學生對研究問題有著濃厚的興趣。
四、研究的目標與內容
課題研究所要解決的主要問題是什么，通過哪些內容的研究來達成這一目標，學生可能的選題內容是什么：
五、研究步驟
1、記錄自己身邊有 哪些太陽能的利用。
2、設計“太陽能利用的現狀”的調查表，進行問卷調查
3、對問卷卷調查結果進行統計
4、對問卷調查結果進行分析研究
5、上網或查閱資料，了解的知識
6、成果分析與展示
預期成果及其表現形式（研究的最終成果以什么樣的形式展現出來，是論文、實驗報告、實物還是其他形式）：
每個專題都會有一份調查報告，每個專題都會制作相應的手抄報，每個學生都會有不同時期的活動體會，每個學生都會得到一份來自自己、同組組員、他組以及老師評價形成的綜合評價。
六、資源設計
根據主題教師提供的資源：
1．提供一些太陽能應用的圖片。
2．提供太陽能相關的網站給學生
3．學校圖書館、電腦室、多媒體教室。
4．評價量規。
學生自行準備的資源：
調查問卷；照相機。
七、研究性學習的階段設計
在這里先概述一下整個研究性學習活動時間的安排，以及各活動之間的關系，包括評價的設計。
研究性學習的階段
學生活動
教師活動
起止時間
第一階段動員和培訓階段（初步認識研究性學習、理解研究性學習的研究方法）
1． 接觸、討論問題。
2．了解本次活動的學習目的。
3． 學習了解本次綜合實踐活動的步驟、方法、要求。
1．呈現不健康飲食帶來危害的照片，激發學生學習興趣。
2．組織學生就問題談感受，提問題。
1課時
第二階段
課題準備階段
提出和選擇課題
列舉課題名稱
1．組織學生討論。
2．與學生一起篩選課題，確定研究的課題。
3課時
1．討論要比較全面地了解飲食與健康，應該從哪些方面展開調查呢？
2．經過師生共同討論，以學生最急于了解或最感興趣的方面，確定研究主題。比如：
太陽能優點是什么。
成立課題組
1．學生根據自己的專長和喜好確定自己的選題，并根據選題形成小組。
2．各小組成立后，選定組長，學習討論小組合作學習評價量規。
3．根據自己的選題，進行小組分工，小組內分工可以為收集資料小隊、實地考察小隊、科學實驗對等。
1在學生自愿成組的前提下，合理調配各組成員，以利于能力較弱的學生也可以安排到工作。
2制訂合作學習規則（或者合作學習評價量規）提供給學生。
3組織、指導學生的小組討論、小組成員分工。
形成小組實施方案
各小組根據分工制定研究計劃，分配研究時間，細分研究內容，制作調查表，預定成果等。
1設計“研究方案”模版，為學生制訂研究方案提供指引。
2設計“調查記錄表”為學生調查記錄提供指引。
3設計成果展示模版，為學生展示研究結果提供指引。
開題報告和評審
1各小組向全班分享研究計劃（方案）
2小組成員根據所制定的計劃，所須完成的任務，所須呈現的成果，共同制定評價標準，共同約定，做出怎樣的行動才能評出最高等級。
1組織學生聆聽各組的活動計劃，組織學生商討出有效的活動內容。
2參與學生的討論，適時給予建議。
3為學生提供研究結果的評價量規。
第三階段
課題實施階段
一．收集資料活動
本活動采取的形式多樣：上網下載、上圖書館查閱。一部分同學上網下載，其余的同學廣泛搜集各類相關書籍資料。
二．各小組及時把當天活動內容集中起來，在小組長的組織下進行分類處理，并做好記錄工作，指導教師主動向各組了解獲得的信息資料。
三．各活動小組行動結束后，如實地向同學們展示活動中的不足之處，再將所有資料進行綜合整理。列出活動主要內容，寫出簡單的活動結論。
1．讓學生準備好筆記本，把查到的資料做好登記。
2．給組長發放“活動記錄表”，用作每次小組活動后收集整理信息。
3．及時跟蹤了解各小組活動進行情況，為學生出謀劃策，當好參謀指導作用，讓學生隨著活動的開展，不斷修改活動方案，調整活動方式，保證活動的順利進行。
一個學期
第四階段
評價、總結與
反思階段
1．各小組分組匯報自己將近一學期的研究成果，可以把成果制作成PPT，也可以是一些照片、手抄報、調查報告等。
2．各成員參照（評價表1）進行自我評價，由小組長收集，整理匯報。
3．小組參照（評價表2）匯報小組自評。
4．當所有組成果匯報完畢，各小組還要參照（評價表2）整理意見，對其他小組的活動成果展開評價。
5．各成員集成自評、組評、他評和教師評價，填寫完成（評價表4）。
老師根據一個學期以來，各小組活動情況，利用（評價表3）給出教師意見。老師根據整個活動過程給出評價意見和指導意見。
3到4課時
同學們展示調查結果
1、以下為在學校以及生活小區附近進行的問卷調查的結果，黑色部分為問卷調查的內容，紅色部分為調查后的統計結果：
（1）太陽大約還能燃燒多久？
1、20億年　4%　2、50億年　43%　3、100億年　34%　4、不知道　19%
（2）太陽內部進行的反應主要是什么？
1、核裂變　26%　2、核聚變　61%　3、不知道　13%
（3）你的家中是否有太陽能電器？如果有，請舉例。
1、有　12%　例如：熱水器（84%）、計算器（32%）等…
2、無　88%
（4）你還見過哪些太陽能的利用？請舉例：
汽車、衛星、機器人、發電站、熱水器、蔬菜大棚、交通燈 等…
（5）你認為目前影響太陽能利用的主要因素在于：
效率低、價格較高、時有時無、技術水平較低、占地大 等…
（6）你認為在下世紀，太陽能利用占總能源消耗的比例約為：
1、10%　12%　2、30%　44%　3、50%　25%　4、80%　11%　5、90%　8%
通過以上的問卷調查，可以看出，大部分人對太陽能是有一定的了解的，但是總的感覺太陽能似乎離人們還很遠，我們還了解到：大部分人認為太陽能在生活中的利用就是太陽能熱水器，這說明對太陽能利用的推廣還不夠，事實上，太陽能的利用距離人們已經很近，相信在不久的將來，太陽能利用一定能深入到人們的日常生活當中去。
2、未來太陽能利用的展望
太陽能在未來的主要利用在于太陽能空間發電。
空間太陽能發電的構想——太陽能發電衛星最早由美國于60年代提出。之后一些學者又紛紛提出其它設想。為了加快實現空間發電的構想。一些發達國家如美、日、法、俄等先后開展了空間電站的可行性論證，并對其中的關鍵技術——無線電能傳輸技術作了大量的探索工作。總體認為，空間太陽能電站在技術、經濟、社會等方面是可行的，有望于本世紀建立初步的空間太陽能發電系統，并于本世紀中葉建立起以月球為基地的太陽能電站
作為空間電站的能量轉換器件——太陽電池應具有較高的轉換效率、重量體積比功率以及較強的抗輔照、抗衰退能力，同時要成本低、壽命長，便于安裝。
我國光伏發電首先應用于空間，已經發射的大多數衛星均采用硅太陽電池供電。我國太陽能電池的研究經歷了從單晶硅、多晶硅、片狀硅、非晶硅到薄膜硅的發展歷程。砷化鎵高效太陽能電池也有了較快的發展，正處于實用階段的前夕。對其它類型太陽能電池也開展了研究，并取得一定進展。目前我國實用性單晶硅電池效率可達15%，多晶硅電池超過10%，非晶硅電池也超過6%。砷化鎵電池的實驗室效率可達21%，批量生產可達18%。因此，我國已基本具備了太陽能電池的技術基礎與空間應用能力。
總結
從以上的報告中，我們可以看出，太陽能的利用在當今已占有很重要的地位，在不久的將來，太陽能對人們生活、生產的影響將越來越大，太陽能的利用將有宏偉的前景，它將成為未來的重要能源之一。但是我們也看到，太陽能利用在推廣方面能存在不少的障礙，這將會阻礙太陽能的進一步發展，要克服這些缺陷，各國要加大在這太陽能利用方面的投資，加強國際間的互利合作，只有這樣，太陽能才能更快的進入人們的生活當中，為人類的發展做出巨大的貢獻。

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