第10课 能源的开发与利用（教学设计）-2023-2024学年六年级科学下册同步备课（青岛版）

第10课能源的开发与利用（教学设计）-2023-2024学年六年级科学下册同步备课（青岛版）主备人备课成员教学内容第10课能源的开发与利用（教学设计）-2023-2024学年六年级科学下册同步备课（青岛版）

教材内容：本课主要涉及能源的分类、能源的开发与利用、可再生能源与不可再生能源的区别以及节能减排的重要性。通过学习，学生能够了解能源的基本知识，认识不同类型能源的特点和作用，掌握能源合理利用的方法。核心素养目标分析本课旨在培养学生对能源的科学认知、环保意识和创新思维。学生将通过学习，发展对能源利用的科学探究能力，提升对可持续发展理念的理解，培养节约资源和保护环境的责任感，以及运用科学知识解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点

①能源分类的理解与应用：学生需要掌握不同类型能源（如化石能源、可再生能源）的特点和分类方法，能够区分它们在实际生活中的应用。

②能源利用效率的认识：学生要理解能源利用效率的概念，学会分析提高能源利用效率的方法，如节能技术、能源回收等。

③可持续发展观念的培养：引导学生认识到能源合理利用对环境保护和可持续发展的重要性，形成正确的能源使用观念。

2.教学难点

①能源转换过程的复杂性：学生需要理解能源从一种形式转换到另一种形式的过程，如电能转换为热能，这一过程较为抽象，需要通过实例和模型辅助教学。

②可再生能源与不可再生能源的平衡利用：学生要学会分析如何平衡使用可再生能源和不可再生能源，以实现能源的可持续利用，这一难点涉及复杂的社会经济因素。

③节能减排技术的理解：学生需要理解节能减排技术的原理和实际应用，这对于他们形成节能意识和技术应用能力是一个挑战。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.采用讲授法结合案例研究，通过讲解能源分类、利用效率等基本概念，辅以实际案例，帮助学生建立清晰的知识框架。

2.组织学生进行小组讨论，让他们就能源利用问题提出观点，分析可再生能源与不可再生能源的优缺点，培养批判性思维。

3.设计实验活动，让学生亲自操作，体验能源转换的过程，如太阳能热水器的工作原理实验，增强学生的实践操作能力。

4.使用多媒体教学资源，如视频、图片和动画，直观展示能源利用的实例，提高学生的学习兴趣和参与度。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕“能源的分类与利用”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“什么是可再生能源？为什么可再生能源越来越受到重视？”引导学生自主思考。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解能源分类的基本概念。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解能源分类与利用的基本知识，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示能源危机的新闻视频，引出“能源的开发与利用”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解能源的分类、可再生能源与不可再生能源的区别等知识点，结合实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析不同能源的优缺点，并讨论如何在日常生活中节约能源。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“为什么太阳能是可再生能源？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，体验能源利用的决策过程。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解能源利用的相关知识点。

活动教学法：设计小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解能源分类与利用的知识点，掌握能源合理利用的方法。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据“能源的开发与利用”课题，布置作业，如设计一个节能方案，提出在家庭或学校中节约能源的建议。

提供拓展资源：提供与能源相关的书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的能源分类与利用的知识点，提高应用能力。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

《能源：我们的未来》

《绿色能源：改变世界的力量》

《能源革命：从化石燃料到可持续能源》

《能源效率：如何减少能源浪费》

《可再生能源：太阳、风和水能》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

a)能源效率提升研究：

-学生可以调查并比较不同类型的能源设备（如家用电器、交通工具）的能源效率，分析如何提高能源使用效率。

-设计一个节能项目，如家庭或学校的节能措施，并评估其实施效果。

b)可再生能源项目：

-研究并选择一种可再生能源（如太阳能、风能、水能），设计一个小型可再生能源系统，并估算其成本和预期收益。

-分析可再生能源在特定地区的适用性，讨论如何推广可再生能源的使用。

c)能源政策与法规：

-研究当地或国家的能源政策，了解政府在能源开发与利用方面的目标和措施。

-分析能源政策对环境和社会的影响，讨论如何制定更加合理的能源政策。

d)能源与气候变化：

-研究能源消耗与气候变化之间的关系，了解温室气体排放对环境的影响。

-探讨减少温室气体排放的途径，如碳捕捉与储存技术、碳交易市场等。

e)能源教育：

-设计一套能源教育课程，旨在提高公众对能源问题的认识和理解。

-制作能源教育宣传材料，如海报、小册子，用于向社区或学校推广能源知识。

f)能源创新：

-研究新兴的能源技术，如燃料电池、超级电容器等，分析这些技术如何改变能源的未来。

-设计一个基于新兴能源技术的创新项目，如智能电网、分布式能源系统等。板书设计①能源分类

①化石能源：煤炭、石油、天然气

②可再生能源：太阳能、风能、水能、生物质能

③核能

②能源利用效率

①效率定义：能量转换过程中有效利用的比例

②提高效率方法：节能技术、能源回收、技术创新

③可持续发展

①可持续能源：不会耗尽且对环境影响小的能源

②节能减排：减少能源消耗和减少污染物排放

③可持续发展原则：公平性、共同性、持续性

④能源政策

①政策目标：保障能源安全、促进能源发展、保护环境

②政策措施：能源结构调整、技术创新支持、市场机制完善

⑤能源教育

①教育目标：提高公众能源意识、培养节能习惯

②教育内容：能源知识、节能技术、环保理念

⑥能源未来

①新能源技术：燃料电池、超级电容器、智能电网

②能源变革：从化石燃料到可持续能源

③能源挑战：能源安全、环境保护、社会公平教学反思与总结哎呀，这节课上完之后，我真是觉得收获颇丰，但也发现了一些可以改进的地方。首先，我觉得在教学方法上，我尝试了讲授法、讨论法和实践活动法相结合的方式，效果还是不错的。学生们在讨论可再生能源和不可再生能源的区别时，表现得特别积极，他们的参与度很高，这让我很高兴。

①教学方法反思

我发现，通过小组讨论的方式，学生们能够更好地理解能源的分类和利用。比如，在讨论太阳能和风能时，他们能提出很多实际应用的问题，这让我意识到，让学生参与到实际情境中去，能够激发他们的学习兴趣。

但是，我也发现，在讲解能源转换过程时，由于内容较为抽象，有些学生还是显得有些吃力。这可能是因为我没有用足够直观的方式去解释这些概念。所以，我需要在今后的教学中，更多地利用图表、模型等教学辅助工具，帮助学生更好地理解。

②教学策略反思

在教学策略上，我尝试了让学生自主预习，然后课堂上进行讨论和总结。这样的策略在一定程度上提高了学生的自主学习能力，但我也发现，有些学生预习的效果并不理想，这可能是因为他们对预习任务的重视程度不够。

因此，我打算在今后的教学中，更加明确预习任务的要求，并提供一些预习的指导，比如列出预习的要点，或者提供一些预习的资料，帮助学生更好地完成预习任务。

③教学管理反思

在课堂管理方面，我发现有时候学生讨论起来会比较兴奋，容易偏离主题。我需要更加严格地控制课堂纪律，确保讨论能够围绕主题进行。

另外，我也发现，在提问环节，有些学生回答问题时不够自信，这可能是因为他们对知识的掌握不够牢固。所以，我需要在今后的教学中，更多地鼓励学生提问，同时也要加强对学生的个别辅导，帮助他们克服学习上的困难。

④教学总结

这节课的教学效果总体上是好的。学生们对能源的分类、利用效率以及可持续发展有了更深入的理解。他们在情感态度方面也表现出对环境保护和节能的重视。

然而，也存在一些不足。比如，部分学生对能源转换过程的理解还不够深入，课堂纪律有时也难以控制。针对这些问题，我计划在今后的教学中，加强课堂互动，提高学生的参与度，同时也要加强对学生的个别辅导，确保每个学生都能跟上教学进度。

总之，这节课让我有了很多收获，也让我看到了自己的不足。我会继续努力，不断改进教学方法，提高教学效果，为学生们提供更好的学习体验。典型例题讲解例题1：

假设一个家庭每天使用100升热水，如果使用太阳能热水器，平均每天可以节约多少电能？

解答：

太阳能热水器的效率通常在70%-90%之间。假设太阳能热水器的效率为80%，那么每天节约的电能可以通过以下计算得出：

每天节约的电能=每天使用的水量×水的比热容×温度升高值×太阳能热水器效率

水的比热容约为4.18kJ/(kg·°C)，假设水温升高25°C，那么：

每天节约的电能=100L×4.18kJ/(kg·°C)×25°C×0.8

由于1L水约等于1kg，所以：

每天节约的电能=100kg×4.18kJ/(kg·°C)×25°C×0.8

每天节约的电能≈4180kJ

将千焦耳转换为千瓦时（1kJ=0.001kWh）：

每天节约的电能≈4.18kWh

例题2：

一个风力发电机在风速为12m/s时，输出功率为500kW。请计算该风力发电机的叶片扫过面积。

解答：

风能的功率可以通过以下公式计算：

P=0.5×ρ×A×v²

其中，P是功率，ρ是空气密度（大约为1.225kg/m³），A是叶片扫过面积，v是风速。

已知P=500kW，v=12m/s，解出A：

A=P/(0.5×ρ×v²)

A=500,000W/(0.5×1.225kg/m³×(12m/s)²)

A≈500,000/(0.5×1.225×144)

A≈500,000/351.8

A≈1417.5m²

例题3：

一个生物质能发电厂每年消耗大约1万吨生物质燃料，如果生物质燃料的热值为30MJ/kg，请计算该发电厂每年可以发电多少千瓦时。

解答：

生物质燃料的热值是指每千克生物质燃料完全燃烧时释放的能量。发电量可以通过以下计算得出：

发电量=燃料消耗量×燃料热值

已知燃料消耗量为1万吨，热值为30MJ/kg，将兆焦耳转换为千瓦时（1MJ=0.2778kWh）：

发电量=10,000吨×30MJ/kg×0.2778kWh/MJ

发电量=10,000×30×0.2778kWh

发电量≈8,329,600kWh

发电量≈8.33百万千瓦时

例题4：

一个水力发电站利用一个落差为50米的瀑布发电，水流速度为2m/s。如果水的密度为1000kg/m³，请计算该发电站的理论发电功率。

解答：

水力发电的功率可以通过以下公式计算：

P=ρ×g×Q

其中，P是功率，ρ是水的密度，g是重力加速度（大约为9.81m/s²），Q是每秒流过的水量。

Q可以通过水流速度和横截面积计算得出，假设横截面积为A：

Q=v×A

由于题目没有给出横截面积，我们假设横截面积为1平方米（简化计算）：

Q=2m/s×1m²=2m³/s

那么功率P为：

P=1000kg/m³×9.81m/s²×2m³/s

P=19,620W

P=19.62kW

例题5：

一个核电站