6.4.2 跨学科实践：半导体与光伏发电（第二课时）大单元任务式教学评教学设计 2025教科版物理九年级上册

【大单元整体教学】物理学教科版(2024)9年级上册6.4.2跨学科实践：半导体与光伏发电(第二课时)课型1.教学内析3.学习目标确定与点3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定3.4.3会使用电流表和电压表。3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特科学探究能力；通过“设计校园光伏发电项目方案”的跨学科任务，融合物理、地理、1.物理观念：理解太阳能电池输出功率与光照强度、入射角度、连接方式的关系，深化2.科学思维：能分析实验数据归纳规律，具备跨学科问题的分析、综合与系统思维。3.科学探究：能设计并完成“太阳能电池输出功率影响因素”的实验，提升实验设计、4.科学态度与责任：通过校园光伏发电项目设计，增强对清洁能源的认知，树立节能、重点：1.太阳能电池输出功率的影响因素。2.校园光伏发电项目的核心步骤。难点：1.多因素对太阳能电池功率影响的实验探究。2.跨学科视角下校园光伏发电项目的系统设计。价具体内容学科知识评价概念理解：考查对太阳能电池输出功率影响因素的认知知识应用：分析不同条件下光伏发电量差异的能力小组合作评价小组讨论：观察实验、项目讨论的参与度及倾听尊重表现实验评价实验操作：评价“太阳能电池功率”实验的仪器使用、变量控制规范度实验分析：考查数据记录完整性及归纳功率影响因素的推理能力价项目成果：评价方案分析深度、结论合理性及交流展示清晰度5.学习活动设计教师活动学生活动设计意图/学习评价阳光→电能”的核心设备及与半导体特性的关联；“核心设备：光伏电池板”“半导体特性：光电效应”。用视频激发兴趣，衔接旧知，形成“半导体特性提问：转化关键设备是什么?依赖半导体的哪种特性?,引导关联“光电特性”,过渡到“设计校园光伏发电项目方案”;介绍学习脉络：探究核心问题→实验验证→项目设计学生抵抗、回答，回顾光电特性与单向导电性的区学生明确学习脉络，做明确学习目标，为跨学科实践铺垫。任务二：实践活动：设计校园光伏发电项目方案1.拆解三个核心问题：(1)输出功率：辐照强度、温度、遮挡、电池板清洁度(共同影响转化效率);(2)校园环境：年均光照、纬度、屋顶承重/朝向(奠定设计基础);(3)用电匹配：分析用电负荷，设计装机容量(实组织小组讨论：结合校园实际，各找1个有利/不利条件。2.实验探究：(1)原理：测电压、电流，用P=UI算功率，用控(2)材料：太阳能电池(3)步骤：①变光照学生结合学校实际情况梳理总结，记录核心问题与学生分组讨论，梳理有学生理解“步骤一控制变量”,避免操作遗漏。学生分组分工(接电路、调变量、读数据、记录),测不同条件下的功结合校园实际，避免理论脱节，为后续实践铺深化P=UI应用。为项目设计的“安装优化”提供实验依据。强度；②变入射角度；③变电池板连接方式。组织分组实验，巡视指导操作与数据记录。3.校园光伏项目设计(1)测算发电量与用电量理论发电量：公式=单块功率×日均有效光照时间×安装块数；实际用电量：统计历史数据或按“教室/办公室用(2)确定安装方式位置/太阳高度角：查电子地图得经纬度，查课件表得太阳高度角；方位角/倾斜角：北半球最佳方位角正南，倾斜角≈(3)撰写方案差异分析：自然环境、设备、安装因素；改进措施：对应原因提(4)交流展示组织报告会：每组派代表展示方案(核心数据、安学生分析数据，归纳结论：光照越强、角度越近90°,功率越大；相同电池板串并联功率相近。学生了解测算的目的和学生获取经纬度与太阳学生梳理差异原因，提出对应措施；按模板写方学生小组推代表，梳理展示内容，倾听提问，记录通过“测算一安装一写方案一展示”四步实践，形成“数据支撑一空间规划一系统设计一成果优化”的递进式实践闭环，严格遵循课件核心要求，既避免脱离学科的“泛实践”,也杜绝脱离实践的“纯理论”。让学生经历完整的“校园真实项目设计流程”,在跨学科应用(物养“量化分析、系统思维、实践规划、责任意识”的综合素养，真正实现“以实践为载体，以素养为目标”的跨学科教学