能源與可持續(xù)發(fā)展 教學設計 高二上學期物理人教版（2019）必修第三冊+

教學設計

課程基本信息課題能源與可持續(xù)發(fā)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(xù)性發(fā)展”的相關(guān)知識，初中化學教材中也涉及了“環(huán)境污染的防治”知識，在本章前幾節(jié)運用能量守恒觀點分析、解決電路問題的基礎(chǔ)上，本節(jié)進一步拓展到能量轉(zhuǎn)化的方向性上，并進一步介紹“能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性”、“能源與環(huán)境”、“能源與社會發(fā)展”內(nèi)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(shù)·社會·環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，又增強了環(huán)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(zhuǎn)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(yǎng)有了提高，在觀念的建立、物理現(xiàn)象的分析、信息的收集、語言的表達、小組的合作等方面已經(jīng)具有了一定的能力。教學策略本節(jié)有已學知識“能量守恒定律”和新概念、理論“能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性”、“能量耗散”等，也有“能源分類”、“能源開發(fā)利用”、“能源與社會發(fā)展”等介紹性內(nèi)容，在學生已經(jīng)初步了解相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，介紹新概念、新發(fā)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(nèi)容易于知曉的特點，圍繞提升核心素養(yǎng)的要求，確定本節(jié)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(huán)境與國家安全”中的相關(guān)知識。教學目標1.物理觀念：知道不同形式的能量可相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總量保持不變，能量轉(zhuǎn)化是有方向性的；知道利用能量是人類生存和社會發(fā)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(zhuǎn)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(fā)與利用所帶來的環(huán)境污染問題。4.科學態(tài)度與責任：認識環(huán)境污染的危害，了解科學·技術(shù)·社會·環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，具有環(huán)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(xù)發(fā)展觀念，養(yǎng)成節(jié)能的習慣；激發(fā)愛國熱情，增強民族自豪感和責任感。教學內(nèi)容教學重點：1.通過本節(jié)的學習，讓學生認識到目前面臨的能源與環(huán)境問題，理解這兩個社會問題產(chǎn)生的原因，使學生理解開發(fā)利用清潔能源的價值；2.在了解科學·技術(shù)·社會·環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性的基礎(chǔ)上，形成應有的科學態(tài)度和社會責任感。教學難點：1.通過本節(jié)的學習，讓學生認識到目前面臨的能源與環(huán)境問題，理解這兩個社會問題產(chǎn)生的原因，使學生理解開發(fā)利用清潔能源的價值；2.在了解科學·技術(shù)·社會·環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性的基礎(chǔ)上，形成應有的科學態(tài)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(fā)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(guān)，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(zhuǎn)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(yè)的反饋，設計課堂教學。3.各小組收集開發(fā)利用太陽能、水能、風能、核能中核裂變與核聚變的相關(guān)資料，以及我國開發(fā)利用這些能源的現(xiàn)狀和成就，挑選相關(guān)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(huán)境污染問題的材料，挑選相關(guān)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(huán)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(yè)，根據(jù)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(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化問題。對學生回答的內(nèi)容進行評價。（3）提問能量守恒定律內(nèi)容對學生介紹的內(nèi)容進行評價。（4）基于作品，提問能量耗散的問題，介紹能量轉(zhuǎn)化的方向性對學生介紹的內(nèi)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(nèi)容進行評價。（2）展示使用學生素材制作的太陽能發(fā)電、水力發(fā)電、風能發(fā)電的PPT。對學生介紹的內(nèi)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(fā)展（1）提問人類對能源的利用經(jīng)歷的階段。展示使用學生素材制作的PPT。對學生介紹的內(nèi)容進行評價。（2）提問使用能源帶來的環(huán)境污染問題。展示使用學生素材制作的PPT。對學生介紹的內(nèi)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(huán)境的建議。展示使用學生素材制作的PPT。對學生介紹的內(nèi)容進行評價。（4）練習：垃圾分類對學生回答的內(nèi)容進行評價。4.課堂小結(jié)：（1）不同能量可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中能量總量保持不變。（2）能量的轉(zhuǎn)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(fā)利用。（5）環(huán)境污染的成因和危害。（6）節(jié)約能源和環(huán)境保護的措施。5.布置作業(yè)：1.基礎(chǔ)性作業(yè)：（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(yè)：（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(zhàn)。起立，肅立，觀看升旗。學生回答“電動升國旗”裝置中的能量轉(zhuǎn)化問題學生敘述“能量守恒定律”內(nèi)容小組討論，回答關(guān)于能量耗散的問題。學生對照PPT，介紹搜集到的相關(guān)資料。學生對照PPT，介紹搜集到的相關(guān)資料。學生觀看、學習。學生對照PPT，介紹搜集到的相關(guān)資料。學生對照PPT，介紹搜集到的相關(guān)資料。學生介紹節(jié)約能源、保護環(huán)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(jié)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(yǎng)“科學探究”、“科學態(tài)度”等學科核心素養(yǎng)，又激發(fā)學習積極性，為后面進行能量轉(zhuǎn)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(chǎn)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(nèi)容。1.繼續(xù)以作品為例，讓學生在前期分析的基礎(chǔ)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(guī)律，培養(yǎng)“物理觀念”、“科學思維”素養(yǎng)。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(fā)后續(xù)學習的動力，同時培養(yǎng)了學生“科學探究”素養(yǎng)，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(huán)境污染做鋪墊。通過介紹讓學生了解能源的開發(fā)與利用所帶來的環(huán)境污染問題和環(huán)境污染的危害。讓學生了解科學·技術(shù)·社會·環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性。具有環(huán)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(xù)發(fā)展觀念，養(yǎng)成節(jié)能的習慣。學生課前已經(jīng)預習了相關(guān)知識，所以直