能源、材料与社会 单元作业设计

设计学校：芜设计学校：芜湖市华强中学设计内容：沪科版九年级物理第二十章《能源、材料与社会》22021-2022学年度安徽省中小学作业设计大设计成员：胡光彬蔡静闫琪娇许杨目录一、单元信息......................................3二、单元分析......................................3三、单元学习目标..................................7四、课时学习目标..................................7五、单元作业目标..................................8六、课时作业目标..................................8七、单元作业整体设计思路..........................9八、作业设计内容1. 能量的转化与守恒..........................102. 能源的开发与利用..........................143. 材料的开发和利用..........................194. 单元质量检测..............................22《能源、材料与社会》单元作业设计一、单元信息基本信息学科年级学期教材版本单元名称物理九年级第二学期沪科板第二十章能源、材料与社会单元组织方式自然单元 重组单元课时信息序号课时名称对应教材内容1能量20.1能量的转化与守恒2能源20.2能源的开发和利用3材料20.3材料的开发和利用二、单元分析（一）课标要求有关本章内容，义务教育2022物理新课标中指出，要引导学生从物理学视角认识能量，了解不同形式的能量，认识能量转化与守恒的普遍规律，了解节约能源与可持续发展的重要性，初步形成能量观念；发展学生综合分析问题和解决问题的能力，培养学生为可持续发展做贡献、将科学服务于人类的使命感。具体内容要求活动建议了解能量及其存在的不同形式，能描述不同形式的能量和生产生活的联系列举太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例；讨论人在滑滑梯过程中能量转化的情况。通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化知道能量守恒定律，列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化和守恒的观点分析问题的意识查阅资料或访问农机、汽车维修等专业人员，了解内燃机中燃料燃烧所释放热量的去向，讨论提高效率的可能途径；调查当地主要炉灶的能量利用效率，写出调查报告。从能量转化和转移的角度认识效率列举能量转化和转移具有方向性的常见实例列举常见的不可再生能源和可再生能源查阅资料，举办小型研讨会，讨论能源利用带来的环境影响，如大气污染、酸雨、温室效应等，讨论可采取的应对措施；查阅资料，了解我国新能源汽车的发展概况；了解有关提倡低碳生活的信息，调查当地使用的主要能源及其对当地经济和环境的影响，提出开发当地可再生能源的建议；查阅资料，了解受控核聚变（人造太阳）的研究进展，了解我国在这方面的研究成就。知道核能的特点和核能利用可能带来的问题从能源开发和利用的角度体会可持续发展的重要性（二）教材分析1.知识框架2.内容内在逻辑分析续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。难题。第三节“材料的开发和利用”中，从材料的发展史谈到了人类的文明史，新材料的开发和出现促进了新能源的开发，与前两节内容有了呼应。（三）学情分析理知识的应用。性等问题。3.理解能力：接近两年的物理学习经验下，学生已经理解物质间的相互作用等，能量守恒定律之后，学生能更多角度地理解特殊物理模型，如斜面模型等。一些新的名词术语，增加知识、开阔眼界。（四）学习重点一个物体，不同形式的能量可以相互转化。知道利用方式。3.知道导体、半导体、绝缘体、超导体和纳米材料性能及用途。三、单元学习目标核心素养维度单元学习目标物理观念了解能量及其存在的不同形式。描述各种各样的能量与生产、生活的联系；知道能量守恒定律，列举日常生活中能量守恒的实例；列举常见的不可再生能源和可再生能源；知道核能等新能源的特点和可能带来的问题。科学思维有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识；从能量转化和转移的角度认识效率。科学探究通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化；通过收集材料，了解一些新材料的特点及其应用。科学态度与责任有合理利用资源、保护环境的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为；了解我国和世界的能源状况，对于能源的开发和利用有可持续发展的意识；了解新材料的发展给人类生活和社会发展带来的影响。四、课时学习目标

第一课时能量

了解自然界和生活中多种多样的能量；知道能量可以转移与转化且具有方向性；能用能量守恒定律解释日常现象。能源、材料与社会第二课时能源知道可再生能源和不可再生能源；知道能量的使用会造成环境污染；了解太阳能、核能等新能源、材料与社会第二课时能源第三课时材料

了解材料的发展史并知道其为科技发展提供物质基础；理解材料的导电性；了解现如今的一些新材料的特性。五、单元作业目标1.1.知道化学能、核能的概念2.知道能量守恒定律3.知道可再生能源和不可再生能源4.知道核能、太阳能的利用方式5.知道地热能、潮汐能、风能的开发利用前景6.知道人类对材料的认识、开发和利用情况7.知道超导体、纳米材料的性能和用途。8.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化9.初步认识在现实生活中能量的转移和转化有一定的方向性10.能说出能源和人类生存和社会发展的关系11.能说出不可再生能源和可再生能源的特点12.能认识到核能的有点和可能带来的问题13.能认识世界和我国的能源状况，对于能源的开发和利用有可持续发展的意识14.能用能量转化和守恒的观点分析物理现象六、课时作业目标课时安排课时作业目标第一课时能量1.了解能量及其存在的不同形式，能描述各种能量和生活、生产的联系。2.认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。3.知道能量守恒定律。4.培养用能量转化与守恒观点分析问题的意识。第二课时能源1.能记住什么是能源，能分清能源的种类。2.常识性了解可再生能源与不可再生能源。原理和特点。4.树立“可持续发展”的意识，培养利用和开发能源的正确态度。第三课时材料1.能根据材料的导电性能区分导体、绝缘体、半导体、超导体。2.认识纳米材料。3.半导体材料的单项导电性。4.其他新材料的开发和利用。七、单元作业整体设计思路物理学科作为一门科学学科，以其实验性、逻辑性和紧密联系生活的特征，加了学生课业负担，也会激起学生对学习的逆反心理，结果可想而知。布置策略，从以下四个具体方向设置单元作业：【高效减负】够做到对本章每节每个知识点的巩固与复习。【梯度分层】环节，具体安排如下。习惯。要以了解类的知识为本来出题。识的迁移为主，以理解能力的考察作为主要出题依据。考察学生的物理核心素养以及将物理知识融入生活的能力。【联系实际】利用资源、保护环境，对社会的可持续发展有所作为的意识。【智慧融合】课资源和“安徽基础教育资源应用平台”以及QQ群、问卷星等，适时运用在课化指导学生查漏补缺，让课堂教学更有针对性，更好地实现减负提质。 学生信息学校班级姓名作业信息学习内容第一节能量的转化与守恒课本P193-197页作业时间14min左右作业类型课时作业单元作业学期作业作业功能课前预习课中练习课后练习作业说明本节作业以老师带着同学们去户外求生这个真实场景为依据，开展项目作业，作业主题围绕“初识户外”。作业设计分层作业内容参考答案/时间要求/评价设计作业分析/来源设计意图【课前预习】老师在手机上发布指令，请同学们提前登录芜湖智慧教育平台进入资源库的乐乐课堂观看视频学习，了解荒岛求生必备知识。地址：/open/leleRes_detail.action?id=5601时间要求：2分钟全面介绍本节内容（网络资源）线上线下，有效融合。结合“芜湖智慧教育应用平台”微课，让同学们观看视频的同时，了解本节课的学习重点作业功能课前预习课中练习课后练习作业设计【夯实基础】1.同学们参加夏令营户外拓展训练活动，大家进入一个陌要熟悉利用周围事物，我们祖先的求生中处处都离不开能量，你能告诉老师目前你能看到的物体所具有的能量么？问木柴在燃烧时，释放的内能又来自什么能呢？程中的苹果具有机械能等等；化学能。时间要求：30秒考察学生预习情况。些树枝，准备钻木取火，同学们纷纷动起手来，不亦乐乎。老师看着兴致勃勃的同学们问，大家活动的能量都是由刚才所吃早餐提供的那种能量转化而来的？又转化为木头的什么能呢参考答案：化学能；内能时间要求：30秒熟悉容易做错。1.复习各种形式的能量并熟悉新能量（原创）2.考察能量的转化，认识到各种能量时可以相互转化的（原创）通过复习以前学过的能量类型，提出新问题，在解决新问题的过程中，丰富能量的类型，更深刻的认识能量的多样性。让学生们认识到不同的能量可以相互转化，且转化过程中能量形式发生改变。【能力提升】3.生火后，老师让大家去河边打水开始烧水，烧水的过程转移，哪些又属于能量转化呢？变冷的水还能自己在热起来么，为什么？起来；不能自己热起来，因为能量的转移和转化具有方向性。时间要求：2分钟评价设计：本题学生容易将转移和转化搞混。挂起来拉到刚好贴着自己的鼻子稳定后松手人站在原3.考察能量的转移和转化以及其方4.考察能量转移和转化的过程中能这一题着重考察转移和转化的分类，让学生明确转移时能量的形式不发生改变，转化时发生改变。考查学生利用能量守恒定律地不允许动，铁索从A沿着弧线ABC运动，摆动回来后会撞到你的鼻子么？谁敢来试一试，并解释一下为什么？械能减少，铁索和空气的内能增加，能量守恒。时间要求：1分钟点会越来越低。量守恒（改编）分析问题的能力，加深对能量守恒定律的理解。【挑战自我】5.【实践作业】--制作“永动机”力驱动，大家能不能制作一个不靠人力可以自行驱动的小装置呢？动手试一试吧。材料：竹签筷子，滚珠，绳子，小铁球，胶水，橡皮筋步骤：（1）将橡皮筋固定在下方竹签板上；（2）橡皮筋上端连好一根竹签，竹签上端套入滚珠中并固定好；端系上小铁球；5.能用能量守恒定律解释现象，知道第一类永动机是无法创）通过小制作，提高学生学习物理的兴趣，激发学习欲通过自己制作的简易永动机，更加深刻的理解能量守恒定律。利用了“安徽基础资源应用平台”的聊吧功能便于教师统计信息。（4）在竹签板另一侧，竖直固定一竹签；（5）转动带细绳的竹签，观察其运动状态。观察分析：（1）小球为什么反复在运动？（2）小球会一直运动下去么？（3）伟大的物理学家焦耳也跟大家一样，曾经你会想跟他说什么？/eschool/index.php?m=Clazz&c=Topic&a=post&tid=74215参考答案：小球的机械能和橡皮筋的弹性势能之间的相互转化；不会，因为有能量损失。时间要求：8分钟实践作业评价反馈实践作业评价能独立按步骤完成操作；优秀良好合格能仔细观察实验现象，并准确记录；优秀良好合格基于实验现象，能进行简单分析。优秀良好合格课时作业评价反馈学生评价时间15分钟以内15-20分钟20分钟以上过程独立完成同伴互助请教师长反思你有什么收获或疑问？还想探究什么问题？教师评价分析正确题数错误题数空白题数夯实基础能力提升挑战自我辅导与建议作业订正【单元课时作业】第二课时能源学生信息学校班级姓名作业信息学习内容第二节能源的开发和利用课本P198-204页作业时间15min左右作业说明本节作业以老师带着同学们去户外求生这个场景为依据，开展项目作业，作业主题围绕“户外求生”。作业类型课时作业单元作业学期作业作业功能课前预习课中练习课后练习作业设计分层作业内容参考答案/时间要求/评价设计作业分析/来源设计意图【课前预习】请同学们提前登录芜湖智慧教育平台进入资源库的乐乐课堂观看视频学习。地址：/open/leleRes_main.action?rdm=0.8619935617133516时间要求：5分钟全面介绍本节内容（网络资源）线上线下，有效融合。结合“芜湖智慧教育应用平台”微课，让同学们观看视频的同时，梳理本节知识点作业功能课前预习课中练习课后练习作业设计分层作业内容参考答案/时间要求/评价设计作业分析/来源设计意图【夯实基础】1.而且还都是烟。老师请同学们通过不同的烧饭的方式思考我们发现、开发、利用能源的过程参考答案：人类对能源的开发和利用经历了最早的火的利今的电气时代。时间要求：1分钟大致顺序清楚即可。垃圾可以看出现在的环谈谈我们在荒岛上生活面哪些做法是有待改进的（）A.在荒岛上种植谷类驯养动物B.植树造林，增大绿地面积1.考察能量的种类和人类开发、利用能源的进2.考察能源利用中的环境污染问题的解决方式（原创）这一题让学生从寻找的过程中加深对各种能源的认识，从人类探索、利用大自然的过程中初步形成资源观。这一题让学生从身边的环境问题出发，思考环境保护与人类的可持续发展问题，形成初步C.将废纸、矿泉水瓶集中处理D.将收集的垃圾焚烧取暖参考答案：D时间要求：1分钟评价设计：本题错选其他选项是不清楚垃圾在焚烧的时候效应、酸雨等。【能力拓展】3.老师刚才告诉大家，不切当的行为和对能源的过度利用会造成关注新能源和清洁能源的开发利的答案么（）A.太阳能、风能B.煤炭、沼气C.水能、天然气D.石油、核能参考答案：A时间要求：1分钟评价设计：本题做错应该是没有搞清楚能源的分类。太阳核能不是来自太阳能。3.考察能源的分类（改编）的绿色发展观这一题旨在让学生弄懂能源的分类【提升自我】4.【查阅作业】面对日益加剧的能源危机以及化石能源的利用产生的额温面临核物质外泄、核扩散等安全威胁。（1）查阅有关前苏联切尔诺贝利和日本福岛核泄漏的视频、图片以及最新新闻。（2）科技是一把双刃剑，既可以让我们的生活更加美好，还有哪些例子并选一例写一篇小论文。时间要求：6分钟（其中论文为周末作业）力和关注国家时事政治的意识。4.能够认识到科学是一把双刃剑，能带来好处也能带来灾通过阅读，渗透应用科技时良知的重要性，理解科技是一把双刃剑，树立正确运用科技为人类服务的观念。5.【实践作业】制作“风帆车”边四处都能吹到风，贝尔试着制作了一个靠风提供动力的风帆车。请同学们也准备些材料，动手试一试吧。材料：胶带、2根吸管、三根竹签、四个大小一样的瓶盖、一块纸板（长12cm，宽8cm），手工纸，剪刀。步骤：（1）将两根吸管分别置于距离纸板两端大概2厘米的地方，用胶带固定；（2）用剪刀在瓶盖中间分别戳开小孔；（3）将竹签一端穿过瓶盖，瓶盖凹面朝内；（4）竹签一端先穿过吸管，让步骤3的瓶盖置于吸管附近，另一端也同样操作；5.在日常生活中如何利用可再生能源风能。（原创）通过小制作，提高学生学习物理的兴趣，激发学习欲望；同时，通过自己制作的帆车，更加深刻的理解能源对生活和生产的积极作用，树立学生正确利用利用能源的意识。15cm，宽插在小车中心位置。观察分析：（1）小车为什么能运动？做成逆风也能前进的帆车？前进的帆船考查学生的动手操作能力和观察能力，学生也可以上网查阅资料后在动手实践。时间要求：6分钟实践作业评价反馈实践作业评价能独立按步骤完成操作；优秀良好合格能仔细观察实验现象，并准确记录；优秀良好合格基于实验现象，能进行简单分析。优秀良好合格课时作业评价反馈学生评价时间15分钟以内15-20分钟20分钟以上过程独立完成同伴互助请教师长反思你有什么收获或疑问？还想探究什么问题？正确题数错误题数空白题数教师评价分析夯实基础能力提升挑战自我辅导与建议作业订正 学生信息学校班级姓名作业信息学习内容第三节材料的开发和利用课本P205-209页作业时间14min左右作业类型课时作业单元作业学期作业作业功能课前预习课中练习课后练习作业说明本节作业以老师带着同学们去户外求生这个真实场景为依据，开展项目作业，作业主题围绕“征服户外”。作业设计分层作业内容参考答案/时间要求/评价设计作业分析/来源设计意图【课前预习】老师在手机上发布指令，请同学们提前登录芜湖智慧教育平台进入资源库的乐乐课堂观看视频学习，了解户外求生进阶知识。地址：/open/leleRes_main.action?rdm=0.8619935617133516时间要求：3分钟介绍本节内容（网络资源）线上线下，有效融合。结合“芜湖智慧教育平台”微课，让同学们观看视频的同时，梳理本节知识点。作业功能课前预习课中练习课后练习作业设计【夯实基础】1.同学们经过两天的熟悉已经适应荒岛生活了，今天老师么感觉跟电影里的打猎用具不太一样啊。其实这是古代的用具，那你知道在人类的历史上材料的开发和利用经历了哪些阶段呢？参考答案：石器时代-青铜时代-铁时代-新材料时代时间要求：1分钟利用自然界的天然器材，后来的青铜材料广泛出现又替代了铜，新材料的出现提高了通信的速度和通信的容量。的淡水湖中有一条鱼兴奋的要去捕捉被老师发现了立马师这么说是为什么？塑料、玻璃制成的可以抓。时间要求：1分钟评价设计：本题的第一问主要是问你水和橡胶分别属于导体还是绝缘体，第二问拓展开，让学生检索属于导体的物品、属于绝缘体的物品。1.熟悉人类历史利用材料的发展史（原创）2.考察常见体（原创通过真实情境下的工具差异，让学生体会到人类的衣食住行各方面都受到材料的影响，材料发展为科技发展提供物质基础。考察学生对于材料按照导电性能分类的认识。【能力提升】你能帮他设计一个实验判断出这两个发光二极管是好是坏能转化为 3.考察能量转化问题和二极管的单向导电性（原创）本题旨在考察二极管的单向导电性，但是却从实验设计果是好的，你能设计实验判断出看不清铭牌二极管的正负极么？参考答案：化学、电。时间要求：3分钟评价设计：本题从水果电池开始，考查学生的实验设计能池或二极管的单向导电性不太理解的话，会很难设计。中来体现，考察学生的综合运用能力和实验设计能力。【挑战自我】也是一个国家科技发展的综合体现。请同学们搜集有关芯片制作的材料、制作过程、制作工艺等相关知识。时间要求：4分钟力。5.【实践作业】--撰写小论文（100字）钮等表面使用纳米材料，因为纳米材料具有 你最希望是哪些方面？并将观点发布在省资源平台的班级聊吧中，大家互相讨论。/2021/06/54639/参考答案：抑制细菌、病毒生长。时间要求：5分钟对于纳米材料的介绍还不够详细全面，学生通过资料查找能够得到自己想要的答案。4.考察学生对新材料的认识和对时事政治的关注（原创）5.能理解纳米材料的特的运用。（原创）通过学生了解芯片的重要性，坚定学生强大国家的愿望；通过搜集信息让学生对新材料有一定的认识。通过查找资料，提高学生学习物理的兴趣，激望；同时，通过自己撰写论文，更加深刻的理解纳米材料。利用了“安徽基础资源应用平台”的聊吧功能便于教师统计信息。实践作业评价反馈能独立查找资料；优秀良好合格实践作业评价能准确检索资料，并梳理记录；优秀良好合格能进行简单分析，明确自己观点。优秀良好合格课时作业评价反馈学生评价时间15分钟以内15-20分钟20分钟以上过程独立完成同伴互助请教师长反思你有什么收获或疑问？还想探究什么问题？教师评价分析正确题数错误题数空白题数夯实基础能力提升挑战自我辅导与建议作业订正【单元质量检测作业】能源、材料与社会检测内容第二十章能源、材料与社会单元复习题量14题完成时长40min题目1.芜湖的步行街有一家老牌眼镜店已经开了有20某款眼镜材料如图所示，其中属于导体的是（）A.塑料镜框B.玻璃镜片C.橡胶鼻托D.金属螺丝家绿色发展理念保护环境低碳生活你为下列做法中符合这一主题的是（）A.讲究卫生，使用一次性筷子B.洗完手后用纸巾擦拭干净C.开车出行，节省时间D.爬楼回家，锻炼身体3.新能源汽车已经成为了很多汽车厂家争相研发的方向，也必将成成绩旗下有很多纯电动汽车你认为不属于纯电动汽车的优点的是（）A.无废气污染、噪声小B.结构简单、维修方便C.续航里程长D.能量转换率高4.小华承担了今年芜湖华强中学的三爱三节活动板报策划，在他的草稿纸中我摘录了以下几句话，其中有错误的是 ()A.“节约用水光荣，浪费用水耻”的观念，用水后立即关好水龙头B.将班级的废纸、矿泉水瓶等拿到废品回收站，实现资源的回收利用C.节约用电，就是少用电，在学校别开灯D.家里不经常用的电器，要随手关闭开关，积少也能成多5.在《自然》上发表的一篇文章，美国罗彻斯特大学RangaDias实验室的研究人员成功合成一种在15°C、超高压强条件下实现超导的材料，创下超导温度的新纪录。坐落于芜湖市湾沚区的福兴超导有限公司也在努力生产一些应用于日常生活的超导材料，下列家用电器中适合用超导材料制作的是（）A、电水壶B、电饭煲C、电炖锅D、电动机6.在芜湖某个繁忙的十字路口，红绿灯发生故障，交通部门运来如图所示的可移动式红绿灯临时指挥交通，保证车辆及行人的安全。下列有关说法中正确的是（）A．红、绿灯是发光二极管，主要制造材料为超导体B．太阳能电池板工作时将电能转化为太阳能C．白天，蓄电池储能过程中，蓄电池相当于电路中的电源D．红灯与绿灯交替发光，它们连接方式为并联7、国际顶尖学术期刊杂志发布了2018年度影响世界的十大科学人物，我国年仅22岁的学者曹原位列榜首。他研究发现，当两片石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，此现象中的双层石墨烯是（）A．半导体B．导体 C．超导体D．绝缘体8.芜湖神山公园美景如画，是芜湖市民全家出游的好去处，植物生长的能量来自能。公园内禁止吸烟，一旦起火后果严重，树木燃烧时产生大量的光和热就来源于木材里储存的小朋友最喜欢在水里踩来踩去，还能降降温，因为内能的转移过程中，内能总是自动地从向转移。此时能量转移的方向不能自发颠倒，说明能量的转化与转移具有。9.芜湖的赭山公园是4A级景区古人称赞赭山是江城的“雄山”历热烘烘这时有的人颈上会挂个小风扇还能解放双手真是方便（1）这种装电池的小风扇，吹风转动过程中能转化为能。（2）生活中我们使用过太阳能计算器，如果让你发明一个小风扇利用太阳能工作，那么它的能量转化情况是能→能→能。10.【学科融合】芜湖的轻轨自2021年年底正式开通运行，有很多的芜湖市民都去体验过，给芜湖人的交通带来了很大的便利。轻轨车辆在高速运行时，列车跟架空电线的接触点上，高速摩擦会产生高温，需要使用耐高温、不易氧化、能导电的材料。（1）你认为以下材料合适的是（）A.石墨B.金刚石C.铝D.铁（2）普通公交车进站时，通过踩刹车让车辆减速至静止，在此过程中汽车的能转化为内能，为了减少刹车造成的能量损耗，与站台连接的轨道有一定的坡度，列车无动力滑行进站将能转化为能，此过程中机械能总量。11.如图是电子体温计它是通过感温头中电流的大小来反映人的体温。感温头是用半导体材料制成的，这是应用了半导体的( )A.单向导电特性B.良好的绝缘特性C.电阻随压力变化而变化的特性D.电阻随温度变化而变化的特性12.如图是华强