【核心素养目标】沪科版九年级物理 第二十章 第二节 能源的开发和利用 教案

【核心素养目标】沪科版九年级物理第二十章第二节能源的开发和利用教案科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）【核心素养目标】沪科版九年级物理第二十章第二节能源的开发和利用教案教学内容教材章节：沪科版九年级物理第二十章第二节能源的开发和利用

本节课主要内容包括：

1.能源的分类：可再生能源与不可再生能源的区别和特点。

2.常见能源的开发和利用：太阳能、风能、水能、生物质能等。

3.能源的开发和利用对环境的影响：环境污染与防治措施。

4.节能减排与可持续发展：节能减排的意义、方法和途径。

5.能源政策与我国能源战略：国家能源政策、能源战略及其实施。核心素养目标1.科学探究：通过实验和观察，培养学生运用科学方法探究能源开发和利用过程中的科学原理。

2.科学态度与责任：引导学生关注能源问题，形成节能减排、保护环境的意识，培养可持续发展的责任感。

3.科学思维：培养学生运用物理知识分析能源的开发和利用对环境和社会的影响，提高科学思维能力。

4.科学实践：鼓励学生参与节能减排的实际操作，如设计节能方案、推广可再生能源使用等，增强实践能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

-学生已经学习过基本的物理概念，如能量、功、功率等。

-学生对可再生能源和不可再生能源有一定的了解。

-学生在日常生活中对能源的使用有直观的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

-学生对新能源技术和节能减排有较高的兴趣。

-学生具备一定的观察、分析和实验能力。

-学生学习风格多样，有的喜欢动手实验，有的偏好理论学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-对能源分类和特点的理解可能不够深入。

-对能源开发和利用的环境影响认识不足。

-将理论与实际应用相结合时可能感到困惑。

-对我国能源政策和战略的理解可能存在障碍。教学资源-沪科版九年级物理教材

-多媒体投影仪

-实验器材（如太阳能电池板、风力发电机模型等）

-网络资源（能源开发与利用的案例、视频资料）

-教学PPT

-学生实验手册

-白板与白板笔

-小组讨论指导材料教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过班级微信群，发布预习资料，包括本章内容的PPT和相关的科普视频，明确预习目标是了解能源的分类和开发利用的基本原理。

-设计预习问题：设计问题如“你能列举出哪些可再生能源和不可再生能源？它们有什么不同？”引导学生思考。

-监控预习进度：通过预习任务提交情况，监控学生的预习进度。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读预习材料，记录关键信息。

-思考预习问题：针对问题进行思考，记录答案和疑问。

-提交预习成果：将预习笔记和问题提交至微信群。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主探索，培养独立思考能力。

-信息技术手段：利用微信群，方便学生交流和学习资源的共享。

作用与目的：

-帮助学生提前了解能源的分类和利用，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和科学探究精神。

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报道，引发学生对能源问题的关注。

-讲解知识点：讲解可再生能源与不可再生能源的区别，重点介绍太阳能和风能的开发利用。

-组织课堂活动：分组讨论不同能源的优缺点，进行角色扮演，模拟能源开发决策过程。

-解答疑问：针对学生的疑问进行解答，确保学生理解。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考。

-参与课堂活动：学生分组讨论，扮演不同角色，提出自己的观点。

-提问与讨论：学生提出问题，参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：讲解能源分类和开发利用的知识点。

-实践活动法：通过讨论和角色扮演，让学生在实际操作中学习。

-合作学习法：分组讨论，培养学生的团队合作能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解能源的分类和开发利用，掌握重点知识。

-培养学生的实践能力和团队合作精神。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置与能源开发利用相关的作业，如设计一个家庭节能方案。

-提供拓展资源：提供相关的书籍和网站资源，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：批改作业，给予反馈。

学生活动：

-完成作业：学生完成作业，巩固学习成果。

-拓展学习：利用提供的资源，进行深入学习。

-反思总结：总结学习过程中的收获和不足。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生反思总结，提升学习能力。

作用与目的：

-巩固课堂学习内容，提升学生的实际应用能力。

-拓宽知识视野，培养学生的自主学习能力。学生学习效果学生学习效果显著，具体表现在以下几个方面：

1.知识掌握方面：

-学生能够准确区分可再生能源和不可再生能源，并列举出常见的例子。

-学生理解了太阳能、风能、水能和生物质能的开发利用原理及其在生活中的应用。

-学生掌握了能源开发和利用对环境的影响，包括环境污染和防治措施。

-学生认识到节能减排的重要性，并能够提出一些具体的节能措施。

-学生对我国能源政策和战略有了初步的了解，能够概述其主要内容和目标。

2.能力提升方面：

-自主学习能力：学生通过预习和课后拓展学习，提高了自主获取知识和信息的能力。

-科学探究能力：学生在课堂实验和小组讨论中，学会了运用科学方法探究问题。

-实践操作能力：学生在角色扮演和设计节能方案等活动中，提升了实际操作能力。

-团队合作能力：在小组讨论和合作完成任务的过程中，学生的团队合作能力得到锻炼。

3.思维发展方面：

-科学思维：学生能够运用物理知识分析能源问题，形成科学思维习惯。

-批判性思维：学生在讨论和反思中，学会了批判性思考问题，提出合理的观点和建议。

-创新思维：在设计节能方案和探索新能源利用的过程中，学生的创新思维得到激发。

4.情感态度与价值观方面：

-环保意识：学生认识到环境保护的重要性，形成了节能减排、保护环境的意识。

-社会责任感：学生对社会可持续发展有了更深刻的理解，增强了社会责任感。

-科学态度：学生在学习过程中，培养了严谨的科学态度，对待问题更加客观和理性。

5.具体学习成果举例：

-学生甲在预习报告中详细列举了可再生能源的种类，并分析了其优缺点。

-学生乙在小组讨论中提出了家庭节能的具体措施，如使用节能灯泡、合理调节空调温度等。

-学生丙在角色扮演活动中，模拟能源开发决策者，提出了综合考虑经济效益和环境影响的方案。

-学生丁在课后拓展学习中，通过查阅资料，撰写了关于太阳能电池发展前景的短文。典型例题讲解例题一：太阳能电池的效率

题目：某太阳能电池板在标准条件下，接收到的太阳辐射功率为100W，输出的电功率为20W。求该太阳能电池板的效率。

解答：太阳能电池板效率=输出电功率/接收到的太阳辐射功率=20W/100W=0.2，即20%。

例题二：风力发电机的能量转换

题目：某风力发电机在风速为12m/s时，叶片扫过的面积为100平方米，假设风能转换效率为30%，求该风力发电机在1小时内能产生多少电能。

解答：风能=0.5*密度*风速^3*叶片扫过的面积=0.5*1.225kg/m^3*(12m/s)^3*100m^2=9042J/s，电能=风能*转换效率*时间=9042J/s*0.3*3600s=9.5472MJ。

例题三：水能的利用

题目：某水电站的发电机组效率为80%，水库的水位落差为50米，水流速度为1m/s，求该水电站每小时可以产生多少电能。

解答：水能=密度*水流量*重力加速度*水位落差=1000kg/m^3*1m/s*9.8m/s^2*50m=490000J/s，电能=水能*发电机组效率*时间=490000J/s*0.8*3600s=1.4144MJ。

例题四：生物质能的利用

题目：某农场使用生物质气化炉将农作物秸秆转化为生物质气，用于发电。若每千克秸秆可以产生0.25立方米的生物质气，生物质气的热值为20MJ/m^3，发电机组效率为25%，求每千克秸秆可以产生多少电能。

解答：生物质能=生物质气量*生物质气热值=0.25m^3/kg*20MJ/m^3=5MJ/kg，电能=生物质能*发电机组效率=5MJ/kg*0.25=1.25MJ/kg。

例题五：节能减排的实际应用

题目：某家庭每月消耗电量为500度，假设电价为0.5元/度，通过以下措施可以节省20%的电量。请计算采取这些措施后，该家庭每月可以节省多少电费。

解答：节省的电量=500度*20%=100度，节省的电费=节省的电量*电价=100度*0.5元/度=50元。因此，该家庭每月可以节省50元电费。板书设计①能源分类

-可再生能源：太阳能、风能、水能、生物质能

-不可再生能源：煤炭、石油、天然气、核能

②能源的开发和利用

-太阳能：太阳能电池、太阳能热水器

-风能：风力发电机

-水能：水电站

-生物质能：生物质气化炉

③能源利用对环境的影响

-环境污染：燃烧化石燃料产生的废气、废水、废渣

-环境防治：节能减排、清洁能源替代、环保法规

④节能减排与可持续发展

-节能措施：使用节能设备、合理利用能源

-减排措施：减少污染物排放、推广低碳技术

-可持续发展：满足当代需求，不损害后代需求

⑤能源政策与我国能源战略

-能源政策：国家制定的能源方针、法规和措施

-我国能源战略：优化能源结构、保障能源安全、促进能源科技创新作业布置与反馈作业布置：

1.设计一份家庭节能计划书，提出至少三项具体的节能措施，并计算可能节省的能源和费用。

2.调查本地区的可再生能源利用情况，写一篇短文，介绍一种可再生能源的开发和利用现状。

3.阅读教材中关于节能减排的内容，总结出至少五点节能减排的方法，并解释其原理。

4.分析我国能源政策对可持续发展的影响，结合实际情况，提出自己的看法和建议。

作业反馈：

1.对于家庭节能计划书，我将重点关注学生提出的节能措施是否切实可行，以及节能效果的估算是否合理。对于每份计划书，我将给出具体的改进建议，如措施的可行性分析、节能效果的量化评估等。

2.在关于可再生能源利用情况的短文中，我会检查学生是否能够准确描述可再生能源的特点，以及是否能够结合实际例子说明其开发和利用的现状。对于每篇文章，我将提供反馈，指出描述的准确性、例子的相关性以及写作结构的合理性。

3.对于总结节能减排方法的作业，我会评估学生是否能够准确理解并描述各种节能减排方法的原理，以及是否能够结合实际应用进行说明。我将针对每个学生的总结给出具体的反馈，包括方法的准确性、原理的解释是否清晰、应用实例的相关性等。

4.在分析我国能源政策对可持续发展影响的作业中，我会关注学生是否能够结合教材内容，提出有见地的观点和建议。我将给出反馈，指出分析的深度、观点的逻辑性以及建议的可行性。反思改进措施（一）教学特色创新

1.利用多媒体教学手段，如PPT、视频等，增强课堂的趣味性和互动性，提高学生的学习兴趣。

2.引入实际案例，如我国新能源政策、能源发展战略等，帮助学生更好地理解理论知识，提高学生的实际应用能力。

（二）存在主要问题

1.教学管理方面：课堂纪律需要进一步加强，部分学生上课注意力不集中，影响了教学效果。

2.教学方法方面：虽然引入了多媒