第二十章 能源、材料与社会 教学设计- 2024-2025学年沪科版物理九年级上册

第二十章能源、材料与社会教学设计-2024-2025学年沪科版物理九年级上册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：第二十章能源、材料与社会

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2024年10月25日上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生对能源和材料科学的基本认识，提高科学探究能力。

2.增强学生节约资源和保护环境的意识，形成可持续发展的观念。

3.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提升创新意识和实践能力。学情分析九年级学生在进入物理课程学习时，已经具备了一定的科学基础，对自然现象有一定的观察和思考能力。然而，在能源、材料与社会这一章节的学习中，学生可能存在以下特点：

1.知识基础：学生在小学和初中阶段已经接触过一些基本的科学知识，但对于能源和材料的概念理解可能较为浅显，缺乏系统的认识。

2.能力水平：学生的分析问题和解决问题的能力正在逐步提高，但面对复杂的社会现象时，可能缺乏从科学角度进行分析的意识和能力。

3.素质发展：学生在节约资源、保护环境等方面的意识逐渐增强，但实际行为习惯可能尚未与这种意识完全吻合。

4.行为习惯：部分学生可能存在依赖性强、自主学习能力不足的问题，需要教师引导他们养成独立思考和自主学习的好习惯。

5.学习兴趣：能源和材料与社会这一章节内容与学生日常生活密切相关，学生对这一领域的知识通常具有较强的好奇心和兴趣，但如何激发他们的学习热情，引导他们深入思考，是教学中的一个重要环节。教学资源-软硬件资源：实物模型（太阳能电池板、风力发电机模型）、多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（电池、导线、电阻等）。

-课程平台：沪科版物理教学资源库、网络教学平台。

-信息化资源：在线视频资料、科学教育网站、能源和材料相关的科普文章。

-教学手段：互动式教学软件、多媒体课件、小组讨论、角色扮演等。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对能源、材料与社会这一章节的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们日常生活中都接触过哪些能源？它们是如何影响我们的生活呢？”

展示一些关于可再生能源（如太阳能、风能）的图片或视频片段，让学生初步感受能源的魅力或特点。

简短介绍能源的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.能源基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解能源的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解能源的定义，包括其主要类型（如化石能源、可再生能源）。

详细介绍能源的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解能源的转换和利用过程。

3.能源案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解能源的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的能源案例进行分析，如太阳能光伏发电站、风力发电场的建设与运营。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解能源在不同领域的应用和影响。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用能源知识解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与能源相关的主题进行深入讨论，如“如何提高能源利用效率”、“未来能源的发展趋势”等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对能源的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调能源的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括能源的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调能源在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用能源知识。

7.布置作业（5分钟）

目标：巩固所学知识，提高学生的实践能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于能源利用的短文或报告，内容可以包括对可再生能源的了解、个人对提高能源利用效率的建议等。

提醒学生注意收集相关资料，并鼓励他们在家庭中尝试节约能源的实际操作。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

-学生能够准确理解能源、材料的基本概念，如能源的分类、可再生能源与不可再生能源的区别，以及不同材料的特性和应用。

-学生能够描述能源转换的基本原理，例如太阳能如何转化为电能，以及材料在能量转换过程中的作用。

-学生能够识别生活中常见的能源和材料产品，并分析其背后的科学原理。

2.能力提升：

-学生通过案例分析，提高了分析问题和解决问题的能力，能够从实际案例中提取关键信息，并运用所学知识进行逻辑推理。

-学生在小组讨论中锻炼了团队合作和沟通能力，学会了如何表达自己的观点，并倾听他人的意见。

-学生通过课堂展示，提升了公众演讲和表达能力，学会了如何清晰地传达信息。

3.思维发展：

-学生在讨论能源和材料与社会的关系时，培养了批判性思维，能够从多角度审视问题，并提出创新性的解决方案。

-学生通过学习能源和材料的可持续性，形成了环保意识，能够认识到个人行为对环境的影响，并采取实际行动。

4.实践应用：

-学生能够将所学知识应用于实际生活，如设计节能方案、提出环保建议，以及在家中或学校中实施节约能源的措施。

-学生在完成课后作业时，能够独立收集资料，进行调查研究，将理论知识与实际情境相结合。

5.情感态度：

-学生对能源和材料科学产生了浓厚的兴趣，愿意主动探索相关知识，并关注相关领域的最新发展。

-学生对环境保护有了更深刻的认识，能够从个人做起，积极参与到节能减排的行动中。

-学生对科学探索有了更积极的态度，认识到科学知识对于解决社会问题的意义。板书设计①能源的基本概念

-能源的定义

-能源的分类（可再生能源、不可再生能源）

-能源的利用和转换

②能源的种类与特点

-化石能源（煤、石油、天然气）

-可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能）

-特点比较（可持续性、环境影响）

③材料的基本概念

-材料的定义

-材料的分类（金属材料、非金属材料、复合材料）

-材料的特性和应用

④材料的应用案例

-金属材料在建筑、交通工具中的应用

-非金属材料在电子、纺织行业中的应用

-复合材料在航空航天、汽车制造中的应用

⑤能源与材料对社会的影响

-环境影响（污染、资源消耗）

-社会经济影响（能源价格、产业发展）

-人类生活方式的影响

⑥可持续发展

-可持续发展的定义

-可持续发展的原则（公平性、共同性、持续性）

-可持续发展的实践途径（节能减排、循环经济）典型例题讲解1.例题：

-问题：一盏家用白炽灯的额定功率为60W，家用电压为220V，求该灯泡正常发光时的电流。

-解答：

根据功率公式：P=UI

其中，P为功率，U为电压，I为电流。

将已知数值代入公式得：

I=P/U=60W/220V≈0.27A

因此，该灯泡正常发光时的电流约为0.27A。

2.例题：

-问题：一个太阳能电池板的输出电压为12V，输出电流为2A，求该电池板的输出功率。

-解答：

根据功率公式：P=UI

其中，P为功率，U为电压，I为电流。

将已知数值代入公式得：

P=U*I=12V*2A=24W

因此，该太阳能电池板的输出功率为24W。

3.例题：

-问题：某地区一年的太阳能辐射总量为100kWh/m²，求该地区1平方米面积在一年内可获得的太阳能总量。

-解答：

太阳能辐射总量=太阳能辐射强度×受光面积×时间

假设受光面积为1平方米，时间为一年（365天），则：

太阳能辐射总量=100kWh/m²×1m²×365天≈36.5MWh

因此，该地区1平方米面积在一年内可获得的太阳能总量约为36.5MWh。

4.例题：

-问题：一辆电动汽车的电池容量为50kWh，若电动汽车的能耗为0.2kWh/km，求该电动汽车的续航里程。

-解答：

续航里程=电池容量/能耗

将已知数值代入公式得：

续航里程=50kWh/0.2kWh/km=250km

因此，该电动汽车的续航里程为250km。

5.例题：

-问题：某工厂一年的能源消耗为1000吨标准煤，若标准煤的热值为7000kcal/kg，求该工厂一年能源消耗的热量。

-解答：

能源消耗的热量=能源消耗量×能源热值

将已知数值代入公式得：

能源消耗的热量=1000吨×7000kcal/kg=7×10^9kcal

因此，该工厂一年能源消耗的热量为7×10^9kcal。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学：在讲解能源和材料的相关知识时，我尝试引入实际案例，如太阳能电池板的应用、电动汽车的能源效率等，让学生通过案例了解理论知识在实际生活中的应用，提高他们的学习兴趣和实际操作能力。

2.互动式教学：我尝试采用小组讨论、角色扮演等方式，让学生在互动中学习，这样可以激发学生的参与热情，培养他们的团队合作精神和沟通能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参与度不足：在课堂讨论和小组活动中，我发现部分学生参与度不高，可能是由于他们对某些知识点不感兴趣或者缺乏自信。

2.教学方法单一：虽然我尝试了多种教学方法，但可能仍存在教学方法单一的问题，未能充分调动所有学生的学习积极性。

3.评价方式局限：目前的评价方式主要依赖于课堂表现和作业完成情况，可能未能全面评估学生的实际学习效果。

反思改进措施（三）改进措施

1.提高学生参与度：为了提高学生的参与度，我计划在课堂上设置更多开放性问题，鼓励学生提出自己的观点，并给予积极的反馈。同时，我会尝试