2024-2025学年高中物理 第十章 热力学定律 6 能源和可持续发展教学实录 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第十章热力学定律6能源和可持续发展教学实录新人教版选修3-3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容教材：新人教版选修3-3

章节：第十节能源和可持续发展

内容：讲解能源的类型、分布、利用效率及节能措施，探讨可再生能源的开发利用，阐述能源与可持续发展之间的关系，引导学生树立正确的能源观和环保意识。核心素养目标分析培养学生科学探究能力，通过实验探究能源转换和利用的原理，提升学生提出问题、分析和解决问题的能力。同时，增强学生的社会责任感，引导学生关注能源问题，树立可持续发展的观念，培养其环保意识和绿色生活方式。重点难点及解决办法重点：

1.理解能量守恒定律在能源转换过程中的应用。

2.掌握可再生能源和不可再生能源的特点及利用方式。

难点：

1.能量转换过程中能量损失的理解和应用。

2.可持续发展理念在实际生活中的体现。

解决办法：

1.通过实验演示和数据分析，帮助学生直观理解能量转换和守恒定律。

2.结合实际案例，引导学生分析能源利用中的能量损失，并提出减少损失的方法。

3.组织讨论和小组活动，让学生探讨如何在日常生活中践行可持续发展理念，培养解决实际问题的能力。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的方法，通过讲解能源基础知识，引导学生思考能源问题。

2.设计角色扮演活动，让学生模拟能源决策者，探讨不同能源政策对可持续发展的影响。

3.组织实验活动，让学生亲自操作，观察能源转换过程中的能量变化。

4.利用多媒体展示能源分布图、能源利用效率数据等，增强教学的直观性和趣味性。

5.引入案例分析，让学生分析实际能源问题，培养分析和解决实际问题的能力。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对能源和可持续发展的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们在生活中见过哪些能源？它们是如何帮助我们生活的？”

展示一些关于能源使用的图片或视频片段，如风力发电、太阳能热水器等，让学生初步感受能源的魅力和重要性。

简短介绍能源和可持续发展的重要性，以及本节课将要学习的主题，为接下来的学习打下基础。

2.能源和可持续发展基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解能源的基本概念、组成部分和可持续发展的原理。

过程：

讲解能源的定义，包括其分类、来源和利用方式。

详细介绍能源的组成部分，如可再生能源（风能、太阳能）和不可再生能源（化石燃料）。

3.能源和可持续发展案例分析（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和可持续发展案例进行分析，如风能发电的挑战与机遇、城市交通电动化等。

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转换和可持续发展的重要性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用可持续发展理念解决实际问题。

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，每组围绕一个与能源和可持续发展相关的主题进行深入讨论，如“如何提高家庭能源效率”。

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和可持续发展的认识和理解。

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，强调能源和可持续发展的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括能源的基本概念、可持续发展的原理、案例分析等。

强调能源和可持续发展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相关知识。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于能源和可持续发展的短文或报告，以巩固学习效果，并思考如何在自己的生活中实践可持续发展理念。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：

学生能够准确理解并掌握能源的基本概念、分类、特点及其在生活中的应用。具体包括：

-理解能源的定义、分类（可再生能源与不可再生能源）和能量转换的基本原理。

-掌握能源利用的基本效率和节能措施。

-了解不同类型能源的分布、利用现状和可持续发展潜力。

2.能力提升：

-科学探究能力：通过实验和案例分析，学生学会提出问题、设计实验、收集数据和分析结果。

-问题解决能力：学生能够运用所学知识分析现实生活中的能源问题，并提出解决方案。

-合作学习能力：小组讨论和课堂展示活动增强了学生的团队合作和沟通能力。

3.思维发展：

学生在学习过程中，以下思维能力得到发展：

-分析能力：学生能够分析能源问题背后的复杂因素，如技术、经济、环境和社会影响。

-创新思维：学生通过讨论和案例分析，能够提出创新性的能源利用和可持续发展方案。

-系统思维：学生学会从整体的角度看待能源问题，理解能源与其他领域（如经济、环境）的相互关系。

4.情感态度价值观：

学生在学习过程中，以下情感态度价值观得到培养：

-环保意识：学生认识到保护环境、节约能源的重要性，并愿意在日常生活中践行。

-可持续发展观念：学生理解可持续发展对于地球未来和人类福祉的意义，形成长期的责任感。

-社会责任感：学生意识到自己在能源利用和可持续发展中的角色，愿意为构建和谐的社会环境贡献力量。

5.应用能力：

学生能够将所学知识应用于实际生活中，具体包括：

-制定个人节能计划，如减少家庭能源消耗、使用节能设备等。

-参与社区环保活动，如植树造林、垃圾分类等。

-在学习和生活中推广可持续发展的理念，影响身边的人。作业布置与反馈作业布置：

1.完成教材中的“课后习题”部分，包括选择题、填空题和简答题，以巩固对能源类型、分布、利用效率及节能措施的理解。

2.撰写一篇短文，题目为“我心中的可持续能源”，要求结合个人生活实际，阐述对可再生能源的认识、选择和利用建议。

3.设计一个节能方案，可以是针对家庭、学校或社区的，并撰写方案说明，包括背景分析、节能措施和预期效果。

4.观看一部关于能源利用或可持续发展的纪录片，并撰写观后感，分析片中提到的能源问题和解决方案。

作业反馈：

1.课后习题的批改：对于课后习题，将采用即时反馈的方式，即在课后立即批改学生的作业，并给出评分和错误纠正。对于选择题和填空题，将检查学生的答案是否正确，对于简答题，将评估学生是否能够用自己的语言解释概念或阐述观点。批改后将个别疑难问题进行讲解，确保学生理解。

2.短文撰写反馈：对于学生撰写的短文，将重点评估其内容的相关性、逻辑性和原创性。批改时，将注意以下几点：

-内容是否准确反映了能源和可持续发展的知识。

-思路是否清晰，论证是否合理。

-观点是否独到，是否有创新性。

-语言表达是否流畅，是否能够清晰地传达信息。

3.节能方案设计反馈：对于节能方案的设计，将评估以下方面：

-方案的实际可行性。

-方案的创新性和实用性。

-方案对节能效果的预期评估。

-方案说明的完整性和条理性。

4.纪录片观后感反馈：对于观后感的批改，将关注学生的批判性思维和反思能力：

-学生是否能够深入分析纪录片中的能源问题。

-学生是否能够提出自己的观点和解决方案。

-学生是否能够将纪录片中的内容与课本知识相结合。

对于所有作业，将提供以下反馈：

-确认学生的正确答案，并指出错误的原因。

-对于理解错误或知识掌握不足的地方，提供详细的解释和指导。

-鼓励学生提出问题，并引导他们如何通过查阅资料或提问来解决问题。

-对学生的努力和创新精神给予肯定，并鼓励他们在今后的学习中继续保持。板书设计①能源类型与特点

-可再生能源：太阳能、风能、水能、生物质能等

-不可再生能源：煤炭、石油、天然气等

-特点：可再生能源循环利用，不可再生能源有限且不可再生

②能源利用效率与节能

-效率：能源转换过程中的能量利用率

-节能措施：提高能源利用效率，减少能源浪费

③可持续发展与能源

-可持续发展：满足当代需求，不损害后代满足自身需求的能力

-能源与可持续发展：优化能源结构，提高能源利用效率，开发可再生能源

④能源转换与守恒定律

-能量守恒定律：能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式

-能源转换：化学能、热能、电能等之间的转换

⑤可再生能源的开发与利用

-太阳能：太阳能电池板、太阳能热水器等

-风能：风力发电机、风力提水等

-水能：水力发电、水力提水等

-生物质能：生物质燃料、生物质发电等

⑥能源问题与可持续发展挑战

-能源短缺：能源需求增长与供应不足的矛盾

-环境污染：能源开发与利用对环境的负面影响

-可持续发展：实现经济、社会和环境的协调发展反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际案例，让学生更直观地理解能源问题。在讲解能源类型和特点时，我尝试引入了一些实际案例，比如风力发电站的建设过程，这样不仅让学生了解了能源的基本知识，还让他们看到了能源技术在现实生活中的应用。

2.强化小组讨论，培养学生的合作能力和解决问题的能力。在案例分析环节，我鼓励学生分组讨论，每个小组都要提出自己的观点和解决方案。这种互动式教学方式，不仅提高了学生的参与度，也锻炼了他们的团队协作能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学节奏可能过快，部分学生跟不上进度。在讲解能源转换和守恒定律时，我发现有些学生可能因为基础知识的不足而跟不上教学节奏。

2.学生对可持续发展的理解可能不够深入。在讨论能源与可持续发展时，我发现有些学生对这一概念的理解还停留在表面，缺乏深入的思考和认识。

3.课堂互动可能不够充分，部分学生参与度不高。在小组讨论和课堂展示环节，我发现有些学生表现得比较被动，没有充分参与到讨论中来。

反思改进措施（三）

1.对于教学节奏的问题，我计划在课前进行学情分析，了解学生的基础知识水平，以便调整教学进度。同时，在课堂上我会更加注重个别辅导，确保每个学生都能跟上教学节奏。

2.为了让