-2025学年高二教案物理（人教版2019）选择性必修2第三章交变电流单元大任务“展示与交流”教学设计

第5课时 “展示与交流”教学设计1.课时教材分析：本节内容并没有在本章的教材中出现，但为了更好的达成单元教学目标，体现教学得整体性，本节又是必不可少的。本节课是对前几节内容的汇总，运用所学知识和物理学思想方法解决实际问题，这正是本章学习的一个阶段性目标，同时也是高中物理所期待达成的目标。在注重知识的培养的同时，更注重能力的培养，让学生学会像工程师一样思考问题。2.课时学情分析：经过前几节课的学习，学生已经有了交变电流与输送电流的相关知识，并有了灵活运用物理学思想方法的能力，他们对评估“两种扩容方案”充满激情，急切地想通过所学有所施展，并通过本节成果展示课跟大家分享。3.课时学习重点：运用物理学的相关知识和思想方法，解决实际问题。4.课时学习难点：如何对“两种扩容方案”进行评估，并保证评估的科学性。5.开放性学习环境：共4小组，学生分组展示所需的多媒体投影仪。6.课时学习目标：1.运用所学知识解决实际问题。2.落实STEM教学，养成像工程师一样的思考问题的方式方法。3.在完成小组任务和项目任务的过程中，养成相互合作的精神和集体意识。4.在分享展示环节，锻炼语言表达和质疑能力。5.形成乐于创新的意识和科学思维习惯。7.课时教学过程：环节1：教师活动（1）回顾总结前几节的内容，提出本节的任务，针对“两种扩容方式”进行评估汇报；（2）给学生布置任务：在小组展示过程后，本组要做“自我评价”，其他小组要做好互评工作，填写互评表。环节2：分组展示1（1）答疑解惑组①汇报人展示：建组目的：立足课内学习，结合实践活动，开展深入学习。工作内容：收集疑难问题，开展研究性学习。工作方式：查阅相关资料，小组讨论，请教老师。收集和解答问题1、为什么大型发电机要磁极做转子(即旋转磁极)？2、产生正弦交流电的方式？3、理想变压器原线圈两端电压 与原线圈自感电动势 之间有什么关系？4、再论输电模型中的“升压降流”。5、电感器和电容器对交变电流的有什么影响呢？小组“自我评价”1、顺利完成小组任务；2、“答疑解惑”我们组的名字很好，正是在一次次质疑，一次次解惑中，我们的学习才能深入，科学才能进步。②教师阶段性点评：每一个疑问的解答，都是一次探究式学习的过程，利用已有知识探索未知，这本就是科学发展的必经之路。（2）信息收集组1：①汇报人展示：建组目的：收集现行扩容方式的各种信息，为评估做支撑。工作内容：收集、整理、分析各种信息。工作方式：社会实践活动并形成报告；利用网络查阅相关资料一、信息收集1、社会实践活动参观大唐发电厂完成社会报告2、利用网络收集信息二、整理与分析2城市中心区域现行提高输电容量的方法，一般有以下两类。1、建立新的输电通道2、原通道拆除扩建部分地区由于受周边环境影响，不具备新建线路的通道条件，则考虑沿用已建线路通道扩建。分析：两种方案的实质都是增加输电线的条数，侵占更多的地下廊道空间。并且不可忽视的是还需增加变电站的建设，增加输电用地。为了给评估组提供更具科学性的信息，我们组针对典型造价、预算、决算、标准成本做了分电压等级的比较，并分析得出造成差异的主要原因。1.随着电网安全稳定运行要求的提高及对环境、土地的重视，工程建设标准及设备水平逐步提高，增加了工程造价。2.设备材料价格上涨较快，增大了工程建设投资。小组“自我评价”1、顺利完成小组任务；2、在信息整理和分析时，应用已学过的“电阻定律”、“远距离输电模型”，做到了学以致用；3、最后对成本分析，尽可能找出造成差异的原因，体现我们组的科学态度。（3）信息收集组2：①汇报人展示：建组目的：收集新型扩容方式的各种信息，为评估做支撑。工作内容：收集、整理、分析各种信息。工作方式：利用网络查阅相关资料。一、信息收集1、收集“超导”的现状和发展趋势2、收集“超导输电”，“超导扩容”的信息，以及已经投入运营的项目信息。二、整理与分析31、中国电力企业联合会最新报告显示，2021年全国全口径发电量为8.34万亿千瓦时，全国线损率为5.26%，线损电量超过4000亿千瓦时，对应标准煤过亿吨。（现行输电方案）2、输电容量大。一根超导电缆可替代4~6根相同电压等级的传统电缆;3、损耗低、节省能源。高温超导电缆整体损耗不足常规电缆的1/10，如果用于直流输电，电网线损更能降低70%以上;4、占地面积小，节省材料。可节省70%的地下管廊空间;一公斤超导电缆能完成77公斤普通电缆的输电量，可以大大节省传统铜材用量；5、如果采用液氢或液化天然气等燃料作为冷却介质，则超导输电系统就可变成“超导能源管道”，从而在未来能源输送中具有更大的应用价值。6、运营和维护成本低；7、现阶段建设成本高。小组“自我评价”1、顺利完成小组任务；2、面对“超导电缆”这一明显超出我们知识范畴的问题，我们组开展多种方式的学习，加深对“超导”的理解，体现我们组的科学探究精神。②教师阶段性点评：在纷繁的信息中进行检索，获得有效信息，这本身就是一种能力。而在后续的整理中，还可以本着科学的态度进行分析，最终给出具有科学性的信息。为评估做了有力的支撑。（4）评估组：①汇报人展示：建组目的：生成评估报告，给出评估意见。工作内容：整合信息，对比方案，进行评估。工作方式：查阅相关资料，小组讨论，请教老师。展示编写的评估报告，强调报告格式和规范。突出核心内容：对比与评估。方案一、现行扩容方案优点：1、技术成熟，高压交流输电是现有主流的输电方式；2、建设周期短，对正常用电影响小；3、建设成本低。4缺点：1、单股输电线容量低；2、相同电压，线损大；3、侵占地下廊道空间，增加输电用地；4、增加铜材用量。方案二、新型扩容方式优点：1、输电容量大、损耗低、节省能源；2、占地面积小，节省材料；3、运营和维护成本低。缺点：1、建设成本高；2、技术积累少，暂时还无法用于远距离输电。评估意见：1、针对相山区电力扩容问题，综合人口密度、经济发展、施工成本等因素，采取方案一更符合当前的用电需求。2、方案二利用超导电缆对电力扩容，更适用于满足特大型城市中心区的用电需求。3、相信经过一段时间的技术积累，特别是电力与液化天然气(LNG)混输技术成熟后，高温超导技术在中长远距离的电力传输方面将逐步得以实现。小组“自我评价”1、顺利完成小组任务；2、充分做好与信息收集组的合作与交流；3、既立足于当下，又放眼于未来。环节3：总结性点评（1）四个小组的展示各具特色，不管是“答疑解惑组”的自主探究学习，还是两个“信息收集组”对信息的收集、整理、分析，以及“评估组”的整合与决策。都体现了大家除知识之外的能力，而这些能力正是核心素养的外显。（2）回顾本单元的学习，由生活情境引发，在单元任务的驱动下，开展课堂学习、课下研讨、社会实践，最终完成评估任务。同学们以物理观念为依托认识交流电的产生和输送；在科学5思维的指导下构建理想变压器和远距离输电模型；针对两种扩容方式，收集和处理信息，基于证据展开科学探究；本着科学的态度，肩负着保护环境、节能减排的社会责任，对两种扩容方式进行评估。同学们在活动中学习，在活动中提升素养。环节4：小组讨论，给出互评结果（1）各小组分组讨论，填写小组互评表（2）统计小组互评表，表扬“答疑解惑组”6教学流程图：开始回顾单元任务阶段性评价阶段性评价总结性评价小组讨论结束78.课时作业设计：对评估报告改进并在评估报告