人教版 (新课标)选修36 能源和可持续发展教学设计

人教版(新课标)选修36能源和可持续发展教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本章节“能源和可持续发展”教学设计，旨在帮助学生了解能源的基本概念和分类，认识不同能源的特点和优缺点，并探讨可持续发展战略对能源利用的影响。通过本章节的学习，学生能够初步掌握能源科学的基本知识，培养节约能源和保护环境的意识，为我国能源结构的优化和可持续发展战略的实施奠定基础。核心素养目标培养学生对能源科学知识的探究能力，提升学生分析能源问题、解决能源挑战的科学思维能力。增强学生节约资源、保护环境的责任感，形成可持续发展的价值观。通过案例分析，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，促进学生的社会责任感和创新精神发展。学情分析针对选修36《能源和可持续发展》的课程内容，学生通常具备以下特点：

1.学生层次：选修本课程的学生通常对科学知识有一定的兴趣和求知欲，能够适应较为深入的学科探讨。他们在高中阶段已接触过一些基本的物理和化学知识，对能源问题有一定的了解，但缺乏系统的能源知识体系。

2.知识方面：学生已掌握基础的自然科学知识，如能量守恒定律、化学反应原理等，这些知识为本章节的学习奠定了基础。

3.能力方面：学生在分析问题和解决问题方面有一定能力，但面对复杂的多因素问题，如能源利用与环境保护的关系，可能存在分析难度大、思路不清晰的情况。

4.素质方面：学生在团队合作、沟通表达等方面表现出较高的素质，但在批判性思维和创新实践方面可能存在不足。

5.行为习惯：学生普遍具备良好的学习习惯，能够按时完成作业，但对能源问题可能缺乏关注，导致在学习过程中对实际应用的重视度不够。

6.对课程学习的影响：学生的知识背景和认知水平为本章节的学习提供了支持，但同时也需要在课堂上加强引导，帮助学生建立正确的能源观和可持续发展理念，提高他们的实践能力和创新精神。此外，学生的行为习惯和学习态度对课程学习有直接影响，需要通过教学设计激发学生的学习兴趣，培养他们主动探索、积极思考的良好习惯。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，通过教师讲解能源基础知识，引导学生思考能源与可持续发展的关系。

2.设计角色扮演活动，让学生扮演不同能源领域的专家，模拟能源决策过程，提高学生的实践能力和决策思维。

3.利用多媒体教学，展示能源利用的案例视频，增强学生对能源问题的直观感受。

4.组织实验活动，让学生亲自操作，观察能源转换过程，加深对能源科学原理的理解。

5.运用项目导向学习，让学生分组完成能源调查报告，培养团队协作和问题解决能力。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对能源的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道能源是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于能源利用的图片或视频片段，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，包括其主要组成元素或结构。

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。

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，如风能、太阳能、核能等。

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的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用能源解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论能源的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

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”或“可再生能源的未来”。

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。

7.布置作业（5分钟）

目标：巩固所学知识，提高学生的独立思考和写作能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于能源利用与可持续发展的短文或报告，要求学生结合所学知识，提出自己的观点和建议。

提醒学生注意作业的字数要求、格式规范和时间截止日期。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：通过本课程的学习，学生能够系统地了解能源的基本概念、分类、利用方式以及能源转换的原理。他们能够区分可再生能源和不可再生能源，理解能源效率的概念，并掌握能源利用的基本定律。

2.思维能力：学生在学习过程中，通过分析案例、讨论问题，提高了逻辑思维和分析问题的能力。他们学会了如何从多角度考虑能源问题，以及如何评估不同能源解决方案的优缺点。

3.实践应用：学生在参与实验和项目导向学习活动中，将理论知识应用于实际情境中，增强了实践操作能力。例如，通过模拟能源转换过程，学生能够更直观地理解能源的转换效率。

4.创新意识：通过小组讨论和创新思维训练，学生提出了许多关于能源利用和可持续发展的创新想法。这些想法不仅有助于解决当前的能源问题，也为未来的能源技术创新奠定了基础。

5.环保意识：学生对能源与环境的关系有了更深刻的认识，增强了节约能源、保护环境的意识。他们能够从日常生活中的小事做起，如节约用电、减少浪费，以实践行动支持可持续发展。

6.合作能力：在小组讨论和项目中，学生学会了如何与他人合作，共同完成任务。他们学会了倾听、沟通和协调，这些能力对于未来的学习和职业生涯都是非常重要的。

7.社会责任感：学生通过学习，认识到自己在推动能源转型和可持续发展中的责任。他们开始关注全球能源问题，并愿意为解决这些问题贡献自己的力量。

8.科学素养：通过本课程的学习，学生的科学素养得到了提升。他们能够运用科学的方法来分析和解决问题，这对于他们未来的学习和职业发展具有重要意义。

9.终身学习能力：学生在学习过程中，学会了如何自主学习，如何通过查阅资料、进行实验和参与讨论来不断丰富自己的知识体系。这种终身学习的态度和能力将伴随他们一生。

10.价值观培养：学生通过学习能源和可持续发展，形成了正确的价值观。他们认识到能源问题不仅是技术问题，更是社会、经济和环境问题，需要全社会的共同努力来解决。教学反思与总结今天的课，我想和大家一起回顾一下。首先，我觉得在教学方法上，我尝试了讲授与讨论相结合的方式，这样的设计初衷是希望能够让学生在理解理论知识的同时，也能够参与到实际的讨论中来，提高他们的参与度和思考深度。

在教学过程中，我发现学生们对于能源的基本概念和分类掌握得还不错，但是在讨论可再生能源和不可再生能源的区别时，有些学生还是显得有些困惑。这可能是因为他们对能源的具体应用和环境影响理解不够深入。因此，我决定在今后的教学中，加入更多的实例分析，帮助学生更好地理解这些概念。

至于策略上，我采用了角色扮演的方式，让学生们模拟能源专家，讨论能源利用的决策过程。这个活动效果不错，学生们参与得很积极，也能提出一些有创意的观点。但是，我也注意到，在讨论过程中，部分学生可能因为缺乏实际经验，对某些问题的看法不够成熟。所以，我打算在未来的课程中，增加一些实际案例的分享，让学生们能够从实践中学习。

管理方面，我尽量保持课堂秩序，鼓励学生提问和表达自己的观点。不过，我也发现，在课堂上，有些学生可能因为害羞或者担心回答错误而不敢发言。为了解决这个问题，我会在接下来的课程中，更多地鼓励学生提问，并确保他们的每一个问题都能得到回应。

当然，也存在一些不足。比如，课堂讨论时，部分学生的参与度不高，这可能是因为他们对某些话题不够感兴趣或者觉得难度太大。为了改善这一点，我计划在今后的教学中，更加注重学生的兴趣点，选择他们感兴趣的话题进行讨论。

另外，我也意识到，我的讲解速度可能有些快，导致一些学生跟不上节奏。今后，我会更加注意控制讲解速度，确保每个学生都能跟上课程的进度。典型例题讲解例题1：某地计划建设一个太阳能发电站，已知该地每天平均日照时间为5小时，每平方米太阳能电池板每天可以产生3.5千瓦时的电能。请问，如果安装1000平方米的太阳能电池板，该发电站一个月（30天）可以产生多少电能？

解答：首先，计算每天太阳能电池板产生的总电能：

每平方米每天产生的电能=3.5千瓦时

太阳能电池板总面积=1000平方米

每天总电能=3.5千瓦时/平方米×1000平方米=3500千瓦时

然后，计算一个月的总电能：

一个月总电能=每天总电能×30天=3500千瓦时/天×30天=105000千瓦时

所以，该发电站一个月可以产生105000千瓦时的电能。

例题2：某城市计划建设一个风力发电站，已知该地每年平均风速为12米/秒，风力发电机的效率为30%，风速为10米/秒时，每千瓦的风力可以产生0.5千瓦时的电能。请问，如果该发电站安装了100台这样的风力发电机，该发电站一年可以产生多少电能？

解答：首先，计算每台风力发电机每小时可以产生的电能：

风速=10米/秒

效率=30%

每千瓦风力产生的电能=0.5千瓦时

每小时每台发电机的电能=10米/秒×0.5千瓦时/千瓦×30%=1.5千瓦时

然后，计算每台发电机每天可以产生的电能：

每小时电能=1.5千瓦时

每天电能=1.5千瓦时/小时×24小时=36千瓦时

接着，计算100台发电机每天可以产生的电能：

每天总电能=36千瓦时/台×100台=3600千瓦时

最后，计算一年总电能：

一年总电能=每天总电能×365天=3600千瓦时/天×365天=1,314,000千瓦时

所以，该发电站一年可以产生1,314,000千瓦时的电能。

例题3：某地区计划建设一个生物质能发电厂，已知该地区每年可以收集到100万吨生物质燃料，生物质燃料的热值为每千克4.2兆焦耳。请问，如果生物质燃料的转化效率为20%，该发电厂一年可以产生多少电能？

解答：首先，计算生物质燃料的总能量：

生物质燃料总量=100万吨

生物质燃料热值=4.2兆焦耳/千克

总能量=100万吨×4.2兆焦耳/千克=4200亿兆焦耳

然后，计算生物质燃料可以转化为的能量：

转化效率=20%

可转化能量=4200亿兆焦耳×20%=840亿兆焦耳

最后，将能量转换为电能（假设1兆焦耳等于2.814千瓦时）：

电能=840亿兆焦耳×2.814千瓦时/兆焦耳=236.384亿千瓦时

所以，该发电厂一年可以产生约236.384亿千瓦时的电能。

例题4：某地区计划利用地热能进行发电，已知该地区地热资源的温度为100℃，地热发电的效率为10%。请问，如果该地区每天可以提取出1百万立方米的地热流体，该发电站一天可以产生多少电能？

解答：首先，计算地热流体的总能量：

地热流体体积=1百万立方米

地热流体温度=100℃

地热能密度（假设为3.5兆焦耳/立方米）=3.5兆焦耳/立方米

总能量=1百万立方米×3.5兆焦耳/立方米=3500亿兆焦耳

然后，计算地热能可以转化为的能量：

转化效率=10%

可转化能量=3500亿兆焦耳×10%=350亿兆焦耳

最后，将能量转换为电能（假设1兆焦耳等于2.814千瓦时）：

电能=350亿兆焦耳×2.814千瓦时/兆焦耳=98.49亿千瓦时

所以，该发电站一天可以产生约98.49亿千瓦时的电能。

例题5：某地区计划利用水力发电，已知该地区河流的流量为每秒100立方米，水头高度为10米。请问，如果水力发电的效率为80%，该发电站一天可以产生多少电能？

解答：首先，计算每秒水流的能量：

流量=100立方米/秒

水头高度=10米

水的密度=1000千克/立方米

每秒能量=100立方米/秒×1000千克/立方米×9.81米/秒²×10米=9810千焦耳/秒

然后，计算每秒水流的电能：

效率=80%

每秒电能=9810千焦耳/秒×80%=7848千焦耳/秒

接着，计算一天的总电能：

每秒电能=7848千焦耳/秒

每秒转换为千瓦时=7848千焦耳/秒÷3600秒/小时÷1000千瓦时/兆焦耳=2.18千瓦时/秒

一天电能=2.18千瓦时/秒×3600秒/小时×24小时=197,328千瓦时

所以，该发电站一天可以产生约197,328千瓦时的电能。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了能源和可持续发展的相关知识，重点探讨了不同类型的能源及其对环境和社会的影响。以下是我们今天