教科版（2017秋） 五年级下册3.5合理利用能源 教案

《合理利用能源》教学设计
【教材简析】
能源是能够提供能量的资源。人类的生存与发展都和能源有着密切的关系，人类的一切经济活动和生存都依赖于能源的供给。地球上的能源分为不可再生能源和可再生能源。前者主要指化石能源，即煤、石油、天然气等 ；后者包括太阳能、水能、风能、生物能、海洋能等。能源问题是人类对能源需求的增长和现有能源资源日趋减少的矛盾，还包括化石能源使用过程中对环境的污染问题。合理利用能源已经成为迫切的话题，而每一种新能源的发现和利用，都极大地推动了人类文明的发展。
本课的主要任务是认识能源的合理利用，并通过化石燃料的重要性和污染性之间的矛盾聚焦主题。解决问题的核心导向是明确问题的重要性，探索过程通过数据资料呈现能源问题，并设计模拟温室效应实验直观展示能源利用过程中产生的环境问题，最终提出问题解决的思路和方案，用于指导实践。
本课共设有三个部分，聚焦部分直接以文字的形式展示化石燃料的重要性和污染性之间的矛盾，激发学生产生关注能源问题的兴趣。探索一通过资料阅读、班级谈论的形式让学生感受化石燃料仍作为最广泛能源的主要来源，在利用的过程中也将面临巨大的环境问题。探索二通过资料显示和模拟实验直观感受化石能源利用过程中产生的温室效应。探索三在明确问题的重要性后，从节约能源、利用新技术、开发新能源的角度探寻问题解决的方案。探索四让学生联系生活、学习交流节约能源的措施。研讨部分以问题为导向激发学生能够从各个角度展开思考并提出有效、合理地利用资源的方案，利用所学内容指导生活实践。
【学情分析】
学生知道生活中的家用电器、汽车、暖气等都需要耗费能源，他们还了解一些新能源，但对于新能源的种类和使用新能源的比重知道得不多，对于使用化石能源会带来的环境问题了解得不全面，对于气候变暖问题知之甚少。
科学概念目标
1.有一些能源是有限的。
2.能源的利用过程会对环境带来影响。
3.要节约能源，合理使用能源。
科学探究目标
1.讨论合理使用能源的方法。
2.能够模拟温室效应实验。
科学态度目标
培养强烈的能源意识，养成合理利用能源、节约利用能源的习惯。
科学、技术、社会与环境目标
了解地球上的一些能源是有限的。
【教学重难点】
重点：研讨能源的利用过程会对环境带来影响，关注能源问题。
难点：模拟温室效应实验，理解气候变暖的原因。
【教学准备】
为学生准备：活动手册、塑料袋、温度计、记录表。
教师准备：我国电能来源饼状图、教学课件。
【教学过程】
一、聚焦
1.教师提问：在生活、学习过程中什么时候、哪些地方使用了能源？
预设回答：生活中用的水、电、燃气等都是能源。
教师提问：我们每天使用的电、燃气都源于什么？
预设回答：发电站、燃气公司、石油等。
教师介绍：我们每天使用的大多数电来自火力发电厂，通过烧煤发电，燃气是从石油中提炼出来的。
讨论：煤、石油、天然气这些化石燃料中的能量能够为我们的房间调节冷暖或带来光明，也能驱动车辆、烹调食物、转动机器。但我们燃烧这些化石燃料的同时也排放了污染大气的气体，怎么解决这些矛盾呢？
学生通过讨论并确定，使用这些化石燃料会给环境带来污染，进而提出“怎样解决这些矛盾？”。
二、探索
1.我们为什么要关注能源？
阅读“我国电能来源的饼状图”和小资料。
教师提问：从“我国电能来源的饼状图”和小资料中，我们可以获得什么信息？
预设回答：尽管我国目前的电能组成有热电、风电、水电、核电、太阳能发电等，但是热电（化石类能源发电）依然在所有能源中占最大比重。
小组讨论：广泛使用化石能源存在什么问题？
预设回答：广泛使用化石能源，一方面存在资源枯竭的问题；另一方面，化石能源在使用过程中会污染空气。
分组交流：为什么要关注能源？
介绍温室效应概念：许多科学家研究发现，在人类过度消耗煤、石油和天然气等化石能源的过程中，大大增加了大气中二氧化碳等气体的含量。这些增加的二氧化碳气体会使地表附近的大气气温度上升。这种增温效果类似栽培植物的温室，被称作“温室效应”。
2.模拟温室效应实验。
教师引导：使用化石燃料还会引发的温室效应。
组织学生做温室效应模拟实验。明确实验要求和实验原理：
（1）取1个透明的密封袋和两只型号相同的温度计，将一支温度计装入密封袋内，封好口袋；
（2）把装入密封袋的温度计和另一支温度计并排同时放置在阳光下；
（3）按照相同的时间间隔观察两只温度计的读数变化，同时将观察到的数据记录下来。
学生思考“实验中的塑料袋模拟了什么”。
学生会发现塑料袋内的空气温度上升得比塑料袋外的快。据此分析，温室气
体像塑料袋那样，阻止了一部分热量的散发，导致了气温升高，持续的温室效应会使气候变暖。
3.2021年诺贝尔物理学奖也有关于气候变暖的问题研究：气候物理学家真锅淑郎（Syukuro Manabe）和克劳斯·哈塞尔曼（Klaus Hasselmann）是2021年诺贝尔物理学奖获得者，他们建立了地球气候物理模型，量化地球气候可变性并可靠地预测全球变暖。真锅淑郎的研究展示了大气中二氧化碳含量的增加如何导致地球表面温度升高，而克劳斯·哈塞尔曼的部分研究则被用于证明大气温度升高是由于人类排放过量的二氧化碳。
4.温室效应的危害：温室效应会导致气候变暖，它还会带哪些环境问题呢？我们通过一个视频来了解一下。（播放视频）
3.探寻能源问题解决方案。
（1）节约每一度电。
每一度电的生产需要消耗化石能源，需要排放废弃物，所以要节约用电。
（2）开发利用新能源。
新能源包括风能、太阳能、地热能、核能、水能等。
关于开发新能源，先请学生说一说他所知道的新能源，然后阅读教科书中的内容，了解新能源具有取之不尽、环保清洁的特点；再请学生交流，为了节约能源，我们能够做些什么。让学生联系自己的生活、学习来交流。
4.讨论交流，为了节约能源，我们能够做什么？
预设回答：随手关灯，出行多乘坐公共交通，少开空调，建议家里使用新能源。
三、研讨
讨论：以“有效、合理地利用资源”为标准，从衣、食、住、行等方面说一说，可以怎样通过科学、合理地安排生活达到节能减排的目的。
学生选择衣食住行的一个方面开展研讨，主要从节约能源、利用新技术、利用新能源等角度去思考，结合本课所学内容，说一说自己在生活、学习中应该怎么做。