12.4 能源与可持续发展 教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
课题 能源与可持续发展
教材分析
初中物理教材中有“能量守恒定律”及“能源与可持续性发展”的相关知识，初中化学教材中也涉及了“环境污染的防治”知识，在本章前几节运用能量守恒观点分析、解决电路问题的基础上，本节进一步拓展到能量转化的方向性上，并进一步介绍“能量转移或转化的方向性”、“能源与环境”、“能源与社会发展”内容，使学生对能源问题及其解决有了全面的认识，了解科学·技术·社会·环境协调发展的重要性，又增强了环保意识、民族自豪感和责任感。
学情分析
学生从初中开始就接触到了“能量守恒定律”、“可再生能源和不可再生能源”、“能量转化”、“太阳能”、“水能”、“风能”、“核能”等物理知识，并有了初步的了解；通过高一一学年的学习，学生的物理学科核心素养有了提高，在观念的建立、物理现象的分析、信息的收集、语言的表达、小组的合作等方面已经具有了一定的能力。
教学策略
本节有已学知识“能量守恒定律”和新概念、理论“能量转移或转化的方向性”、“能量耗散”等，也有“能源分类”、“能源开发利用”、“能源与社会发展”等介绍性内容，在学生已经初步了解相关知识的基础上，介绍新概念、新发展、新成就，鉴于这些物理概念便于理解、物理观念易于建立、介绍的内容易于知晓的特点，围绕提升核心素养的要求，确定本节教学以学生自学、小组合作、学生展示、教师辅助为主的教学模式，同时也借鉴高中地理选择性必修3“资源、环境与国家安全”中的相关知识。
教学目标
1.物理观念：知道不同形式的能量可相互转化，在转化过程中能量总量保持不变，能量转化是有方向性的；知道利用能量是人类生存和社会发展的必要条件之一；了解可再生能源和不可再生能源的分类。 2.科学思维：列举各种实例，说明能量是如何转化的；通过实例分析知道能量耗散。 3.科学探究：收集资料，了解利用水能、风能、太阳能和核能的方式，初步了解核裂变与核聚变；收集资料，讨论能源的开发与利用所带来的环境污染问题。 4.科学态度与责任：认识环境污染的危害，了解科学·技术·社会·环境协调发展的重要性，具有环境保护的意识和行动；认识合理使用能源的重要性，具有可持续发展观念，养成节能的习惯；激发爱国热情，增强民族自豪感和责任感。
教学内容
教学重点： 1.通过本节的学习，让学生认识到目前面临的能源与环境问题，理解这两个社会问题产生的原因，使学生理解开发利用清洁能源的价值； 2.在了解科学·技术·社会·环境协调发展的重要性的基础上，形成应有的科学态度和社会责任感。 教学难点： 1.通过本节的学习，让学生认识到目前面临的能源与环境问题，理解这两个社会问题产生的原因，使学生理解开发利用清洁能源的价值； 2.在了解科学·技术·社会·环境协调发展的重要性的基础上，形成应有的科学态度和社会责任感。
教学过程
课前准备： 1.教师课前准备六至八套“电动升国旗”拼装模型，分发给每个小组，各小组利用图纸和材料进行模型拼接，目标：利用开关，能控制国旗能够上升至顶端、下降至底端。 2.每位学生收集生活中能量转化的例子并加以分析说明，课前交给教师，教师通过学生作业的反馈，设计课堂教学。 3.各小组收集开发利用太阳能、水能、风能、核能中核裂变与核聚变的相关资料，以及我国开发利用这些能源的现状和成就，挑选相关的图片、视频资源，课前通过班级qq群传给教师，教师挑选用于课堂展示。 4.各小组收集人类利用能源的历史资料，以及人类面临的能源短缺与环境污染问题的材料，挑选相关的图片、视频资源，课前通过班级qq群传给教师，教师挑选用于课堂展示。 5.每位学生针对能源短缺和环境污染问题，提出合理建议，形成文字稿，课前通过班级qq群传给教师。 6.每位学生了解垃圾分类的意义和分类方法等知识。 7.教师仔细分析“课前准备2”中的学生作业，根据反馈情况，设计针对已学知识的教学方案。教师对各小组制作的“电动升国旗”作品进行评价，选出一个用于课堂展示，其它放在物理实验室展出。将学生搜集的文字、图片和视频资源进行筛选和整合，融入到课堂教学设计中，添加到课堂展示PPT中。 课堂教学： 教师活动学生活动设 计 意 图 1.能量的转移或转化 （1）评价每组制作的“电动升国旗”。 在国歌声中，演示其中一组学生制作的“电动升国旗”模型。 （2）基于作品，提问能量转化问题。 对学生回答的内容进行评价。 （3）提问能量守恒定律内容 对学生介绍的内容进行评价。 （4）基于作品，提问能量耗散的问题，介绍能量转化的方向性 对学生介绍的内容进行评价。 2.能源的分类与应用 （1）提问可再生能源与不可再生能源问题。 展示使用学生素材制作的PPT。 对学生介绍的内容进行评价。 （2）展示使用学生素材制作的太阳能发电、水力发电、风能发电的PPT。 对学生介绍的内容进行评价。 （3）展示核裂变、核聚变的文字、图片、视频。（演示实验视频来源于“nobook虚拟实验”软件） 3.能源与社会发展 （1）提问人类对能源的利用经历的阶段。展示使用学生素材制作的PPT。 对学生介绍的内容进行评价。 （2）提问使用能源带来的环境污染问题。展示使用学生素材制作的PPT。 对学生介绍的内容进行评价。 测量汽车尾气中的二氧化碳量（使用“朗威传感器”） （3）提问合理使用资源、保护环境的建议。展示使用学生素材制作的PPT。 对学生介绍的内容进行评价。 （4）练习：垃圾分类 对学生回答的内容进行评价。 4.课堂小结： （1）不同能量可以相互转化，转化过程中能量总量保持不变。 （2）能量的转化有方向性，能量的耗散。 （3）能量来自可再生能源和不可再生能源。 （4）太阳能、水能、风能和核能的开发利用。 （5）环境污染的成因和危害。 （6）节约能源和环境保护的措施。 5.布置作业： 1.基础性作业： （1）完成“练习与应用”。 （2）阅读教材第98页的“STSE——汽车和能源”。 2.拓展性作业： （1）了解家庭生活中一天所用的能量哪些来自可再生能源，哪些来自不可再生能源。 （2）收集资料，从能源的角度分析为什么要对垃圾进行分类。 （3）了解人类利用核裂变和核聚变释放核能的前景和挑战。 起立，肃立，观看升旗。 学生回答“电动升国旗”装置中的能量转化问题 学生叙述“能量守恒定律”内容 小组讨论，回答关于能量耗散的问题。 学生对照PPT，介绍搜集到的相关资料。 学生对照PPT，介绍搜集到的相关资料。 学生观看、学习。 学生对照PPT，介绍搜集到的相关资料。 学生对照PPT，介绍搜集到的相关资料。 学生介绍节约能源、保护环境的建议。 学生进行垃圾分类练习。 学生思考回答。 学生谈本节课学习的感受。 1.通过学生自己动手制作“电动升国旗”，锻炼了动手能力，提升了解决实际问题的能力，增添了对国旗、国家的感情，既培养“科学探究”、“科学态度”等学科核心素养，又激发学习积极性，为后面进行能量转化的学习作了铺垫。 2.升旗时，手拿作品放在左胸前，在胸前党徽的映照下，国旗徐徐升起，也暗喻没有共产党就没有新中国。 3.利用升旗作为课堂开始，能让学生迅速严肃认真起来，集中注意力。 以作品为主线，基于学生对作品的深入了解，便于学生理解和回答问题，为后面能量守恒定律的学习做铺垫。 学生在初中学习过能量守恒定律，而且进行了课前预习，所以直接让学生回答定律内容。 1.继续以作品为例，让学生在前期分析的基础上，更容易理解能量耗散的知识。 2.通过例子，让学生自己找寻其中的规律，培养“物理观念”、“科学思维”素养。 1.利用学生自己搜集的资料制作PPT，并让学生将自己搜集的成果展示出来，让学生有成就感，激发后续学习的动力，同时培养了学生“科学探究”素养，提高学生搜集、筛选、小组合作等综合能力。 通过介绍我国在这方面的成就，增强学生的民族自豪感和责任感。 通过介绍我国在这方面的成就，让学生了解前沿的核知识，感受伟大科学家的奉献精神，增强学生的民族自豪感和责任感，激励学生好好学习，报效祖国。 通过介绍让学生了解人类利用能源的历史，为介绍能源短缺、环境污染做铺垫。 通过介绍让学生了解能源的开发与利用所带来的环境污染问题和环境污染的危害。 让学生了解科学·技术·社会·环境协调发展的重要性。具有环境保护的意识和行动。认识合理使用能源的重要性，具有可持续发展观念，养成节能的习惯。 学生课前已经预习了相关知识，所以直接进行练习，让学生进一步了解垃圾分类的方法、增强环保意识、养成环保行为。 通过小结，让学生回顾整节课的知识点，知识更系统，重点更突出。 通过谈感受，提升学生的科学态度与责任。 整个教学过程，及时对学生进行评价--表扬和鼓励，让学生有学习的成就感和收获感，学习更有动力。 作业形式多样，围绕本节内容，不仅注重学科知识，也注重学科核心素养的提升。
板书：（思维导图）