18.3 太阳能 教学设计

18.3?太阳能
设计意图
以趣味科普视频为载体，以提高学生科学素养为目标，改变以往过于强调知识的传承，穿插跨学科内容，关注前沿科技与社会的发展，激励同学们献身于祖国的科技事业。
教学目标
认识太阳能，知道太阳是人类的能源宝库，知道利用太阳能的方式。
教具学具
强光手电、车载摇摆花、趣味视频
课前准备
课前搜集下载大量视频资料，并对视频进行剪辑优化，保证时间短内容精，能够突破相关教学难点。
教学过程
同学们好，今天我们认识美丽校园中的两种花朵，展示第一种常见的草坪中的小红花（自然的花朵），再展示阳光下孩子们快乐的身影（祖国的“花朵”），这些美丽的生命茁壮成长离不开能量的汲取，同学们知道他们获取能量的源头是什么吗？
一、能源之母
自然界万物繁盛，生机勃勃的背后，是太阳在源源不断地给我们整个生态圈提供着能量，从绿色植物的光合作用开始利用太阳的能量，能量通过食物链在生态圈中一级一级地进行转移，追根溯源，我们能够健康成长的能量来源也是太阳，真是“万物生长靠太阳”
下面通过一个短片来认识太阳的能量
（播放视频）
通过视频我们认识到太阳的能量来自于内部氢原子核聚变，短片中还帮助我们认识到煤炭、石油以及水能和风能也是由太阳所引起的。
思考：水能与风能和太阳有什么关系呢？播放下一个短片。
（播放视频）
学生带着问题观看短片，找到关键信息是太阳在不同层次的辐射强度不同，由于温差的存在，引起了水与空气的流动。（穿插了洋流等地理学科内容）
通过上述短片，总结太阳是人类的“能源之母”，同学们交流讨论太阳能的优点：
1.十分巨大
2.清洁无污染
3.分布广阔，获取方便。
二、利用太阳能的三种方式
既然太阳能好处多多，目前人类是如何利用太阳能的呢？接下来我们了解一下目前利用太阳能的三种方式。
方式一：光热转换，通过短片展现课堂上无法完成的实验
（播放视频）
短片中利用光的反射将光能转化为内能，几乎所有的物体在焦点处迅速燃烧，非常震撼。在生活中光热转换的利用已经比较广泛，太阳能热水器便是利用这种方式，如今走进了千家万户，类似的还有太阳灶太阳炉等节能炊具。
方式二：光化转换，通过短片展示阳光下的花朵生生不息
（播放视频）
早在20亿年前，有些生命已经开始利用太阳能了，它们便是这些绿色植物，通过光合作用是利用太阳能最“成功”的方式，地球上万物繁盛的背后离不开这些绿色生命。
讨论：化石燃料如何形成？学生：动植物死亡后，经过上亿年的地质演化，逐渐形成了煤炭石油等化石燃料。（穿插生物化学相关学科内容）
穿插趣味小实验，既可承上又能启下
同学们，老师这里也有一朵美丽的花儿，让我们看看它在光照下的表现。抽去覆盖在摇摆花太阳能电池板上的遮光片，再用强光照射，发现塑料花同样“给点阳光就灿烂”，这背后是什么原因呢？引出光电转换，介绍太阳能电池板。
方式三：光电转换，通过短片展示热门的新能源交通工具
（播放视频）
短片体现了生活.物理.社会的紧密联系，展现了科技领域前沿动态，“水上特斯拉”这艘高科技观光船，利用800多块太阳能电池板在海上遨游，将光能转化为电能是未来最有前途的利用太阳能的方式。
穿插习题，计算太阳能电池板实际的转化效率，感受目前利用效率还不够高。
三、利用太阳能过程中遇到的问题
利用太阳能的新能源交通工具在生活中并不多见，同学们讨论什么原因制约了我们大规模使用这些新能源交通工具？
（播放视频）
当前光电转化的效率仍然是非常低的，难以普及纯太阳能交通工具。不过未来是美好的，用长远的眼光来看，目前遇到的问题终将得到解决，这些发展过程中的问题都不是问题。
（播放视频）提供一些可行的解决方案
解决光电转化效率低的问题，最有可能的是研发一些新型材料，最后把这个很有前途的“科研问题”留给未来的同学们，引用毛主席的话“世界是你们的,也是我们的,但是归根结底是你们的,你们青年人朝气蓬勃,正在兴旺时期,好象早晨八九点钟的太阳,希望寄托在你们身上”鼓励同学们励志成才，将来献身于祖国的科学事业！