初中物理_能源的开发和利用教学设计学情分析教材分析课后反思

20.2能源的开发和利用
教学设计
备课教师备课时间上课时间
68
教学目标1.了解什么是能源；知道哪些属于可再生能源，哪些属于不可再生能源.
2.知道能源与人类生存和社会发展密切相关.
3.了解能源的利用和开发在推动社会进步的同时，带来了能源危机，也造成了对环境的污染和生态的破坏.
4.知道利用太阳能、风能的主要应用.
5.了解核能的特点，知道释放核能的两种方式.
6.了解其它新能源的开发使用情况.
教学重点1.知道可再生能源和不可再生能源的区别.
2.了解能源与环境的关系，增强环境保护的意识.
3.知道被开发的核能等一些新能源.
教学难点1.理解可再生能源和不可再生能源的分类及能源与环境之间的关系.
2.了解两种释放核能的方式.
课堂教学设计
教学内容课堂活动设计及资源使用学生活动设计意图
引入新课视频引入：
播放视频《柴静雾霾之穹顶之下》纪录片片段，
针对视频中大量化石能源的使用造成了对环境
的严重污染提出问题：
面对能源危机、环境危机，我们该怎么办？
引出本节课的核心问题“开发使用新能源”
观看视频
使用热门视频
资源，热门话题
引入新课激发
学生兴趣.
教学规划针对核心问题“开发使用新能源”引导学生分
析探究核心问题存在的疑问.
提问学生展示：
1.什么是能源？怎样给能源分类？
2.开发使用新能源的原因是什么？
3.现阶段人类使用新能源的现状是怎样的？
4.将来会开发出哪些更有意义的新能源？
阅读教材
交流讨论
回答展示
引导学生深入
了解课堂核心
问题，展示疑
问，提高课堂针
对性和学习效
率.
问题探究一、能源及分类
（一）展示问题：结合教材组织学生讨论分析：
1.什么是能源？
依据学案
小组合作
讨论分析
学生自主合作
探究，依据教材
和学案完成对
2.常见的能源有哪些？
3.怎样给能源分类？
（二）提问小组代表展示小组讨论结果，总结
评价对该知识点的理解.
（三）播放视频“化石能源的形成”拓展后介
绍其他能源分类方式：
视频拓展该部分的学习.
二、开发使用新能源的原因
（一）出示资料
1.能源使用情况
2.视频：“能源使用与环境污染”
（二）展示问题：结合资料和教材组织学生讨
论分析：
1.人类使用能源历史是怎样的？
（参考教材介绍古代使用什么，现代使用什么，
是什么能源的使用带来了人类的不同科技革
命）
2.人类开发使用新能源的原因是什么
①能源的大量使用导致常规能源接近枯竭
②煤石油天然气的大量使用导致环境的严重污
染（参考教材介绍污染环境的情况，雾霾、粉
尘、酸雨等）
（三）提问小组代表展示小组讨论结果，总结
评价对该知识点的理解.
依据学案
小组合作
讨论分析
视频拓展
针对需要拓展
或重点的知识
点展示视频资
料，加深学生的
理解和拓展学
生知识面.
三、开发使用新能源的现状
（一）展示问题
1.你身边有哪些新能源在使用，介绍一下
（介绍太阳能、风能的使用情况，例如太阳能
发电、太阳能热水器、风能发电等，其他同学
结合实际
观看视频
小组合作
谈论分析
先从身边的新
能源使用入手
逐步深化介绍
并了解更多.
观看视频资料
补充太阳能和风能的优点和缺点）
2.你还知道哪些新能源？
（依照教材分别说出核能、地热能、潮汐能，只需要说出名称即可）
（二）展示视频资料，了解核能、地热能、潮汐能等，视频观看完毕后展示问题：
3.观看视频后介绍
①核能有什么特点？（结合教材说出核能分为链式反应的核裂变，应用包括不可控的原子弹和可控制的核反应堆发电；核聚变，能量更巨大，应用氢弹）
②地热能、潮汐能的优点和缺点？
（参考教材回答）后的问题交流用以反馈学生对视频资料的了解.
四、可开发利用的其他新能源
（一）多媒体展示：几种其他的新能源氢能源、沼气能、可燃冰等
（二）提出课下探究问题：
上网或通过社区调查寻找其它未来能被开发使用的新能源，形成报告.（作为作业）观听讲解
课下探索
抛砖引玉，通过
教师搜集的几
种未来可开发
的新能源引导
学生课下探索.
总结回顾
收获感想
一、学生通过小组合作交流，小组代表展示
二、学完本节课谈除了知识上的收获意外还有
哪些感想？
学生结合环保角度谈对地球是索取及对地球是
伤害方面的感受，结合学生的发言播放视频“对
地球说道歉”小组合作
讨论总结
通过学生小组
合作交流总结
的方式对知识
进行回顾小结，
有效系统化知
识，并通过谈感
受对学生进行
情感教育，提高
学生的环保意
识和节能意识.
课下作业在探究学习“可开发利用的新能源”部分布置：
上网或通过社区调查寻找其它未来能被开发使
用的新能源，形成报告.
调查收集
作业设置开放
式，有效锻炼学
生收集信息能
力.
20.2能源的开发和利用
学情分析
九年级学生基础高低参差不齐，有的基础较牢，成绩较好.当然也有个别学生没有养成良好的学习习惯、行为习惯.这样要因材施教，使他们在各自原有的基础上不断发展进步.产生严重两极分化的主要原因是学生在八年级及九年级前半学期没有养成良好的学习物理的
习惯，许多学生对物理感到无从下手，不会进行知识的梳理，导致学生掉队，同时学生面临毕业和升学的双重压力等，致使许多学生产生了厌学心理. 为了彻底解决了以上问题，应据实际情况，创新课堂教学模式，推行“自主互动、问题导学”教学法，真正让学生成为课堂的主人，体验到“我上学，我快乐；我学习，我提高”.加强课堂教学方式方法管理，把课堂时间还给学生，把学习的主动权还给学生，使课堂教学真正成为教师指导下学生自主学习、自主探究和合作交流的场所.讲全面，提倡以学定教，以学定讲，努力增强讲授的针对性、实效性，努力减少多余的讲授，不着边际的指导和毫无意义的提问，从严把握课堂学、讲、练的时间结构，根据学科特点和不同课型确定适宜讲授时间，严格控制讲授时间和价值不大的师生对话时间.
在知识上，学生在学习本节课前已经有了相当的物理知识基础，对能源和社会也有了一定程度的认识，对能源带来的环境问题虽然有一些认识但是还不足不系统，对新能源的开发和使用更只是通过电视
网络等渠道了解了一点皮毛.学生很希望进一步的学习能源与社会、能源与环境的相关知识，也有很浓厚的兴趣去了解新能源的知识.
20.2能源的开发和利用
效果分析
一、在引入新课环节，当前热门的人物柴静的中国雾霾调查纪录片片段视频引入，这一做法起到了很好的效果.由热点引入，视频效果震撼，深入学生内心，核心问题引出顺畅合理.
二、本节课在围绕核心问题“开发使用新能源“展开知识探究前设计了一个学生展示疑惑的环节起到了非常好的作用，为本节课的高效奠定了基础.根据核心问题引出学生存在的疑惑，这一设计很新，也很好的抓住了学生的求知欲.
三、在课堂新课的教学过程中，以学生根据本节核心问题提出的疑惑为主线，以解决这些问题为目的设计的课堂目的性很强，学生在学习中成就感很强，动力很足.
另外学案和学生小组合作学习方式及视频多媒体的充分使用，发挥了学案的导学功能和学生小组的自主、合作学习功能，视频和教师的总结起到了很好的补充拓展作用.
在探究开发使用新能源的原因时，通过给学生提供图表、视频资料依靠学生的小组合作交流完成本部分学习任务的做法很高效.学生的学习效果很不错，特别是对能源与环境的认识比较深刻.
有关新能源使用现状的处理中，由学生的生活实际，从学生身边入手，逐步深入的介绍新能源的开发现状，循序渐进，符合学生的认知规律，学生的主体地位也得到了很好的保障.
四、对于课堂知识的回顾总结方面，经过学生合作交流总结后的展示回顾小结所学知识有利于学生对知识的巩固和对知识的系统化生成. 最后学生对地球的情感发言及“对地球说道歉“的视频展示很好的升华了情感，在情感态度和价值观教育方面效果显著.
五、作业的处理没有专门放置到最后，在新课过程中结合授课内容直接设置
课下作业，这里的处理很利于学生的认识，为学生课下的继续探究种下了及时种子.
20.2能源的开发和利用
教材分析
本节教材是义务教育教科书物理沪科版九年级全一册的第二十章能源、材料与社会的第二节能源的开发和利用.本节教材内容编排是在第一节学习《能量转化和守恒》后，探究能源与社会和能源与环境问题，并通过以上两个问题探究的基础上进一步探究开发新能源，将初中物理阶段的能源问题画上一个句号.
能源问题是当今社会的热点问题，本章知识的编写联系生产和生活实际，本节也是在生产和生活实际、人类社会使用能源的历史、能源与环境等基础上进行编写的.在能源与社会中重点突出了能源及能源的分类；在能源与环境中重点突出能源的使用对环境造成的危机，为开发新能源做好铺垫；在开发使用新能源部分重点从生活中常见的太阳能入手，重点介绍了核能及获取核能的两种形式“核裂变”、“核聚变”，而后又介绍了地热能、潮汐能、风能等其他几种新能源.综上所述，本节的：
1、知识重点：能源及其分类；核聚变与核裂变；太阳能的产生及利用；能源消耗对环境的影响和新能源应该具备的特征.
2、知识难点：了解核能，知道核能的优点和可能带来的问题；了解太阳能及其应用；了解
3、能力重点：(1)分类思考法学习能源；(2)运用逆向思考法学习“核裂变”和“核聚变”；(3)运用图象分析法学习能源的产生、开发及利用问题；(4)运用程序设计思维法学习并解决有关能源的综合性问题．
20.2能源的开发和利用
测评练习
1.关于能源的描述，下列说法正确的是（）
2. 关于能源的开发和利用，下列说法中不正确
．．．的是( )
A．煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
B．核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
C．太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会污染环境，开发前景广阔
D．人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源
3.下列有关能量转化的叙述，不正确的是( )
A.射箭是将势能转化成动能
B.核电站发电是将核能转化成电能
C.蓄电池充电是将化学能转化成电能
D.钻木取火是将机械能转化成内能
4.下列装置中不是直接利用太阳能的是（）
A．电冰箱 B．太阳灶 C．光电池 D太阳能热水器
5.关于核能的说法中不正确的是（）
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加以控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸
C.氢弹是利用氢核聚变制成的武器
D.原子弹是利用氢核聚变和中和裂变而制成的核武器
6.能源危机是全球性的问题，开发和利用太阳能是解决能源危机的有效途径之一.太阳
能实际上是无限的、灼热的太阳内部原子之间的热碰撞时反映激烈的进行，从而辐射出巨大的光和热.原子弹和核电都是利用链式反应，原子弹爆炸时发生的链式反应是 .
（选填“裂变”或“聚变”），后者是（选填“可控”或“不可控”）.
7.“世界面临的每一个危险都能追究到科学，拯救世界的每一种手段都将来自科学.”
也许在不远的将来我们能变害为宝，比如可以建立发电站利用海啸具有的转化为为人类服务.（以上两空选填“核能”、“机械能”或“电能”）
8.“世界面临的每一个危险都能追究到科学，拯救世界的每一种手段都将来自科学.”
也许在不远的将来我们能变害为宝，比如可以建立发电站利用海啸具有的转化为为人类服务.（以上两空选填“核能”、“机械能”或“电能”）
9.能源危机是全球性问题，开发和利用太阳能是解决能源危机的有效途径之一.太阳能
实际上是无限的，灼热的太阳内部原子之间的热碰撞使（填“裂变”或“聚变”）反应激烈地进行，从而辐射出巨大的光和热.
10.原子弹和核电都是利用链式反应，两者的本质区别是：原子弹爆炸时发生的链式反
应是，核反应堆中发生的链式反应是．
11.太阳是巨大的“核能火炉”，是人类能源的宝库.
（1）太阳光通过三棱镜，被分解成彩色光束的现象叫做 .
（2）核能在一些发达国家已成为常规能源，它是能源（选填“可再生”或
“不可再生”）.
（3）上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板，采用并网发电方式将电能传回城市电网.请写出一条使用太阳能的优点： .
12.“城市，让生活更美好”是上海世博会的主题.世博会主题馆屋顶安装的太阳能集热板面积堪称世界之最，太阳能集热板的面积为3×104m2，年发电量为3×105 kw·h.在相同时间、相同日照条件下，这种太阳能供电系统的发电量与集热板面积成正比.
（1）假设崇左地区日照条件与上海相同，你的学校年耗电量为3×104kw·h.如果学校要全部实现太阳能电源供电，打算安装上述性能的太阳能供电系统，至少需要安装多大面积的太阳能集热板？
（2）学校里某学生宿舍的太阳能热水器的水箱装水400kg，集热管每小时接收太阳能为1.68×107J，则每小时该热水器里的水温度能升高多少℃？［不计热量损失，C水=4.2×103J/(kg·℃)，］
13.为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产.我国自主研
发
的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额
定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW·h.
（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？
（2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×107J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少kg汽油？
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？
参考答案
1.B
2.A
3.C
分析：给蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存起来；蓄电池对外供电时有将储存的化学能转化为电能.
4.A
分析：太阳灶、光电池、太阳能热水器都是依靠太阳提供能量，最终将太阳能转化为其他形式的能量，电冰箱是利用电能工作的用电器，最终将电能转化为其它形式的能量，因此A正确.
5.D
分析：原子弹是核聚变是将质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核的一种核反应，产生的能量十分巨大，此过程不可控制.
6.聚变裂变不可控
7.机械能电能
分析：海啸的实质就是海浪高速推进，具有大量的机械能，最终转化为电能.
8.机械能电能
9.聚变
10.不加控制的可以控制的
分析：原子弹是利用核聚变的道理来工作的，核聚变是不加控制的；核反应堆是利用核裂变的道理来工作的，核裂变是可以控制的.
11.（1）光的色散 （2）不可再生 （3）环保（或节省化石能源）
12.分析：（1）需要3×103m 2太阳能集热板；（2）每小时该热水器里的水温度能升高10℃.
（1）太阳能集热板面积S 0=3×104m 2时，年发电量E 0=3×105 kw ·h ，学校每年消耗电能
E=3×103
kw ·h ，设需要安装太阳能集热板的面积为S ，则 E S =00E S S=0
E E ×S 0=h kw h kw ⋅⨯⋅⨯54103103×3×104m 2=3×103m 2 （2）设水温升高为△t ，则Q=C 水m △t
所以 △t =m C Q 水=C kg
℃kg J J ︒=⨯⋅⨯⨯10400/102.41068.137 13.分析：（1）h kW
kWh P W t 550100===； （2）消耗一次充电的电能节约汽油的质量kg kg
J J q Q m 9/100.4106.310076=⨯⨯⨯==； （3）J
s W t P t P W W 6
31025.260105075.0⨯=⨯⨯⨯====额总总ηηη 答案：（1）5h （2）9kg （3）
20.2能源的开发和利用
课后反思
经过课前的认真细致的准备，结合本节课的课堂教学，现反思如下几个方面：
一、本节课采取了较为新的教学设计，先设置一个核心问题，然后围绕核心问题依靠学生结合教材在交流讨论的基础上提出自己存在的疑惑，新课的进行就是处理这些疑问和疑惑，让学生获取新的知识、能力和情感提高.
本教学方式的实施中起到了很好的作用，学生学习兴趣高涨，接收知识后的满足感和成就感十足，让学生充分体验了知识的探索和获取中的乐趣.不过我认为也有不足之处：一是学生对疑问的展示不够充分，应该让学生在提出的疑惑中进一步提出更细的问题；二是教学过程中可以尝试让学生完全自主的通过合作交流进行学习，需要什么资料尝试让学生提出，教师再给予支持，这样学生的学习
效果会更好，也更利于提高学生的探究能力、综合分析能力和知识获取能力.
二、对本节课知识与能力的教学中很好的完成了课标要求的各项内容，很好的突出了重点，在难点的突破上也动用了各种手段，比如：学生的交流汇报、多媒体视频的支持等.我认为还有一点不尽如人意的就是拓展的知识较少，应该提供给学生更多的拓展资源以拓宽学生的求知视野.
三、在情感态度和价值观教育方面本节课做的十分突出.从新课的引入建立起的能源危机和环境危机贯穿始终.学生在探究各个问题的过程中也不断的贯彻进来能源与环境种种教育.最后阶段课堂小结时学生谈对地球的感情外加视频片段“对地球说道歉”让本节课在这方面的渲染达到极致.通过这样一节课的学习相信会让学生很好的建立起节约能源意识、环保意识.
总之，我认为这节课很好的落实了我课前的种种精心准备和设计，课堂上体现了学生的主体学习地位和教师的主导地位，充分利用了学案、多媒体视频等教学资源，达到了课标要求的知识、能力、情感目标.
20.2能源的开发和利用
课标分析
《义务教育物理课程标准》（2011年版）对能源及能源的开发和利用有以下相关的描述：
1.能通过具体的事例说明能源与人类生存和社会发展的关系.
2.能结合实例说明不可再生能源与可再生能源的特点.
3.了解核能的优点和可能带来的问题.
4.了解世界和我国的能源状况.对能源的开发利用有可持续发展的意识.
结合初中物理教学实际和沪科版教材及九年级学生学情，我对课标要求有如下的理解：
一、在处理教材第一、二部分“能源与社会”、“能源与环境”时突出课标要
求“通过具体的事例说明能源与人类生存和社会发展的关系.”，处理方式可以让学生通过对教材理解的基础上结合生活、生产实际在课前进行相应的调查，并且在课堂上通过拓展视频和相应图文材料帮助学生利用生产、生活实例理解和说明能源与人类生存和社会发展的辩证关系.
二、对可再生及不可再生能源的分类方面，需要让学生真正理解分类的标准“到底什么是可再生什么是不可再生”.学生需要从身边的能源入手，列举出一些常见的能源，并对其进行分析，从其来源和使用等方面理解并学会可再生与不可再生的分类.
三、对于核能，学生知道的较少，教材介绍的也不够形象，仅仅通过教材几段图文想了解核能难度较大，可以通过视频资料形象的展现核能的产生和使用，让学生在教材基础上通过观看视频了解到核能的优点及可能带来的问题.
四、针对课标要求“了解世界和我国的能源状况.对能源的开发利用有可持续发展的意识.”一方面可以通过展示数据资料帮助学生了解我国的能源状况，也可以通过形象的视频资料拓展.另一方面需要加强学生的在知识、能力教育的基础上升华，形成学生对能源的开发利用的可持续发展意识，这里需要在能源与社会、能源与环境及整个教学过程中都要得以贯彻的.。