開發(fā)新能源教學(xué)案例

1、教學(xué)案例2009 年 3月我執(zhí)教了滬粵版九年級(jí)第二十章第二節(jié)開發(fā)新能源 。關(guān)于能 源學(xué)生并不陌生，根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)首先讓學(xué)生明白能源自古至今一直被 人們所利用，然后通過核泄漏事件對(duì)人類和其他生物產(chǎn)生的危害來說明在使用能 源的過程中，如何做到安全、節(jié)約、環(huán)保是值得我們關(guān)注的問題；同時(shí)，能源并 不是取之不盡用之不竭的， 我們在使用現(xiàn)有能源的基礎(chǔ)之上還應(yīng)不斷的研究和開 發(fā)新的能源。 本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是獲得核能的兩種基本途徑， 盡管學(xué)生對(duì)物質(zhì)的 組成已有了初步的了解， 但掌握這部分內(nèi)容還是有些困難的， 因此采用了 “建立 物理模型的方式” 來降低學(xué)習(xí)難點(diǎn)， 讓學(xué)生充分體會(huì)這種探究物理問題的方法對(duì)

2、 于學(xué)好物理的重要意義。一、情境導(dǎo)入，激起學(xué)生探知欲望。 在導(dǎo)入新課時(shí)，我首先以時(shí)間為序，讓學(xué)生回答從古代到現(xiàn)在，人們在從事 農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)時(shí)以及在日常生活中都分別使用了哪些能源， 由此引出學(xué)習(xí)內(nèi)容； 然后再進(jìn) 一步問學(xué)生根據(jù)你在日常生活中觀察到的能源的使用情況， 總結(jié)在使用能源的過 程中存在的不科學(xué)作法 （教師可以補(bǔ)充核武器使用不當(dāng)以及核泄漏的問題讓學(xué)生 進(jìn)行思考）。這時(shí)向?qū)W生展示 2011年 3月日本福島因發(fā)生里氏 9.0級(jí)的大地震造 成核泄漏的視頻， 并向?qū)W生提出問題： 能源使用不當(dāng)會(huì)給我們帶來了怎樣的不利 影響？面對(duì)這些觸目驚心的影響我們應(yīng)該怎樣做？用這種方式導(dǎo)入新課， 使學(xué)生 明白本

3、節(jié)課的兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容： 常見的新能源以及在使用能源的過程中如何做到可 持續(xù)發(fā)展。二、利用已有知識(shí)，全面認(rèn)識(shí)太陽能。學(xué)生在不同學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中， 對(duì)太陽能已經(jīng)有了一定的了解， 充分利 用好學(xué)生已有的知識(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容是十分重要的。師：關(guān)于太陽能，同學(xué)們了解到了哪些知識(shí)？生：供應(yīng)時(shí)間長。生：無需開采。生：分布廣闊。生：太陽能沒有污染，并且取之不盡用之不竭。生：地球上的水能、 風(fēng)能以及生物質(zhì)能全部是由到達(dá)地球表面上的太陽能轉(zhuǎn) 化來的，地球上的化石能則來源于上億年前地球所接收的太陽能。師：同學(xué)們總結(jié)的很不錯(cuò)。 地球上的大部分能源都是直接或者間接來自與太 陽能，我們獲取太陽能的途徑有哪些呢？（出示關(guān)

4、于太陽灶、太陽能熱水器、太 陽能汽車、太陽能電池等視頻）師：從能量轉(zhuǎn)化的角度看， 太陽灶、 太陽能熱水器工作發(fā)生在怎樣的能量轉(zhuǎn) 化？生：都屬于利用太陽能對(duì)低溫物體進(jìn)行加熱， 這一過程中將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能師：從能量轉(zhuǎn)化的角度看， 太陽能汽車、太陽能電池發(fā)生在怎樣的能量轉(zhuǎn)化？ 生：都屬于利用太陽能發(fā)電，這一過程中將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。 師：目前，人們主要采用“光熱轉(zhuǎn)換”和“光電轉(zhuǎn)換”的方式來發(fā)電、利用 太陽能。一種方式是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能使用， 還可以進(jìn)一步將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能， 用集熱器把水加熱， 產(chǎn)生蒸氣， 推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電， 這就是太陽能熱電站的工 作原理。另一種方式是通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能

5、直接轉(zhuǎn)化為電能， 如硅光電池 就是這種轉(zhuǎn)換裝置。太陽能電池應(yīng)用廣泛，如：衛(wèi)星、太陽能航標(biāo)燈、太陽能鐵 路信號(hào)燈、太陽能小型電冰箱等。師：盡管太陽能相對(duì)與其他形式的能源有著諸多的優(yōu)點(diǎn)， 但也有著明顯的不 足，同學(xué)們能否總結(jié)一下？生：太陽能雖然巨大， 但是太過分散， 垂直射到地面每平方米面積上的太陽 能是十分有限的。生：太陽能收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備的造價(jià)很高，不易推廣。 生：太陽能的輻射功率受到季節(jié)、氣候等因素的影響。 師：同學(xué)們總結(jié)的很好，希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，為太陽能的利用作出貢獻(xiàn)。三、創(chuàng)建物理模型，突破教學(xué)難點(diǎn)。如何讓學(xué)生認(rèn)識(shí)核能是一件不容易的事情，因此在講述的過程中必要的引 導(dǎo)、聯(lián)想、過度也是不可缺

6、少的。師：物質(zhì)是由分子組成， 而分子又是由原子組成， 原子由原子核以及核外電 子組成，原子核則是由質(zhì)子和中子組成， 但是質(zhì)子和中子又不容易分開， 這是什么原因呢？生：是不是有一種巨大的力量使它們緊緊的結(jié)合在一起呢？ 師：說的很好。這種巨大的力量就來自于核力。正是因?yàn)楹肆Φ淖饔?，如?把它們進(jìn)行彼此分開或者重新組合容易做到嗎？生：由于核力的作用， 無論是將它們彼此分開還是重新組合都不是一件容易 的事情。師：盡管這件事情很難，但還是被科學(xué)家解決了，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在這一過程 中還伴隨著巨大能量的產(chǎn)生，我們將這種能量稱為核能。通過這種啟發(fā)式的教學(xué)方式，讓學(xué)生逐步的認(rèn)識(shí)到核能的存在。本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是核能

7、的兩種獲取途徑， 在進(jìn)行這部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)， 考慮 到學(xué)生的已有知識(shí)水平和所學(xué)習(xí)內(nèi)容的特點(diǎn)，先對(duì)物質(zhì)的構(gòu)造做一簡單的講解， 為講述核裂變以及核聚變做好鋪墊， 然后再根據(jù)核聚變以及核裂變的特點(diǎn)， 引導(dǎo) 學(xué)生創(chuàng)建物理模型， 將核聚變和核裂變形象的表示出來， 有效的將抽象的物理概 念轉(zhuǎn)化為直觀的物理模型，方便了學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解。師：科學(xué)家用中子去轟擊原子核就能夠使原子核分裂， 這一過程中將伴隨著 巨大能量的產(chǎn)生，但這與我們需要的核能來說還是很小的。生：那怎么才能獲得更大的能量呢？ 師：只要將這種變化持續(xù)的進(jìn)行下去， 我們機(jī)會(huì)獲得很大的能量 （教師講述 核裂變的過程）。師：請(qǐng)同學(xué)們用手中的火柴將剛才講述

8、的核裂變的過程表示出來 （教師巡視 指導(dǎo)，幫助學(xué)生完成模型的創(chuàng)建， 最終選取一組創(chuàng)建結(jié)果通過實(shí)物投影儀由學(xué)生 進(jìn)行講解，然后再表示出核裂變過程） 。這一過程是突破教學(xué)難點(diǎn)的關(guān)鍵階段， 教師要充分相信學(xué)生， 讓學(xué)生親自動(dòng) 手探究，發(fā)現(xiàn)其中的共同規(guī)律。最終讓學(xué)生明白，盡管很多物理知識(shí)比抽象，但 是我們可以通過創(chuàng)建物理模型的方式來表示這一抽象的物理現(xiàn)象， 這是探究物理 問題常用到的方法。四、立足教材，聯(lián)系實(shí)際，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀教育。 自人類開始使用能源那一刻起，向自然界無止攝取能源就一直沒有停止過， 學(xué)生對(duì)于這一點(diǎn)認(rèn)識(shí)也是比較深刻的。 因此在設(shè)計(jì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容時(shí)， 除了關(guān)注知 識(shí)的本身以外，還特別

9、注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育，分為兩個(gè)層次， 即：新能源的開發(fā)和科學(xué)使用能源。自然界的能源逐年減少甚至面臨枯竭， 這時(shí)人們不得不考慮怎樣獲得新的能 源來維持社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 近年來發(fā)現(xiàn)的新能源主要有海洋能、 氫能、地?zé)崮艿?等，但新能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些， 以此引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)， 為新能源的 開發(fā)做出積極貢獻(xiàn)。人類在使用能源的過程中由于使用不當(dāng)， 使得大量能源被白白浪費(fèi)掉， 同時(shí) 不注重可持續(xù)發(fā)展， 又造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染， 如何節(jié)能減排， 如何做到可持續(xù) 發(fā)展是我們?nèi)祟惣毙杞鉀Q的問題， 引導(dǎo)學(xué)生明確在目前的學(xué)習(xí)階段就要養(yǎng)成節(jié)能 減排的習(xí)慣， 利用所學(xué)習(xí)的知識(shí)向周圍的人群做義務(wù)宣傳， 爭取在最廣的范圍內(nèi) 形成節(jié)能減排的良好氛圍。五、教學(xué)反思本節(jié)課通過創(chuàng)建物理模型， 有效地突破了教學(xué)難點(diǎn)， 學(xué)生能相對(duì)輕松的理解