5.合理利用能源教學設計【教材簡析】能源是能夠提供能量的資源。人類的生存與發展都和能源有著密切的關系，人類的一切經濟活動和生存都依賴于能源的供給。地球上的能源分為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、天然氣等 ；后者包括太陽能、水能、風能、生物能、海洋能等。能源問題是人類對能源需求的增長和現有能源資源日趨減少的矛盾，還包括化石能源使用過程中對環境的污染問題。合理利用能源已經成為迫切的話題，而每一種新能源的發現和利用，都極大地推動了人類文明的發展。本課共分為三個部分。第一部分聚焦，介紹了化石燃料在生產、生活中的重要性，以及化石燃料在使用過程會帶來污染，進而提出“怎樣解決這些矛盾”。第二部分探索，安排了四個活動。活動1，討論我們為什么要關注能源？教科書以一幅我國電能來源的餅狀圖說明化石類能源依舊占最大比重，而小資料的內容表明地球上的化石能源是有限的，而且使用過程中會帶來污染。活動2，以一整頁篇幅介紹模擬溫室效應實驗。先通過資料說明什么是“溫室效應”，然后圖文介紹模擬溫室效應實驗的方法；實驗過程中讓學生思考“實驗中的塑料袋模擬了什么”；最后，要求各組完成塑料袋內外溫度升高情況記錄表。活動3，探尋能源問題解決方案，包括節約每一度電和開發利用新能源。每一度電的生產需要消耗化石能源，需要排放廢棄物，所以要節約用電；開發可再生的、環保清潔的新能源，也可以緩解能源問題。活動4，交流為了節約能源，我們能夠做些什么。讓學生聯系自己的生活實際來進行交流。第三部分研討，要求學生“以有效、合理地利用資源為標準，從衣食住行等方面，說一說可以怎樣科學、合理地安排生活，以達到節能減排的目的”。 【學情分析】學生知道生活中的家用電器、汽車、暖氣等都需要耗費能源，他們還了解一些新能源，但對于新能源的種類和使用新能源的比重知道得不多，對于使用化石能源會帶來的環境問題了解得不全面，對于氣候變暖問題知之甚少。科學概念目標1.有一些能源是有限的。2.能源的利用過程會對環境帶來影響。3.要節約能源，合理使用能源。 科學探究目標1.討論合理使用能源的方法。2.能夠模擬溫室效應實驗。科學態度目標培養強烈的能源意識，養成合理利用能源、節約利用能源的習慣。科學、技術、社會與環境目標了解地球上的一些能源是有限的。【教學重難點】重點：研討能源的利用過程會對環境帶來影響，關注能源問題。難點：模擬溫室效應實驗，理解氣候變暖的原因。【教學準備】為學生準備：活動手冊、塑料袋、溫度計、記錄表。教師準備：我國電能來源餅狀圖、教學課件。【教學過程】1.談話引入：我們家里有沒有停電的情況？停電了會怎樣？我們家里有沒有停燃氣的情況？停燃氣了會怎樣？預設回答：夜晚停電了，家里一片漆黑，很不方便；所有的家用電器都不能用了。停燃氣了，我們無法做飯、燒水。2.教師提問：在我們的生活中，什么時候、哪些地方使用了能源？如果停止能源供應會發生什么狀況？ 預設回答：做飯、開車、看電影、使用電腦等都使用了能源。如果停止能源供應，這一些都無法實現。一、聚焦1.教師提問：我們每天使用的電、燃氣都源于什么？它們來自哪里？預設回答：電來自發電廠、水電站；燃氣來自燃氣公司。2.教師介紹：我們每天使用的大多數電來自火力發電廠，通過燒煤發電，燃氣是從石油中提煉出來的。我們常用的煤、石油等都是化石燃料。討論：使用這些化石燃料會給環境帶來污染嗎？學生通過討論并確定，使用這些化石燃料會給環境帶來污染，進而提出“怎樣解決這些矛盾？”。設計意圖：學生聯系生活，感受能源的廣泛使用，在我們的生產生活中每天都離不開能源。確定使用化石燃料會給環境帶來污染后，聚焦主要問題。二、探索1.我們為什么要關注能源？閱讀“我國電能來源的餅狀圖”和小資料。教師提問：從“我國電能來源的餅狀圖”和小資料中，我們可以獲得什么信息？預設回答：盡管我國目前的電能組成有熱電、風電、水電、核電、太陽能發電等，但是熱電（化石類能源發電）依然在所有能源中占最大比重。小組討論：廣泛使用化石能源存在什么問題？預設回答：廣泛使用化石能源，一方面存在資源枯竭的問題；另一方面，化石能源在使用過程中會污染空氣。分組交流：為什么要關注能源？2.模擬溫室效應實驗。教師引導：使用化石燃料還會引發的溫室效應。聯系單元第二課的全球變暖問題，猜測使氣候變暖的主要原因是什么。學生閱讀關于使用化石燃料產生二氧化碳等氣體導致溫室效應的資料。組織學生做溫室效應模擬實驗。明確實驗要求和實驗原理：（1）實驗材料：2支一樣型號的溫度計、1個透明塑料袋。（2）一支溫度計放入塑料袋內并密封好，和另一只溫度計并排放在陽光下。（3）觀察溫度計數值變化。（4）在5分鐘內，每隔1分鐘讀取一次溫度計的計數，并完成塑料袋內、外溫度升高情況記錄表。學生思考“實驗中的塑料袋模擬了什么”。學生會發現塑料袋內的空氣溫度上升得比塑料袋外的快。據此分析，溫室氣體像塑料袋那樣，阻止了一部分熱量的散發，導致了氣溫升高，持續的溫室效應會使氣候變暖。3.探尋能源問題解決方案。（1）節約每一度電。每一度電的生產需要消耗化石能源，需要排放廢棄物，所以要節約用電。節約用電，可以以使用空調為例，夏天空調調高1攝氏度，冬天調低1攝氏度，如果每天不間斷使用，計算一個季度（3個月）可以節約多少度電。利用新技術節約用電，可以出示相同亮度的普通燈泡和節能燈泡，讓學生觀察它們的功率，了解新技術的節能效果。（2）開發利用新能源。新能源包括風能、太陽能、地熱能、核能、水能等。關于開發新能源，先請學生說一說他所知道的新能源，然后閱讀教科書中的內容，了解新能源具有取之不盡、環保清潔的特點；再請學生交流，為了節約能源，我們能夠做些什么。讓學生聯系自己的生活、學習來交流。設計意圖：通過閱讀資料、小組討論，學生知道地球上的化石能源是有限的，而且化石能源使用過程中會帶來污染。通過做溫室效應模擬實驗，理解氣候變暖的原因。感受節約使用能源的重要性，并關注取之不盡、環保清潔的新能源。4.討論交流，為了節約能源，我們能夠做什么？預設回答：隨手關燈，出行多乘坐公共交通，少開空調，建議家里使用新能源。三、研討討論：以“有效、合理地利用資源”為標準，從衣、食、住、行等方面說一說，可以怎樣通過科學、合理地安排生活達到節能減排的目的。各組學生選擇衣食住行的一個方面開展研討，主要從節約能源、利用新技術、利用新能源等角度去思考，結合本課所學內容，說一說自己在生活、學習中應該怎么做。在此基礎上開展班級交流，以獲得更豐富的信息。【板書設計】合理利用能源有限 取之不盡化石能源 新能源 帶來污染 環保清潔節約能源，開發利用新能源【活動手冊使用說明】這節課的記錄內容是探索二“模擬溫室效應”實驗的活動記錄，要求即時記錄。記錄過程強調實事求是，力求準確。“我們的發現”一欄，可以填寫小組同學對數據的分析意見