科学19 开发新能源教学设计

这是一份科学19 开发新能源教学设计，共8页。教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学过程，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
本节课授课对象为小学六年级学生，该阶段学生已具备扎实的基础科学认知和自主探究能力，思维方式从具象思维逐步向抽象逻辑思维过渡，善于观察生活现象、乐于参与课堂互动和小组探究活动。在本单元前序课程学习中，学生已经系统认识了煤、石油、天然气等常规化石能源，了解了常规能源的用途、不可再生特性以及过度使用带来的环境污染、资源枯竭等问题，为本节课新能源的学习奠定了知识基础。
从生活认知来看，学生对太阳能路灯、风力发电机、新能源汽车等生活中常见的新能源应用场景有直观印象，但认知仅停留在表面，无法精准区分常规能源与新能源，不了解各类新能源的原理、特点、优势与应用局限，对“开发新能源的时代意义”缺乏系统性、深层次的理解。同时，六年级学生具备一定的图文分析、案例辨析和归纳总结能力，能够在教师引导下完成对比探究、问题讨论、观点总结等学习任务，但对于核能、生物质能等相对小众的新能源认知较为匮乏，对新能源开发的利弊辩证思考能力不足，需要教师结合具体案例、直观素材逐步引导，帮助学生构建完整的能源知识体系，树立绿色低碳的能源利用理念。
二、教材分析
《开发新能源》是2026秋新教材苏教版小学科学六年级上册第五单元《自然资源》的核心课时，承接前序《煤、石油和天然气》课程，是常规能源认知的延伸与拓展，同时为后续《珍惜自然资源》的资源保护、可持续发展学习做好铺垫，在单元知识体系中起到承上启下的关键作用，紧扣新课标“地球与宇宙科学”领域中资源合理利用、人与自然和谐共生的核心教学要求。
教材整体编排逻辑清晰、贴合学生认知规律，全文以“问题驱动—认知新知—对比辨析—应用拓展”为主线展开。开篇通过化石能源枯竭、环境污染的现实问题，抛出“人类如何破解能源危机”的核心疑问，引出新能源的概念。主体内容依次讲解太阳能、风能、水能、生物质能、核能五种常见新能源，分别介绍各类新能源的利用形式、核心特点、生活生产应用场景，同时搭配实景图片、应用案例、对比表格等教材素材，直观呈现新能源清洁、可再生、低污染的核心优势。教材后半段设置探究讨论板块，引导学生对比常规能源与新能源的差异，分析新能源开发的价值与现存难题，最终落脚于“大力开发新能源是实现能源可持续发展的重要途径”的核心认知。本节课教材内容紧密联系社会发展与生活实际，兼具知识性与实践性，既注重基础概念的普及，更侧重培养学生的科学思维与社会责任素养，符合六年级科学的教学深度与广度要求。
三、核心素养教学目标
依据2022版义务教育科学课程新课标核心素养要求，结合教材内容与学生学情，制定四维教学目标如下：
（一）科学观念
1. 精准区分常规能源与新能源，知晓太阳能、风能、水能、生物质能、核能是当前主流的新能源类型。2. 掌握各类常见新能源的利用方式、核心特点，明确新能源相较于化石能源清洁环保、可再生、污染少的突出优势。3. 理解开发新能源能够有效缓解化石能源枯竭、环境污染等问题，知晓开发新能源对人类社会可持续发展的重要意义。
（二）科学思维
1. 通过常规能源与新能源的对比分析、各类新能源案例的辨析梳理，培养对比归纳、分类总结的逻辑思维能力。2. 能够结合生活实例，辩证分析不同新能源的优势与应用局限性，建立全面、客观的科学认知思维。3. 能基于能源利用的现实问题，推理开发新能源的必要性与发展前景，形成问题导向的科学思考模式。
（三）探究实践
1. 能够结合教材图文素材和生活经验，自主梳理常见新能源的应用场景、特点与用途。2. 能参与小组合作讨论，围绕“新能源的开发价值与推广难题”开展探究交流，主动表达个人观点。3. 学会运用对比表格、案例分析等方式整理学习信息，提升自主探究与合作探究的实践能力。
（四）态度责任
1. 感受新能源技术的发展魅力，体会科学技术对改善环境、推动社会发展的重要作用，激发科学探究兴趣。2. 树立绿色低碳、节约资源、可持续发展的生活理念，主动关注新能源的发展与应用。3. 培养尊重自然、合理利用自然资源的科学态度，增强生态保护与社会责任意识。
四、教学重难点
教学重点
认识太阳能、风能、水能、生物质能、核能等常见新能源，掌握各类新能源的核心特点与生活、生产应用场景；明确新能源的核心优势及开发新能源的重要意义。
教学难点
辩证分析各类新能源的优势与应用局限性，理解新能源无法完全替代常规能源的原因；结合社会现实，深刻理解开发新能源与环境保护、可持续发展的内在关联。
五、教学过程
情境导入，设问激趣
教师活动：展示教材开篇配图——城市雾霾天气、石油资源开采枯竭的实景图片，结合前序课程知识，创设问题情境。师：同学们，上节课我们学习了煤、石油、天然气这些化石能源，谁能说一说这些能源有哪些特点？在使用过程中会带来哪些问题？
学生自由发言，回顾旧知，总结出化石能源属于不可再生资源，储量有限，过度开采会导致资源枯竭，燃烧使用会产生废气、废渣，造成空气污染、温室效应、土壤污染等环境问题。
教师追问：既然常规化石能源存在这么多弊端，随着人类社会的发展，能源需求量越来越大，我们该如何解决能源短缺和环境污染的双重难题呢？教材中给我们指明了新的方向，今天我们就一起来学习新课《开发新能源》，探寻人类能源发展的新出路。
设计意图：结合教材配图与旧知设问，衔接新旧知识，贴合教材课文导入逻辑，通过现实能源与环境问题引发学生思考，激发学生的课堂探究兴趣，自然引出本节课核心学习内容，帮助学生建立知识衔接。
新知精讲，解读教材核心内容
教师过渡：教材中明确指出，目前人类大规模使用的煤、石油、天然气属于常规能源，而近些年来被研发、推广使用的新型能源，我们称之为新能源。教材定义：新能源是指新近利用或正在开发的、传统能源之外的各种能源形式，具有清洁、可再生、低污染的特点。接下来我们结合教材图文，逐一学习五种主流新能源。
解读教材——太阳能
教师展示教材中太阳能热水器、太阳能路灯、太阳能发电站、太阳能汽车的实景图片，精讲教材对应课文内容：太阳能是目前应用最广泛、技术最成熟的新能源，也是地球最主要的能量来源。太阳持续向外辐射光和热，这种能量可以被人类直接收集、转化和利用。
师：请大家观察教材图片，结合生活经验，说一说我们生活中哪些地方用到了太阳能？学生举手回答：太阳能热水器、小区太阳能路灯、阳台太阳能充电设备、户外太阳能充电宝等。
教师补充教材核心知识点：教材中总结了太阳能的两大利用方式，一是光热转换，将太阳能转化为热能，最常见的就是太阳能热水器，用来加热生活用水；二是光电转换，将太阳能转化为电能，太阳能发电站、太阳能路灯、新能源光伏板都是利用这一原理工作。
教师设问：结合教材内容，大家思考一下太阳能有哪些优点？学生小组讨论后总结：太阳能取之不尽、用之不竭，属于可再生能源，使用过程中不会产生污染物，清洁环保、无污染。
教师补充辩证知识点：教材隐性拓展内容，太阳能也存在应用局限，受天气、昼夜、季节影响大，能量分散，大规模储存和转化的成本较高，这也是部分地区无法大规模普及太阳能的原因。
设计意图：依托教材图文素材开展具象化教学，通过问答互动调动学生生活经验，落实教材基础知识点，同时补充辩证认知，突破学生单一化认知误区，培养学生全面看待问题的科学思维。
解读教材——风能、水能
教师结合教材中风车发电、水力发电站的图片，讲解课文内容：风能和水能是人类较早开发的清洁能源，属于天然的可再生新能源。空气流动形成风，蕴含巨大的风能；江河湖水的流动、水位落差蕴含丰富的水能，二者都可以转化为电能供人类使用。
师：大家在生活中见过风力发电机和水力发电站吗？谁能结合教材内容，说一说风能、水能的利用原理？学生结合教材图文作答：风力发电机通过风车叶片转动，将风能转化为电能；水力发电利用水流冲击力带动机组运转，将水能转化为电能。
教师精讲教材核心优势：教材明确标注，风能、水能发电无需消耗化石燃料，发电过程零废气、零废渣排放，清洁环保，且风、水资源可以循环再生，不会枯竭，是极具发展潜力的新能源。
教师拓展设问：那风能、水能的开发有什么限制呢？引导学生结合教材拓展内容思考，师生共同总结：风能不稳定，无风、大风天气都无法正常发电；水力发电需要依托特殊的地理地形，需要修建水库、大坝，建设成本高，还会改变局部生态环境。
设计意图：紧扣教材课文原文，通过原理提问、优缺点辨析，深化学生对水能、风能的认知，结合实际应用场景完善知识体系，贴合新课标辩证思维培养要求。
解读教材——生物质能
教师讲解教材定义：很多同学对生物质能比较陌生，教材中给出明确概念，生物质能是指利用植物、动物粪便、生活垃圾等生物质转化而来的能源，是唯一一种可以储存、运输的可再生新能源。
教师结合教材案例精讲：农村秸秆燃烧供暖、沼气发电、生活垃圾焚烧发电、植物发酵制作生物燃料，都是生物质能的典型应用。教材举例说明，农作物秸秆原本是废弃物，通过技术处理可以转化为热能、电能，实现资源的二次利用。
师：结合教材案例，大家说一说生物质能有什么特点？学生思考后回答：原料来源广泛，秸秆、粪便、生活垃圾都可以利用，能够实现废物再利用，绿色环保。
教师补充总结：生物质能可以有效解决生活垃圾、农业废弃物污染问题，变废为宝，但缺点是能量密度低，转化效率不高，大规模开发利用难度较大。
设计意图：针对学生认知盲区，依托教材定义和案例精准讲解陌生知识点，降低学习难度，同时渗透废物利用、资源循环的环保理念，落实态度责任素养目标。
解读教材——核能
教师结合教材核电站配图，精讲课文内容：核能又称原子能，是通过核裂变、核聚变反应释放出的巨大能量，是一种高效、清洁的新型能源，主要应用于大型发电领域。
师：大家根据教材内容，对比化石能源，说一说核能的最大优势是什么？学生自主阅读教材后总结：核能能量巨大，少量核原料就能产生大量电能，发电效率极高，且发电过程中不会排放二氧化碳、二氧化硫等污染物，清洁高效。
教师补充教材拓展知识：教材同时提及核能的安全隐患，核原料具有放射性，若发生泄漏会造成严重的生态污染和安全事故，且核废料处理难度大、成本高，因此核能开发需要极高的技术和安全保障。
设计意图：精准解读教材重难点内容，兼顾核能的优势与风险，培养学生辩证看待科技发展的思维，突破本节课教学难点。
对比探究，深化教材核心认知
教师引导学生结合教材全文内容，完成课堂对比表格，梳理常规能源与新能源的核心差异，表格内容贴合教材知识点设计，清晰直观。
教师组织小组讨论，结合表格和教材内容，探讨“人类为什么要大力开发新能源”。各小组代表发言后，教师结合教材核心观点总结：开发新能源能够缓解常规能源枯竭危机，减少环境污染，改善生态环境，推动人类社会可持续发展，是未来能源发展的必然趋势。
设计意图：通过教材知识点整合、表格对比、小组探究，帮助学生梳理本节课核心知识，构建系统的知识框架，锻炼学生归纳总结与合作探究能力，落实科学思维与探究实践素养。
课堂拓展，联系生活实际
教师结合生活案例延伸教学：当前新能源汽车、光伏电站、风力发电基地已经广泛普及，我国大力推进新能源建设，正是践行绿色发展、保护自然资源的重要举措。请学生结合本节课所学，说一说自己身边的新能源应用案例，谈谈新能源给生活带来的改变。
学生自由分享，如家用太阳能设备、小区风力路灯、新能源公交车、垃圾分类生物质发电等，教师逐一点评总结，强化知识与生活的关联。
设计意图：立足生活实际，延伸教材知识，让学生感受到科学与生活、社会发展的紧密联系，激发科学探究热情，强化社会责任意识。
六、课堂小结
本节课我们依托教材内容，系统学习了新能源的相关知识。首先明确了常规能源与新能源的区别，重点认识了太阳能、风能、水能、生物质能、核能五种主流新能源，掌握了各类新能源的利用原理、应用场景、核心优势与应用局限。通过对比探究，我们清晰认识到新能源清洁环保、可再生的突出特点，深刻理解了大力开发新能源，能够有效解决化石能源枯竭、环境污染等现实问题，是实现人与自然和谐共生、社会可持续发展的关键举措。同时，我们也辩证认识到各类新能源都存在一定的应用短板，新能源的普及与发展需要依靠科学技术的不断进步。在今后的生活中，我们要主动关注新能源技术发展，树立绿色低碳的生活理念，自觉节约能源、践行环保生活方式。
能源类型
资源属性
污染程度
发展前景
常规能源（煤、石油、天然气）
不可再生，储量有限
污染严重，排放大量废气废渣
逐渐枯竭，发展受限
新能源（太阳能、风能等）
大多可再生，资源充足
清洁低污染，生态友好
潜力巨大，可持续发展