小学科学青岛版（六三制）(2024)六年级上册（2024）18 太阳能和地热能教案

这是一份小学科学青岛版（六三制）(2024)六年级上册（2024）18 太阳能和地热能教案，共30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，板书等内容，欢迎下载使用。
经过上一节课《化石能源》学习，学生已经掌握化石能源属于不可再生能源，存在资源枯竭、环境污染等问题，建立起对传统能源完整认知，为本节课学习可再生清洁能源搭建对比框架。
六年级学生在生活当中对太阳能有一定见闻，见过太阳能路灯、太阳能热水器，知道太阳能来自太阳，知道太阳能无污染，但是对太阳能光热转换、光电转换两种利用方式认知模糊。大部分学生对地热能比较陌生，仅仅少数学生听过温泉，并不清楚地热能来源于地球内部，不理解地热能的开发形式，分不清太阳能与地热能能量来源的根本差异。
六年级学生具备对比分析、小组研讨、案例解读的能力，能够结合图文资料提取信息，但是对于能源利用的局限性容易忽略，容易片面认为清洁能源没有任何缺点。本课需要借助图片、现实案例，引导学生辩证分析太阳能、地热能的优势与不足，进一步完善可再生能源科学概念，深化保护环境、开发新能源的社会责任意识。
二、教材分析
本课是第四单元第二课时，承接上一课化石能源，教材课文分为两大主体板块，分别研究太阳能和地热能，最后设置研讨板块，对比两类清洁能源和化石能源的差异。
教材课文内容：太阳内部不断发生核聚变，向外辐射巨大光和热，太阳能是地球最重要的天然能源；人类通过光热转换、光电转换两种途径利用太阳能，生活当中有大量应用；太阳能属于可再生清洁能源，但是会受到昼夜、天气、季节条件限制。地球内部蕴藏巨大的热量，这种能量叫做地热能；温泉、火山喷发都是地热能向外释放的现象；地热能可以直接供暖，也可以地热发电，属于可再生清洁能源，但是地热资源分布不均匀，部分区域开发难度大。教材最后设置研讨问题：对比化石能源，太阳能、地热能有哪些优势与不足，思考人类为什么要大力发展清洁能源。
教材从能量来源、能量转化、实际应用、优缺点分析逐层展开，和上一课化石能源形成鲜明对照，帮助学生建立可再生能源与不可再生能源完整认知体系，落实新课标物质与能量大概念，引导学生理解科学技术推动能源发展，树立绿色低碳理念。
三、核心素养教学目标
科学观念：知道太阳能来自太阳核聚变，地热能来自地球内部；掌握太阳能光热转换、光电转换两种利用方式，了解地热能常见利用途径；知道太阳能、地热能属于可再生清洁能源；能够对比区分清洁能源和化石能源的特点差异。
科学思维：能够通过图文案例，分析太阳能、地热能优势与局限；学会对比归纳可再生清洁能源的共同特征；能够基于现象推理能量来源，发展辩证思考的思维能力。
探究实践：阅读教材文本、观察图片案例，小组合作梳理两种能源的来源、转化方式、优缺点；可以结合生活举例说出太阳能、地热能的现实应用；能够有条理表达自己的观点。
态度责任：体会清洁能源对于缓解环境压力的价值；了解我国太阳能、地热能开发的科技成果，增强民族自豪感；树立支持开发新能源、节约能源、保护环境的意识，愿意在生活中践行绿色生活方式。
四、教学重难点
教学重点：认识太阳能和地热能的能量来源；掌握太阳能光热、光电两种转化形式；了解太阳能、地热能在生产生活当中的应用，明确二者属于可再生清洁能源。
教学难点：辩证分析太阳能、地热能各自的优势和存在的局限；理解开发清洁能源对于社会发展的现实意义。
五、教学过程
（一）复习旧知，导入新课
教师活动：回顾上节课化石能源学习内容，抛出复习问题。
师：上一节课，我们学习化石能源，哪位同学说一说，化石能源存在哪些短板？
生：煤石油天然气属于不可再生能源，储量有限，燃烧还会造成温室效应、空气污染。
师：总结得很好。既然化石能源有明显弊端，人类就需要寻找更好的替代能源。课本向我们介绍两种天然的可再生清洁能源，它们就是太阳能和地热能。板书课题。
师：看到课题，大家心中产生哪些疑问？
生：太阳能和地热能能量来自哪里？我们怎样使用这两种能源？它们有没有缺点？
师：大家提出的问题，正好就是本节课我们课本要探究的内容，接下来我们一起研读课文，解开这些疑问。
设计意图：复习旧知识，建立新旧课时之间逻辑关联，形成单元连贯认知，学生自主提出探究问题，明确本节课学习任务，激发探究兴趣。
（二）探究活动一：认识太阳能，研读教材文本
教师活动：请同学们阅读课本关于太阳能的段落，同时观察课本配套插图。
师：课本告诉我们，太阳能的能量源头来自哪里？
生：来自太阳内部，太阳内部发生核聚变，持续向外释放光和热。
师：非常准确，太阳不断向外辐射光与热，源源不断输送到地球，太阳能是地球获取最主要的天然能量。教材把人类利用太阳能分为两类，哪两种方式？
生：光热转换和光电转换。
师：我们先来理解光热转换，什么是光热转换？太阳能直接变成热能，大家想一想，生活当中什么物品利用光热转换？
生：太阳能热水器，太阳照射把水加热。
师：对应课本插图，太阳能热水器吸收太阳光，将太阳能转化为水的热能，用来提供生活热水，这就是典型光热转换，部分地区还有太阳能供暖装置，也是同样原理。那光电转换呢？光电转换是太阳能直接转化为什么能量？
生：转化成电能。
师：很好。看课本图片，太阳能路灯、光伏电站，上面布满光伏板，光伏板接收太阳光，把太阳能直接转变为电能，这就是光电转换。电能可以用来照明、给家庭供电。
师：老师追问大家，既然太阳能取之不尽，那么是不是任何时候我们都可以充分获取太阳能？结合课本文字找一找太阳能有什么局限。
生：课本写太阳能会受白天黑夜、阴天、季节的影响。晚上没有太阳，阴雨天光照弱，获得太阳能就变少。
师：总结教材知识点：太阳能属于可再生清洁能源，不会排放废气，没有污染；但是受到昼夜、天气、季节的限制，能量供应不稳定。
教师出示简易梳理板书：
太阳能：来源——太阳核聚变
转化：光热转换（太阳能→热能）；光电转换（太阳能→电能）
优点：可再生、清洁无污染；不足：受昼夜、天气、季节制约。
设计意图：深度结合教材文本与插图，通过问答拆解抽象能量转化概念，联系学生生活所见，帮助学生理解两种转换方式，同时引导学生看到能源存在客观局限，避免片面化认知。
（三）探究活动二：认识地热能，解读教材案例
教师活动：过渡，太阳能来自遥远的太阳，那地热能的能量来自什么地方？请同学们阅读课本地热能板块。
师：谁来分享，课本上地热能的定义是什么？
生：地球内部蕴藏巨大的热能，来自地球内部的热量就叫地热能。
师：很好，地球内部温度极高，岩浆储存大量热能，这些能量就是地热能。课本当中哪些自然现象可以证明地球内部有巨大热量？
生：温泉、火山喷发。
师：没错，温泉涌出热水，火山喷出滚烫岩浆，都是地热能向外释放的自然现象。展示课本配图，温泉景观、地热电站图片。人类怎样利用地热能？课本给我们介绍两种主要利用形式，哪位同学找出来？
生：可以直接利用地热能供暖，还可以地热发电。
师：第一类是直接利用，地下温热的热水抽取出来，直接给城市供暖，温泉康养也属于直接利用地热能。第二类是地热发电，地下高温蒸汽推动机器运转，把地热能转化为电能。我国西藏羊八井就是知名地热发电站，课本拓展资料有简单介绍。
师：那地热能是不是随处都可以开采？地热能有没有缺点？请大家结合课文思考。
生：地热能资源分布不均衡，不是每个地方地下都有充足地热，开发难度大。
师：概括教材要点，地热能属于可再生清洁能源，不受白天黑夜天气影响，供应稳定；但是地热资源集中分布在特定地质区域，很多地方缺少开发条件，开采建设成本较高。
板书梳理：
地热能：来源——地球内部
利用：直接供暖、地热发电
优点：可再生、清洁、能量稳定；不足：分布有限，开发条件受限。
设计意图：利用自然现象作为证据推理地热能来源，落实“现象-证据”科学思维；依托课本案例，区分直接利用和发电利用两种模式，客观认识地热能的优势和短板。
（四）探究活动三：研讨对比，清洁能源与化石能源
教师活动：课本设置研讨问题，请小组开展合作研讨。出示研讨任务：对比化石能源，太阳能、地热能有哪些共同优势？又分别存在哪些不足？人类为什么要大力开发太阳能、地热能？小组充分交流，结合本节课与上节课所学寻找证据。
小组汇报展示。
小组代表：共同优势，太阳能、地热能都是可再生，几乎没有污染，不会排放大量二氧化碳，能够缓解温室效应。化石能源不可再生，燃烧带来污染。
师：说得很完整。那二者不足呢？
生：太阳能怕阴天黑夜；地热能资源分布不均匀。
师：所以我们能够发现，清洁能源优点突出，但也不是完美无缺。那人类为什么还要大力发展它们？
生：化石能源储量越来越少，还会污染环境，开发清洁能源可以保护环境，减少对化石能源依赖。
师：课本的核心观点：大力开发太阳能、地热能这类可再生清洁能源，可以降低人类对于化石能源的依赖，减少废气排放，减缓温室效应，保护地球环境。教师补充拓展简单介绍我国光伏、地热开发的科技成果。
师继续提问：联系生活，我们普通人可以怎样配合清洁能源的推广？
生：节约用电，选用太阳能产品，绿色出行。
设计意图：开展小组研讨，打通前后两节课知识，形成单元整体认知，训练学生对比归纳、证据说理能力；联系我国科技发展，渗透家国情怀，落实态度责任素养。
（五）课堂小结
教师引导学生回顾全课内容。本节课我们学习两种可再生清洁能源：太阳能能量来自太阳内部核聚变，分为光热转换、光电转换；地热能来源于地球内部，可以供暖和发电。二者都清洁、可再生，但各自存在使用上的局限。对比化石能源，开发太阳能、地热能能够减轻环境污染，应对资源短缺问题。能源技术不断进步，未来还会有更多新型清洁能源被人类开发利用。
六、板书
太阳能和地热能
1.太阳能
来源：太阳核聚变
转换：光热转换、光电转换
优点：可再生、无污染；局限：受昼夜天气季节影响
2.地热能
来源：地球内部
利用：直接供暖、地热发电
优点：可再生、供应稳定；局限：分布有限，开发条件受限
3.对比化石能源
优势：可再生，减少污染，缓解温室效应
启示：大力发展清洁能源，节约能源