内容正文:
第11课 《新能源助力未来》教学设计
课 题
《新能源助力未来》
执教年级
八年级上册
所在学校
四会市岭南学校
任课教师
徐泽湘
教材分析
本课是岭南美版(2024)初中美术八年级上册第二单元“艺术与科技的交融”中的关键一课,定位为设计・应用与综合・探索领域的科技主题课程。其核心目标是引导学生将对新能源的认知转化为具有科技感的艺术创作,建立从“认知”到“表达”的完整流程。
学习目标与核心素养
1.知识与认知:
了解常见新能源(太阳能、风能、水能)的核心特征。理解新能源开发的意义,如保障能源安全、促进碳中和等。
2.技能与方法:
掌握新能源特征与科技感美术语言的对应关系(如:太阳能→光效渐变;风能→旋转线条)。学会未来场景构建的方法,避免元素堆砌。运用光效、几何色块、未来感色彩及匹配材料(如金属箔、荧光材料)强化科技感。
3.情感与价值观:
激发对可持续发展的思考,培养科技素养与艺术创意结合的能力。
学情分析
八年级学生处于逻辑思维发展期,已掌握基础绘画、手工技能(如色彩搭配、材料运用),且对科技主题(如新能源、未来生活)有好奇心。他们在科学课中可能接触过新能源概念(太阳能、风能等),但对“如何用美术语言表达科技特征”缺乏系统方法,易出现元素堆砌(如仅画太阳板却无场景逻辑)或科技感薄弱(如用传统写实手法表现未来能源)。
教学重点
1.掌握新能源特征与科技感美术语言的对应关系。
2.学会构建有生活关联的未来场景(如新能源社区)。
3.运用至少一种科技感表现方法。
教学难点
1.平衡场景的逻辑性与创意性,避免出现“太阳能汽车在水下行驶”这类逻辑混乱的情况。
2.适度运用科技元素,避免满画面光效导致主题被掩盖,或使用传统画法导致科技感不足。
3.实现材料质感与主题的深度契合,例如用轻盈通透的材料表现风能,而非厚重材料。
教学方法
讲授法(理论讲解)、自主探究法(案例分析)、讨论法(创意方法)
材料准备
画纸、水彩笔。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
(1分钟)
概念导入:
新能源:
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:
指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源。
引出课题,明确本节课学习目标。
讲授新课
(20分钟)
欣赏图片:
矩阵式的太阳能板、群山之巅的三叶式风车、海底深处流线型的潮汐涡轮发电机......新能源为大地带来可持续发展的能量,勾勒出新城市的宏伟画卷。
活动一:
观看视频,小组讨论,说说你知道哪些新能源。
新能源种类:
太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等。
1.太阳能
一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。
2.生物质能
就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态及气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。
3.水能
指水体的动能、势能和压力能等能量资源。
水能是清洁能源,绿色能源,可再生能源,无污染。水能主要用于水力发电。水力发电将水的势能和动能转换成电能。
缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。容易被地形、气候等多方面的因素所影响。
4.风能
因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。
空气流速越高,动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机,以产生电力,方法是透过传动轴,将转子(由以空气动力推动的扇叶组成)的旋转动力传送至发电机。
5.地热能
由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在。是一种清洁能源。
地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能,然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。开发的地热资源主要是蒸汽型和热水型两类,因此,地热发电也分为两大类。
6.波浪能
是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。
波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的,它实质上是吸收了风能而形成的。
7.洋流能
洋流能即海流能,是取之不尽的海洋发电能源的一种。
海流(又称洋流)是海洋中海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团,再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而具有相对稳定速度的流动。
8.潮汐能
从海水昼夜间的涨落中获得的能量。它与天体引力有关,地球-月亮-太阳系统的吸引力和热能是形成潮汐能的来源。
潮汐能包括潮汐和潮流两种运动方式所包含的能量,潮水在涨落中蕴藏着巨大能量,这种能量是永恒的、无污染的能量。
9.海洋表面与深层之间的热循环
海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能。
海洋的表面把太阳的辐射能大部分转化为热水并储存在海洋的上层。另一方面,接近冰点的海水大面积的在不到1000米的深度从极地缓慢地流向赤道。在许多热带或亚热带海域终年形成垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。
10.氢能
氢能,氢和氧进行化学反应释放出的化学能,是一种二次清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”,也是在碳达峰、碳中和的大背景下,加速开发利用的一种清洁能源。
氢在地球上主要以化合态的形式出现,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,是二次能源。
11.沼气
沼气能是一种可燃气体能源,由于这种气体最早是在沼泽、池塘中发现的,所以人们称它"沼气能"。我们通常所说的沼气,并不是天然产生的,而是人工制取的,所以它属于二次能源。
12.酒精
酒精作为燃料的优点包括较高的辛烷值,使其成为一种良好的抗爆剂,可以减少汽车发动机的磨损,延长使用寿命。此外,酒精燃烧时产生的能量相对较高,是一种高效的能源。然而,酒精也有其缺点,例如它的沸点较低,容易蒸发,而且在储存和运输过程中可能会造成损失。
13.甲醇
甲醇燃料是利用工业甲醇或燃料甲醇,加变性醇添加剂,与现有国标汽柴油(或组分油),按一定体积(或重量比)经严格科学工艺调配制成的一种新型清洁燃料。可替代汽柴油,用于各种机动车,锅灶炉使用。
活动二
阅读有关“新能源开发”的文字内容,用思维导图描述新能源开发的意义。
1.经济可持续发展
发展新能源经济不仅可以开辟新的能源供应途径,有效增加新能源供应量,还可以有效降低环境污染,有利于实施生态立省战略,建设环境友好型社会。而且,从产业结构调整看,发展新能源经济将对调整目前以重化工为主的产业结构、经济结构和发展战略,带动相关的一系列产业的发展,提高经济运行的抗风险能力发挥重要作用。
2.能源安全
中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起中国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得中国接入世界能源市场的竞争。大力发展可相对减少中国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高中国能源、经济安全。
3.环境质量
新能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的替代能源,研究和实践表明,新能源,资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。
4.产业升级
发展新能源产业是应对气候变化、改善我国能源结构、实现能源可持续发展的有效措施,可以有效促进我国的能源独立,减少能源对外国的依赖。其次,新能源产业对于推动产业结构调整,加快转变经济发展方式也有重大意义,进而成为推动我国经济可持续发展的有效途径。
5.掌握未来能源技术的主动权
新能源开发有可能成为未来最重要的经济增长引擎,成为最有创造就业和财富能力的新经济支柱。有一种共识正在世界范围内形成:只有在新能源技术革命中走在前面,才有可能在未来的世界经济格局中占据优势地位。
活动三
1.小组合作,分析“新能源社区沙盘”,开发了哪几种新能源。
1.太阳能发电
2.氢能发电
3.核能发电
4.风力发电。
2.小组合作,阐述该“新能源社区”的设计创作理念。
新能源社区设计理念:}
以“高效、清洁、智能”为核心,通过整合可再生能源、智能微电网技术及市场化机制,构建能源自给与社区可持续发展的新型模式。
新能源社区规划围绕三大目标展开:
1.能源结构多元化:集成太阳能、氢能、核能、风力等可再生能源,降低对化石能源依赖。
2.能源管理智能化:通过智能微电网实现分布式能源、储能系统与负荷的动态优化。
3.社区功能协同化:融合能源供应、居民生活与环境治理,推动“产居一体”可持续发展。
知识卡
仿生设计学
以自然界万事万物的形、色、音、功能和结构等为研究对象,有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计,同时结合仿生学的研究成果,为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。仿生设计的内容:模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来设计产品机械的设计方式仿生物形态。
1.仿生物形态:强调对生物外部形态美感特征
与人类审美需求的表现。
2.仿肌理质感:通过对生物表面肌理与质感的
设计创造,增强仿生设计产品
形态的功能意义和表现力。
3.仿生物结构:通过对自然生物由内而外的结
构特征的认知,结合不同产品
概念与设计目的进行设计创新,
使人工产品具有自然生命的意
义与美感特征。
4.仿生物功能:主要研究自然生物的客观功能
原理与特征,从中得到启示以
促进产品功能改进或新产品功
能的开发。
5.仿生物色彩:自然生物的色彩首先是生命存
在的特征和需要,对设计来说
更是自然美感的主要内容,其
丰富、纷繁的色彩关系与个性
特征,对产品的色彩设计具有
重要意义。
6.仿生物意象:对产品语义和文化特征的体现
具有重要作用。
课堂练习
(17分钟)
手绘一幅“新能源社区”图,并写出创作思路。
要求:有四种新能源体现在画面中。
学生创作。
培养学生的动手实践能力,提升审美力。
课堂小结
(2分钟)
本课通过知识讲解与艺术实践结合,让学生理解新能源的类型、意义及美术表达,最终形成“科技+艺术+环保”的综合认知。通过艺术与科技的跨界对话,使学生成为“未来能源图景”的主动构建者。创作不仅是技法的演练,更是对人类文明走向的深度思考——艺术在此既是预言者,亦是变革的催化剂。
学生总结本节课教学容。
板书设计
第11课.新能源助力未来
1.新能源
2.思维导图
3.新能源社区规划思路
4.仿生学设计
教学反思
本课通过“新能源特征提取—美术语言转化—未来场景创作”流程,有效融合科技素养与艺术表达。学生能准确匹配太阳能(蓝紫渐变光效、流线型线条)、风能(旋转折线、银灰金属色)等新能源与对应美术元素,并完成《太阳能住宅设计图》《风力发电模型》等作品,部分学生还融入仿生设计理念(如模仿蜂鸟形态优化扇叶结构)。
学科网(北京)股份有限公司
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