2.3《太阳与太阳能》 教学设计-2025-2026学年科学六年级下册大象版

六年级下册科学第二单元《自然资源》 第3课《太阳与太阳能》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》“地球系统”与“物质的运动与相互作用”核心概念的教学要求，聚焦“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四大核心素养，以“认识太阳能及其利用”为探究主线，引导学生经历“讨论交流—资料搜集—能量转化分析—设计制作”的完整科学探究流程，在认识太阳能的来源、利用方式与能量转化的过程中，构建“太阳能是地球主要能量来源”的科学认知，同时渗透开发清洁能源、践行可持续发展的生态文明教育，实现科学知识、探究能力与价值观念的融合培养。 二、教材分析 本课是大象版小学科学六年级下册第二单元《自然资源》的第3课，是单元从“地球资源”向“宇宙资源”的拓展课，聚焦太阳能这一重要的可再生资源。教材以“讨论太空资源”开篇，引导学生从宇宙资源聚焦到与人类关系最紧密的太阳能；随后通过“搜集证据”环节，介绍了人类利用太阳能的多种方式；再通过“表达交流”环节，梳理地球上由太阳能转化而来的能源资源，帮助学生构建能量转化的系统认知；最后通过“设计制作太阳能热水器”的实践活动，让学生在动手操作中理解太阳能的利用原理，落实探究实践目标。教材内容层层递进，从认知到应用，从理论到实践，既帮助学生建立了太阳能的科学概念，也培养了学生的动手实践与创新能力，为后续学习可再生能源、可持续发展等内容奠定了基础。 三、学情分析 六年级学生已具备一定的生活经验，知道太阳会发光发热，生活中也见过太阳能热水器、太阳能路灯等设备，但对太阳能的本质、能量转化过程以及地球上大部分能源都来自太阳能缺乏系统认知。学生已具备一定的资料收集、小组合作和动手制作能力，对实践探究活动充满兴趣，但对能量转化的抽象概念理解仍需引导，动手制作过程中的设计与优化能力也需要针对性指导。同时，学生对清洁能源的重要性有初步认知，适合通过“情境导入—资料探究—能量梳理—动手制作”的方式，引导学生主动构建科学概念，培养科学探究与创新实践能力。 四、教学目标 1.科学观念：知道太阳以太阳光的方式向外辐射巨大能量，了解人类利用太阳能的多种方式；理解地球上的生物质能、化石燃料能源、风能、水能等大多由太阳能转化而来，认识到太阳能是一种清洁、可再生的能源。 2.科学思维：能通过梳理能量转化过程，构建太阳能与其他能源资源的联系；能分析不同太阳能利用方式中的能量转化形式，提升逻辑推理与归纳梳理能力。 3.探究实践：能小组合作收集太阳能利用的资料，梳理能量转化过程；能根据太阳能的特点，设计并制作简易太阳能热水器，提升动手实践、创新设计与合作探究能力。 4.态度责任：感受太阳能的重要性，树立开发和利用清洁能源、减少污染的意识；体会科学技术对人类利用能源的推动作用，增强创新实践和可持续发展的责任感。 五、教学重难点 教学重点：了解太阳能的特点与人类利用太阳能的方式；理解地球上的能源资源大多由太阳能转化而来，认识太阳能的重要性。 教学难点：梳理太阳能与其他能源资源的转化过程，构建能量转化的系统认知；设计并制作简易太阳能热水器，理解其工作原理。 六、教学准备 1.多媒体课件：太阳能利用图片与视频、能量转化概念图、太阳能热水器制作原理动画、太阳能发电站介绍视频。 2.探究材料：学生分组资料包（太阳能利用资料卡片、能量转化概念图模板、太阳能热水器设计方案模板、制作材料：木片、锡纸、纸板、玻璃试管、黑墨水、剪刀、胶带、细线、三脚架、温度计、30毫升水）。 3.前置准备：提前布置学生观察生活中利用太阳能的设备，了解它们的用途。 七、教学过程 （一）情境导入，聚焦太空资源（5分钟） 师：同学们，上课！前两课我们认识了地球陆地和海洋提供的自然资源，这些资源很多都是有限的。而广阔的宇宙空间中，还蕴含着无穷无尽的资源。大家看课本里的讨论，关于太空中的资源，我们知道些什么？请大家和小组同学说一说。 （学生小组讨论交流） 师：谁来说说你的发现？ 生1：月球土壤里含有铁、金、银等矿物颗粒，是太空矿产资源。 生2：科学家发现火星上有大量的水资源，也是太空资源。 师：大家了解的太空资源真不少！那大家觉得，太空中的这些资源，和我们人类关系最紧密的是什么呢？ 生齐答：太阳能！ 师：没错！太阳每时每刻都在以太阳光的方式向外辐射巨大的能量，我们每天都在享受着太阳带来的光和热，太阳能也是太空中和我们关系最紧密的资源。今天，我们就一起来探究《太阳与太阳能》，看看太阳能有哪些神奇的用途，它和我们地球上的能源又有什么关系。（板书课题：太阳与太阳能） （二）搜集证据，了解太阳能的利用方式（10分钟） 师：请大家打开资料包，阅读太阳能利用的资料卡片，结合课本里的图片，小组合作完成表格，整理人类利用太阳能的方式，以及这些方式中的能量转化形式。 （学生分组阅读资料，讨论交流，填写表格，教师巡视指导） 师：好，时间到！哪个小组先来分享你们的发现？先来说说生活中最常见的利用方式吧。 组1：我们发现晒衣服就是利用太阳能，太阳的光和热把衣服里的水晒干，这里是太阳能转化成了热能，让水分蒸发。 师：说得非常对！还有吗？ 组2：太阳能住宅的屋顶有太阳能板，可以把太阳能转化成电能，用来发电、供暖。 组3：太阳灶是利用凹面镜反射太阳光，把太阳能集中起来，转化成热能，用来烧水、做饭。 组4：太阳能发电站可以把大量的太阳能转化成电能，供给我们使用；太阳能充电器可以把太阳能转化成电能，给手机充电；太阳能汽车也是把太阳能转化成电能，驱动汽车行驶。 师：大家整理得非常全面！我们再来看课本里的小贴士，古代中国人和古希腊人就已经知道把房子面向南建造，让房子充分利用太阳的能量，温暖而明亮，这说明人类利用太阳能的历史非常悠久。大家想一想，这些利用方式有什么共同点？ 生：都是把太阳能转化成我们需要的能量，比如热能、电能。 师：没错！太阳能可以转化成热能、电能等多种形式，满足我们生活的不同需要，而且太阳能是清洁、无污染的，不会像化石燃料那样产生污染，是一种非常环保的能源。 （三）表达交流，梳理太阳能与其他能源的转化关系（10分钟） 师：其实，太阳能到达地球后，还会通过各种自然过程转化成其他形式的能源资源。请大家看课本里的概念图，小组合作把概念图补充完整，想一想地球上哪些能源资源是从太阳能转化而来的？ （学生小组合作，完成概念图，教师巡视指导） 师：哪个小组来展示你们的概念图，说说你们的发现？ 组1：我们的概念图里，太阳能转化成了生物质能，比如植物通过光合作用把太阳能转化成化学能，动物吃了植物，也储存了生物质能；生物质能经过漫长的变化，又形成了煤炭、石油、天然气这些化石燃料能源。 组2：我们补充了，太阳能还转化成了风能，因为太阳照射导致空气流动，就形成了风；水能是因为太阳照射让水蒸发，形成降水，在高处的水就有了能量；还有海洋热能，也是太阳照射海水形成的。 师：大家梳理得非常清楚！我们再来看课本里的总结：煤炭、石油、天然气是古生物遗体埋藏在地下经历了复杂而又漫长的变化才形成的，它们的形成都与太阳能有关。大家想一想，为什么说化石燃料能源也来自太阳能？ 生：因为古代的植物通过光合作用吸收了太阳能，动物吃了植物，也储存了太阳能，它们的遗体变成煤炭、石油后，这些能量就被储存下来了，所以化石燃料里的能量，其实都是古代的太阳能。 师：说得太对了！所以，地球上的大部分能源，追根溯源，都来自太阳。太阳能就像一个巨大的能量宝库，为我们提供了源源不断的能量。 （四）设计制作，我的太阳能热水器（12分钟） 师：既然太阳能这么重要，那我们能不能自己动手，制作一个简易的太阳能热水器呢？请大家看课本里的设计方案，了解太阳能热水器的工作原理：利用凹陷成弧形的锡纸把太阳光反射到集热区，把水放到集热区吸收太阳光，将光能转化成水的热能。 师：老师给每个小组都准备了制作材料，大家可以参考课本里的制作步骤，也可以自己设计改进，小组合作制作一款太阳能热水器，一会儿我们来比一比，看看哪个小组制作的热水器加热30毫升的水，在相同时间内上升的温度最高。 （学生小组合作，设计并制作太阳能热水器，教师巡视指导，重点帮助学生解决弧形锡纸制作、试管涂黑等关键步骤的问题） 师：好，制作时间到！请每个小组把你们的太阳能热水器拿到阳光下，我们来测试一下加热效果。大家把温度计放进试管里，记录初始温度，等10分钟后再记录温度，看看哪个小组的水温上升得最多。 （学生进行测试，记录温度数据） 师：哪个小组的热水器加热效果最好？请分享一下你们的制作经验。 组1：我们的锡纸折得弧度很大，能把更多的太阳光反射到试管上，而且我们把试管涂得很黑，黑色更容易吸收热量，所以水温上升得比较多。 组2：我们的支架把热水器放得正对着太阳，调整了角度，让太阳光能直射到试管上，所以加热效果也不错。 师：你们的设计非常巧妙！大家发现了吗？弧形锡纸可以聚光，黑色材料更容易吸收太阳能，调整角度让太阳光直射，这些都能提高太阳能热水器的加热效果。通过制作和测试，我们是不是更清楚地理解了太阳能转化成热能的过程？ 生齐答：是！ 师：大家的动手能力都非常强，制作的太阳能热水器都很成功，也掌握了太阳能利用的原理，老师为你们骄傲！ （五）拓展讨论，太阳能的未来发展（5分钟） 师：大家想一想，既然太阳能这么清洁、这么丰富，为什么我们现在还不能完全用太阳能代替化石燃料呢？请大家和小组同学讨论一下。 （学生小组讨论） 师：谁来说说你的想法？ 生1：太阳能的收集需要很大的面积，比如太阳能发电站需要很多太阳能板，而且阴天、晚上就不能发电了，受天气影响大。 生2：太阳能转化成电能或者热能的效率还不够高，需要更好的技术来提高效率。 师：大家说得都很有道理！虽然太阳能有很多优点，但目前的利用技术还不够成熟，受天气、设备成本等因素的限制，还不能完全代替化石燃料。不过随着科学技术的发展，太阳能的利用会越来越广泛，成为我们未来重要的能源来源。作为小学生，我们可以为推广太阳能做些什么呢？ 生1：我们可以向家人宣传太阳能的好处，鼓励大家使用太阳能热水器。 生2：我们可以节约用电，减少化石燃料的使用，也相当于减少污染，保护环境。 师：说得真好！让我们一起努力，推动清洁能源的利用，让我们的地球家园更美好。 （六）全课小结，情感升华（3分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起认识了太阳能，了解了人类利用太阳能的多种方式，梳理了太阳能与地球上其他能源的转化关系，还动手制作了简易的太阳能热水器，亲身体验了太阳能的利用过程。我们知道了太阳能是一种清洁、可再生的能源，地球上的大部分能源都来自太阳，太阳能的合理利用，对我们的可持续发展有着重要的意义。 师：希望大家能记住，科学技术的发展，能让我们更好地利用自然资源，解决能源危机。让我们努力学习科学知识，将来为开发和利用清洁能源贡献自己的力量，守护我们共同的地球家园。 八、板书设计 太阳与太阳能 1.太阳能的利用方式： 光能→热能：晒衣服、太阳灶、太阳能热水器 光能→电能：太阳能住宅、太阳能发电站、太阳能充电器、太阳能汽车 2.太阳能与其他能源的转化： 太阳能 → 生物质能 → 化石燃料能源（煤、石油、天然气） 太阳能 → 风能、水能、海洋热能 3.实践：制作太阳能热水器（原理：聚光+黑色吸热，光能→热能） 4.特点：清洁、可再生，未来重要能源 九、教学反思 本节课以“认识太阳能—梳理能量转化—动手制作实践”为主线，完整落实了科学探究的流程，学生在资料收集、概念梳理、动手制作的过程中，主动构建了太阳能的科学认知，理解了太阳能的利用原理与能量转化过程，动手实践能力和创新思维得到了充分锻炼。教学中通过生活案例、概念图梳理和实践制作，将抽象的能量转化概念具象化，有效激发了学生的探究兴趣，同时渗透了清洁能源与可持续发展的责任教育，达成了四大核心素养目标。 但教学中仍存在不足：一是对能量转化的梳理不够深入，部分学生对化石燃料能源与太阳能的转化过程理解不够透彻，后续可补充动画视频，帮助学生直观理解古生物遗体转化为化石燃料的过程；二是太阳能热水器制作环节的时间较紧，部分小组的测试数据不够充分，后续可提前布置制作环节，让学生有更充足的时间进行测试和优化；三是对太阳能利用的局限性和未来发展的讨论不够充分，可补充更多太阳能技术发展的案例，引导学生更全面地认识太阳能的应用前景。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $