3.5《合理利用能源》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册教科版

五年级下册科学第三单元《环境与我们》 第5课《合理利用能源》教学设计 一、基本信息 课程：小学科学 教材：教科版五年级下册 单元：第三单元 环境与我们 课题：第5课 合理利用能源 课时：1课时 二、设计依据 1. 课标依据：依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》，本课属于“地球与宇宙科学”核心概念，要求学生了解能源的种类、利用现状及问题，掌握节约能源、开发新能源的方法，树立合理利用能源的意识，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养，同时渗透节能减排的理念。 2. 教材逻辑：本课是单元的能源主题探究环节，承接上一课对垃圾问题的认知，聚焦“能源利用”，引导学生认识化石能源的问题、电能的来源、温室效应及解决措施，为后续学习环保行动奠定基础，体现了单元从“发现问题”到“解决问题”再到“实践行动”的探究主线。 3. 学情依据：五年级学生知道生活中需要用电、用能源，但对能源的种类（可再生/不可再生）、电能的来源、化石能源带来的环境问题缺乏系统了解，节约能源的意识和行动需要进一步强化。本课通过讨论、实验、案例分析等活动，帮助学生建立对能源问题的系统认知，掌握科学的能源利用方法。 三、教材分析 本课以“合理利用能源”为探究主题，引导学生经历“聚焦问题—讨论分析—实验探究—研讨提升—拓展延伸”的完整学习流程，教材内容分为五个核心板块： 1. 聚焦：以“煤、石油、天然气等化石燃料为我们提供能量的同时，也排放了污染大气的气体，怎么解决这些矛盾呢？”引发思考，引出本课探究主题。 2. 探索： 环节1：班级讨论“我们为什么要关注能源”，结合电能来源饼图，分析化石能源的问题； 环节2：模拟温室效应实验，通过密封袋内外温度对比，理解二氧化碳对气温的影响； 环节3：探寻解决能源问题的方案：节约用电、开发新能源（太阳能、风能、地热能、海洋能）； 环节4：讨论个人节约能源的行动，列举生活中的节能方法。 3. 研讨：围绕“从衣、食、住、行方面如何通过科学安排生活实现节能减排”展开讨论，深化对合理利用能源的理解。 4. 拓展：了解可再生能源与不可再生能源的区别，认识新能源的特点。 教材设计层层递进，以讨论和实验为载体，让学生在分析、实验、讨论中认识能源问题的严重性，掌握合理利用能源的方法，树立节能减排的意识，落实科学素养的培养。 四、学情分析 1. 知识基础：学生知道生活中用电、用煤、用天然气，但对能源的分类（可再生/不可再生）、电能的来源（火电为主）、化石能源的环境问题（污染、温室效应）缺乏系统了解，对新能源的认识停留在表面。 2. 能力特点：学生乐于参与讨论和实验活动，能完成简单的实验操作和数据记录，但对实验现象的分析和归纳能力有待提升，在理解温室效应的原理时，需要教师的引导。 3. 思维水平：学生以具象思维为主，对抽象的“温室效应、能源枯竭”理解需要实验和数据支撑，容易出现“只知道要节约用电，不知道为什么要节约”的问题，需要教师通过实验和案例帮助学生建立认知。 4. 情感态度：学生有初步的节能意识，知道要随手关灯，但对能源问题的严重性和紧迫性认识不足，主动节约能源的意识和行动力需要进一步强化。 五、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道能源分为可再生能源和不可再生能源，了解化石能源（煤、石油、天然气）的不可再生性和带来的环境问题（污染、温室效应）。 2. 了解我国电能的来源，理解火电的污染问题，掌握节约用电和开发新能源的解决方法。 （二）科学思维目标 1. 能通过分析电能来源饼图，归纳我国能源利用的特点和问题，形成数据分析与归纳推理能力。 2. 能通过模拟温室效应实验，分析二氧化碳对气温的影响，形成实验探究与逻辑推理能力。 （三）探究实践目标 1. 能参与班级讨论，完成能源问题讨论记录，了解关注能源问题的原因。 2. 能完成模拟温室效应实验，记录和分析实验数据，理解温室效应的原理。 3. 能列举生活中的节能方法，讨论衣、食、住、行中的节能减排措施。 （四）态度责任目标 1. 在学习过程中，养成尊重事实、实事求是的科学态度，体会能源问题的严重性和紧迫性。 2. 树立合理利用能源、节能减排的意识，认识到个人行动对节约能源的重要性，激发主动参与节能行动的责任感和行动力。 六、教学重难点 教学重点：了解能源的种类和我国电能的来源，认识化石能源的问题，掌握节约用电和开发新能源的方法。 教学难点：理解温室效应的原理，认识到节约能源与环境保护的关系，树立主动节能减排的意识。 七、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件（包含电能来源饼图、温室效应实验视频、新能源介绍图片、节能减排案例）； 2. 演示材料：模拟温室效应实验器材（透明塑料密封袋、两支型号相同的温度计、记录表）、我国电能来源数据表格； 3. 拓展材料：可再生能源与不可再生能源对比资料、新能源应用视频。 （二）学生准备 1. 分组讨论材料：活动手册中的记录表、彩笔； 2. 课前调查：了解家里常用的电器和用电情况； 3. 实验器材：每组一套模拟温室效应实验器材（密封袋、温度计、记录表）。 八、教学过程 （一）情境导入，聚焦问题（5分钟） 师：上课！同学们好！ 生：老师好！ 师：同学们，大家看这张图片，高压输电塔，我们的生活离不开能源：煤、石油、天然气为我们带来光明、温暖，驱动机器。但燃烧这些化石燃料的同时，也排放了污染大气的气体，怎么解决这些矛盾呢？今天，我们就一起来学习《合理利用能源》，探索能源利用的科学方法。（板书课题） （二）活动一：班级讨论，我们为什么要关注能源？（8分钟） 师：首先，我们来讨论“我们为什么要关注能源”，请大家结合生活经验和课本上的提示，想一想：能源有哪些问题？为什么要关注？把你们的想法写在活动手册的讨论记录里。 （学生小组讨论，填写记录表，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享一下你们的讨论结果？ 小组1：我们认为要关注能源问题，因为： 1. 地球上的石油、煤、天然气储量是有限的，属于不可再生能源，将在几十年后枯竭； 2. 我们使用的电能大部分是由煤燃烧发电取得的，煤燃烧要消耗淡水、排放污染物，造成大气污染、水污染； 3. 大量燃烧化石燃料会产生二氧化碳，导致温室效应，全球变暖； 4. 能源短缺会影响我们的生活和工业生产，所以要节约能源、开发新能源。 师：说得非常全面！我们来看2017年我国的电能来源饼图，火电占了62%，水电19%，风电9%，太阳能8%，核电2%。火电主要靠烧煤，会产生大量污染物和二氧化碳，所以我们必须关注能源问题。 （三）活动二：模拟温室效应实验（10分钟） 师：接下来，我们来做一个模拟温室效应的实验。实验材料是透明塑料密封袋、两支型号相同的温度计。实验步骤是： 1. 将一支温度计装入密封袋内，封好口袋； 2. 把装入密封袋的温度计和另一支温度计并排同时放置在阳光下； 3. 按照时间间隔（初温、1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟）观察两支温度计的读数变化，记录在《密封袋内外空气温度升高情况记录表》上。 师：大家思考一下，透明密封袋模拟了什么？实验结果会说明什么问题？ （学生分组实验，记录数据，教师巡视指导，提醒学生注意安全，正确使用温度计） 师：实验结束了，哪个小组来分享一下你们的实验数据和结论？ 小组2：我们的实验数据显示，初温时两支温度计都是25℃，1分钟后，袋内26℃，袋外25.5℃；2分钟后，袋内27℃，袋外26℃；3分钟后，袋内28℃，袋外26.5℃；4分钟后，袋内29℃，袋外27℃；5分钟后，袋内30℃，袋外27.5℃。我们的看法是，密封袋内的温度升高得比袋外快，说明密封袋模拟了大气中的二氧化碳，二氧化碳会像袋子一样锁住热量，导致气温升高，这就是温室效应。 师：分析得非常到位！工厂排放的大量二氧化碳，就像这个密封袋一样，会让地球表面的大气温度上升，导致全球变暖，这就是温室效应。大量燃烧化石燃料是导致温室效应加剧的主要原因之一。 （四）活动三：探寻解决能源问题的方案（7分钟） 师：面对能源短缺和环境污染的问题，我们可以采取哪些解决方法？请大家阅读课本上的资料，了解节约用电和开发新能源的措施。 （学生阅读资料，小组讨论，教师巡视指导） 师：我们来梳理一下解决能源问题的方案： 1. 节约每一度电：功率为1千瓦的电器使用1小时消耗的电能就是1度电。燃煤发出1度电，大约需要消耗309克标准煤，排放大约844克二氧化碳、600克废水、0.6克烟尘等污染物。所以节约用电就是减少污染、节约能源。 2. 开发新能源：可再生能源是指太阳能、风能、地热能、海洋能等非化石能源形式，它们可以再生，而且清洁无污染。比如太阳能发电、风力发电、地热能发电，都是新能源的应用。 （五）活动四：讨论个人节约能源的行动（6分钟） 师：作为小学生，我们能够做些什么来节约能源？请大家结合生活经验，想一想衣、食、住、行中的节能方法，填写在活动手册上。 （学生小组讨论，列举方法，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享一下你们的节能妙招？ 小组3：我们想到的方法有： 住：夏季空调温度再调高1℃，使用电风扇的中低挡，随手关灯，使用节能灯泡； 行：用自行车、步行或坐公交车代替自驾车出行； 食：使用节能灶具，随手关燃气，不浪费食物（减少加工能源消耗）； 衣：少买不必要的衣服，选择天然面料，减少衣服的生产和洗涤能耗。 师：这些方法都很实用！我们每个人的小行动，都能为节约能源、减少污染贡献力量。 （六）研讨交流：深化理解（3分钟） 师：现在我们来讨论课本上的问题：以“有效、合理地利用能源”为标准，从衣、食、住、行等方面说一说，可以怎样通过科学、合理地安排生活达到节能减排的目的？ 生：衣：选择天然、耐用的衣物，减少购买频率，旧衣服改造再利用；食：多吃本地应季食物，减少运输能耗，少用一次性餐具；住：随手关灯、关电器，使用节能家电，空调温度设置合理；行：绿色出行，优先选择步行、自行车、公共交通。 师：说得非常全面！节能减排需要我们从生活的方方面面做起，科学合理地安排生活，就能减少能源消耗，保护我们的环境。 （七）课堂小结（1分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起了解了能源问题的现状，学习了节约用电和开发新能源的解决方法，也通过实验理解了温室效应的原理。谁来说说，你今天最大的收获是什么？ 生1：我知道了化石能源是不可再生的，而且会造成污染和温室效应； 生2：我了解了节约用电的重要性，每一度电都来之不易； 生3：我学会了很多生活中的节能方法，以后要在生活中节约能源。 师：大家的收获都很大！合理利用能源、节能减排，是我们每个人的责任。接下来的学习中，我们会继续学习如何用实际行动保护我们的地球家园。 师：这节课就上到这里，下课！ 九、板书设计 合理利用能源 能源问题现状： 1. 不可再生能源（煤、石油、天然气）储量有限，面临枯竭 2. 火电为主 → 排放污染物、二氧化碳 → 温室效应、大气污染 解决能源问题的方案： 1. 节约能源：节约用电、合理安排生活（衣/食/住/行） 2. 开发新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能（清洁、可再生） 核心：节能减排，合理利用能源 十、教学反思 （一）教学亮点 1. 实验探究贯穿课堂，突破教学难点：本课通过模拟温室效应实验，让学生直观感受到二氧化碳对气温的影响，有效突破了“温室效应原理”这一教学难点，深化了学生的理解，落实了探究实践目标。 2. 数据分析到位，体现科学思维：通过分析我国电能来源饼图，让学生认识到火电为主的能源结构带来的问题，培养了学生的数据分析和归纳推理能力，落实了科学思维目标。 3. 联系生活实际，体现科学与生活的联系：结合衣、食、住、行中的节能妙招，让学生感受到节能减排就在身边，增强了学习的代入感，也强化了主动节约能源的意识。 4. 讨论活动充分，学生主体地位突出：课堂中通过小组讨论、分享交流等活动，给学生充足的表达和探究空间，师生、生生互动充分，学生的参与度高，课堂氛围活跃。 （二）不足之处 1. 部分学生对可再生能源和不可再生能源的分类理解不够清晰，需要更多的案例和解释帮助他们区分。 2. 课堂时间分配略显紧张，模拟实验的数据记录和交流环节不够充分，部分小组的实验分享不够详细。 3. 对个别学生的关注不够，部分学生在列举节能方法时不够全面，需要更多的启发和引导。 （三）改进措施 1. 后续教学中，增加可再生能源与不可再生能源的对比案例和视频，帮助学生更直观地理解两者的区别，同时准备更多新能源应用的实例，让学生了解新能源的特点和优势。 2. 优化课堂时间分配，将能源问题讨论环节提前布置为课前预习任务，课堂上重点进行实验探究和解决方法讨论，预留更多时间让学生分享实验结果和节能妙招。 3. 加强对学生的个别指导，在小组讨论时重点关注列举方法不全面的学生，通过提问和启发，帮助他们从不同角度思考节能方法。 总体而言，本节课较好地完成了教学目标，学生通过讨论、实验和交流，认识了能源问题的现状，掌握了合理利用能源的方法，树立了节能减排的意识，为后续单元学习奠定了坚实的基础。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $