3.5合理利用能源（教学设计）-2025-2026学年五年级下册科学教科版

课 题 3.5合理利用能源 核心概念 （4） 能的转化与能量守恒--4.2能源与可持续发展--⑤了解太阳能、水能、风能、地热能、化石能等能源。 （十一）人类活动与环境--11.3人类活动对环境的影响--④正确认识经济发展和生态环境保护的关系，结合实例，说明人类不合理的开发活动对环境的影响，提出保护环境的建议，参与保护环境的行动。 教学内容 五年级下册 课时安排 课时 教学目标 1. 科学观念 能量来源观念：学生能够说出煤、石油、天然气等化石燃料是当前电能的主要来源，并能从“储量有限”和“污染环境”两个角度说明其作为能源存在的矛盾。 温室效应观念：学生能够通过实验现象归纳出透明密封袋（模拟温室气体）具有保温作用，理解二氧化碳增加会导致地表温度上升。 2. 科学思维 数据分析思维：学生能够读取并分析饼状图数据，比较火电、水电、风电等不同能源的占比，从而评估我国目前的能源结构特点。 因果推理思维：学生能够逻辑清晰地论证“为何要节约用电”，将一度电的消耗与大量的资源浪费及污染物排放建立因果联系。 3. 探究实践 对比实验能力：学生能够依据实验步骤，准确设置“密封袋内”与“密封袋外”的对照组，并规范记录不同时间点的温度变化数据。 变量控制能力：在实验中，学生能识别出“阳光照射”、“温度计型号”等需要保持不变的条件，确保实验结果的准确性。 4. 态度责任 环保责任感：学生通过了解化石燃料的枯竭危机和温室效应的危害，建立起“能源有限、节约光荣”的责任意识。 生活行动力：学生能够结合“衣、食、住、行”提出至少两项具体的家庭或出行节能方案，并愿意在生活中践行。 教学重点和难点 1. 教学重点 理解能源现状：让学生深刻认识到过度依赖化石燃料所引发的资源枯竭危机和环境恶化（特别是温室效应）这两大核心问题。 树立节能意识：掌握“节约每一度电”的重要性，理解节能减排对于合理利用资源的关键意义。 2. 教学难点 实验现象的解释：引导学生透过“密封袋内温度更高”的表面现象，深入推理出“温室气体阻碍热量散发”的本质原理。 解决方案的迁移：将课本中关于“节约用电”的具体建议，拓展迁移到“开发新能源”（如太阳能、风能）的宏观概念上，并转化为切实可行的日常生活行为。 核心问题链 1.停电会对生活带来什么影响？ 2.我们每天的电来自于哪里？ 3.模拟温室效应？ 教具学具 教具：多媒体课件（含电厂烟囱冒烟、北极熊站在浮冰上的视频）、大型“电费账单”KT板、实验材料（透明密封袋、温度计）。 学具：每组一份“能源侦探记录单”。 教 学 过 程 （板 书 设 计） （一）聚焦：情境导入 (约5分钟) 1.（出示电厂图片）“同学们，学校旁边新开了一家‘绿色能源研究所’，他们正在招募‘家庭能源审计员’。想成为审计员，必须通过第一关：‘能源真相大揭秘’。” 2.出示教材“2017年我国电能来源饼状图”。“请观察这张图，如果我们把发出来的电比作一个大蛋糕，哪种能源占据了最大的一块？” （预设：“火电！占了62%！”） 3.那什么是火电呢？ （预设：火力发电，指出化石燃料（煤、石油、天然气）是目前电力来源的主力军。） （通过真实情境激发学习兴趣，借助饼状图直观呈现我国电能结构，引导学生认识火电占比及化石燃料的主体地位，为后续能源转化与效率探究奠定认知基础。） （二）探究研讨：能源的“功与过” (约15分钟) 活动一：“一度电的旅行日记” 1. 讲述故事：“今天审计员们要追踪‘一度电’的一生。”化学燃料是怎样变成电的呢？ （预设：学生根据自己已有的知识解释） 2.讲述：化学燃料通过燃烧，加热水，让水蒸气推动发电机发电。 3.深度剖析：引导学生阅读教材“1度电”的数据。 “燃煤发出1度电，要消耗309克煤，排放844克二氧化碳。请大家掂量一下，这844克二氧化碳有多重？” （预设：换算感知：“相当于两个大苹果的重量！”或者“相当于好几本课本的重量！”） 4.得出结论：原来我们用空调、看电视、用电灯等活动实际上都是在把地下的碳挖出来，排放到大气里。 5.辩论赛：“功劳”还是“罪过”？ “煤、石油这些化石燃料，给我们的生活带来了光明和温暖，但也制造了污染。你觉得它们是人类的‘功臣’还是‘罪人’？” 6.小组讨论，并简单阐述理由： （预设：没有煤就没有电，冬天会很冷，必须依靠它/煤或者燃油它烧完就没了，还让地球产生温室效应，应该被淘汰。） 7.教师总结：化石燃料是“双刃剑”。目前我们还离不开它，但过度消耗必然会伤害地球。（板书：化石燃料——有限、污染） （设计意图：通过"一度电的旅行"故事化叙事，将抽象的能源转化过程具象化；借助309克煤与844克二氧化碳的精准数据，建立学生可触摸的量化感知；以"功臣还是罪人"的辩论冲突，引导辩证认识化石燃料的双重属性，在价值辨析中自主建构"有限且污染"的核心概念，实现科学认知与环保责任感的同步生长。） （三）实验求证 (约15分钟) 1.“刚才大家说地球的温室效应，是什么把热量锁在了大气层里？ （预设：二氧化碳） 2. 今天我们要在教室里模拟这个过程。视频介绍温室效应模拟实验。 ①　取1个透明的塑料密封袋和两支型号相同的温度计； ②　将其中一支温度计装入密封袋内，封好口袋； ③　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； ④　按下表的时间间隔观察两支温度计的读数变化，同时将观察到的数据记录下来。 温馨提示：两支温度计放在离地面等高的位置，让阳光直射两支温度计的液泡部分。 小组讨论思考： ①透明塑料袋模拟了什么？ ②为什么要放在阳光下？ ③为什么要对比两支温度计？ ④预期两支温度计的温度如何变化？ 3.分组实验：巡视指导，提醒学生仔细观察密封袋内温度的上升速度。 组装器材，将一支温度计放入密封袋内，另一支放在外面。发现密封袋内的温度上升得明显更快。 4.推理结论：透明袋（代表二氧化碳等温室气体）把热量“关”住了，导致了升温。这就是温室效应。 （设计意图：通过简易模拟实验将抽象的温室效应可视化，以对比探究强化"控制变量"的科学思维，让学生在动手操作中直观理解二氧化碳的保温机制，实现从感性体验到理性认知的跨越。） （四）实践应用 (约8分钟) 1.“恭喜各位同学，通过了前面的考验，现在正式成为‘初级能源审计员’！但要拿到‘高级审计员’的通行证，还需要完成最后一项挑战：改造家庭能源账单。” 2.头脑风暴：出示图片：普通灯泡 vs 节能LED灯；自驾车 vs 公交地铁。 3.“如果你是审计员，你会给这家人提出哪些‘节能减排’的建议？不仅要省电，还要省钱！” （预设：引导学生从“衣、食、住、行”四个方面提出建议。） 学生活动： 热烈讨论： 住：夏天空调调高1℃，随手关灯，用自然光。 行：短途骑自行车，多坐公交。 食：少用一次性筷子，光盘行动。 3. 小结：不积跬步无以至千里，不积小流无以成江河。从我们做起，从小事做起，每个人的点滴行动一定能为节能减排贡献自己的力量！ （设计意图：通过"高级审计员"进阶挑战延续情境主线，以家庭账单改造为真实任务驱动，引导学生从衣食住行多维度提出可操作的节能减排策略，实现科学知识向生活实践的迁移，强化"低碳生活从我做起"的责任担当。） ( 合理利用能源 问题 措施 能源有限 节约（使用、新技术） 环境问题（温室效应） 开发新能源（清洁） )板书设计 教 学 反 思 本节课以“家庭能源审计员”角色扮演贯穿全程，将抽象的能源知识转化为趣味性任务。辩论环节“化石燃料是功臣还是罪人”成为亮点，有效激活了学生的辩证思维，使知识认知从被动接受转向主动建构。模拟温室效应实验在情境包裹下，观察目标更明确，学生能自然将“塑料袋锁热”现象迁移理解大气变暖原理。 “低碳通行证”挑战成功将课堂向生活延伸，学生提出的节能方案具体多样，体现了学以致用的转化能力。整体上，情境驱动有效提升了五年级学生的课堂卷入度，但在小组实验的时间把控与不同认知水平学生的任务分层上，仍有优化空间，可考虑为“审计任务”设置差异化挑战卡。 学科网（北京）股份有限公司 $