3.11《开发新能源》（教学设计）-2025-2026学年科学六年级下册苏教版

该小学科学教学设计聚焦《开发新能源》核心内容，涵盖新能源的定义、类型、特点及开发意义。通过回顾常规能源的不可再生性导入，衔接前课“化石能源”知识，构建“常规能源-新能源”完整认知体系，为后续学习奠定基础。 该资料以制作太阳能小车并探究受光面积、角度对速度影响的实验为亮点，培养学生控制变量的科学思维和动手实践的探究能力。结合北京冬奥会新能源应用案例，强化环保责任的态度责任，帮助学生形成系统科学观念，提升教学效率与学生学习兴趣。

六年级下册科学第三单元《自然资源》 第11课《开发新能源》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“地球系统”“人类活动与环境”相关学习主题，聚焦六年级学生科学核心素养的发展要求，以苏教版小学科学六年级下册《开发新能源》一课为载体，通过观察、实验、探究等活动，引导学生认识新能源的定义、类型与特点，理解开发新能源的重要意义，培养学生的科学探究能力与环保责任意识。 二、教材分析 本课是苏教版小学科学六年级下册第三单元《自然资源》的第11课，是本单元关于“能源资源”的拓展与提升课。教材以“新能源”为核心，分为三大板块： 1. 认识新能源：明确新能源的定义，介绍太阳能、风能、地热能、生物质能等常见类型，点明开发新能源的背景是解决常规能源枯竭问题； 2. 探究太阳能的利用：通过太阳能装置图片，引导学生了解太阳能的用途；通过制作太阳能小车并探究影响其速度的因素，体验太阳能的转化与利用； 3. 拓展常见新能源：介绍风能、地热能、生物质能的特点与利用方式，结合北京冬奥会的案例，感受新能源的实际应用价值。 本课内容是对前一课“化石能源”的延伸，帮助学生建立“常规能源-新能源”的完整能源认知体系，为后续理解可持续发展、环保能源奠定基础，在单元教学中起到升华主题的关键作用。 三、学情分析 六年级学生已具备一定的生活经验，听过“新能源”“太阳能”“风能”等词汇，见过太阳能路灯、风力发电机等装置，但对新能源的科学定义、类型特点和利用原理缺乏系统认识。同时，六年级学生具备一定的动手操作和实验探究能力，对制作太阳能小车、探究影响因素等活动兴趣浓厚，适合通过动手实践、对比实验、案例分析等方式开展学习。但学生对不同新能源的能量转化过程理解难度较大，对开发新能源的深层意义认识不足，需要通过具体案例和实验逐步建构认知。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道新能源的科学定义，了解太阳能、风能、地热能、生物质能等常见新能源的类型与特点。 2. 了解太阳能的利用方式，知道太阳能可以转化为电能、热能等其他形式的能量。 3. 认识开发新能源的重要意义，知道新能源是解决常规能源枯竭问题的重要途径。 （二）科学思维目标 1. 能通过分析太阳能装置的用途，推理太阳能的能量转化形式，发展分析与推理能力。 2. 能通过对比实验，探究影响太阳能小车速度的因素，发展控制变量与归纳概括能力。 3. 能通过梳理不同新能源的特点，归纳新能源的共性特征，发展归纳与概括能力。 （三）探究实践目标 1. 能按照步骤制作太阳能小车，并通过对比实验探究影响小车速度的因素，初步掌握控制变量的实验方法。 2. 能结合课本资料，梳理不同新能源的利用方式，形成初步的信息整理能力。 3. 能主动搜集新能源相关资料，拓展对新能源应用的认识。 （四）态度责任目标 1. 在探究新能源的过程中，感受新能源的优势与潜力，培养对科学技术的兴趣。 2. 认识到开发新能源对保护环境、缓解能源危机的重要性，树立节约能源、开发清洁能源的责任意识。 3. 在小组实验和讨论中，培养乐于合作、实事求是的科学态度。 五、教学重难点 教学重点：认识常见新能源的类型与特点，了解太阳能的利用方式，理解开发新能源的重要意义。 教学难点：通过控制变量实验，探究影响太阳能小车速度的因素，理解新能源的能量转化原理。 六、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件（包含新能源相关图片、视频，太阳能装置案例，风能、地热能、生物质能介绍，北京冬奥会新能源应用案例）； 2. 太阳能小车制作材料（太阳能光电板、电动机、齿轮、车轮、车架等）； 3. 对比实验材料（遮光板、量角器、秒表、卷尺）； 4. 课堂练习题单、小组实验记录表。 （二）学生准备 1. 课前预习本课内容，搜集生活中新能源应用的实例； 2. 准备铅笔、直尺等学习用品。 七、教学过程 （一）情境导入，初识新能源（5分钟） 师：同学们，上节课我们认识了煤、石油和天然气这些常规能源，它们为我们的生活提供了大量能量，但它们有一个致命的缺点，大家还记得是什么吗？ 预设生：它们是不可再生资源，用一点就少一点，总有一天会枯竭的。 师：说得非常对！随着人类社会的发展，对能源的需求越来越大，常规能源面临枯竭的问题，而且使用过程中还会带来环境污染。为了解决这些问题，人们正在努力开发新的能源——新能源。今天，我们就一起来探究《开发新能源》。 师：大家看课本上的定义，什么是新能源？谁来读一读？ （指名学生朗读新能源的定义） 师：新能源包括哪些类型呢？ 预设生：太阳能、风能、地热能、生物质能、核能、潮汐能等。 师：没错！这些新能源有什么特点呢？它们大多是清洁、可再生的，对环境的污染很小，是未来能源发展的方向。我们先从最常见的太阳能开始探究。 （二）探究新知一：太阳能的利用（12分钟） 师：太阳能是我们最熟悉的新能源，大家看课本上的这些装置，它们利用太阳能做什么？我们一个一个来看。 师：第一个是太阳能路灯，它是怎么利用太阳能的？ 预设生：白天吸收太阳能，转化成电能储存起来，晚上用来照明。 师：第二个是太阳能汽车，它利用太阳能做什么？ 预设生：太阳能转化成电能，给汽车提供动力，让汽车跑起来。 师：第三个是空间站，空间站上的太阳能板有什么用？ 预设生：给空间站提供电力，支持设备运行。 师：第四个是太阳灶，它利用太阳能做什么？ 预设生：把太阳能聚集起来，产生热量，用来做饭、烧水。 师：第五个是太阳能冰箱，它的能量来自哪里？ 预设生：太阳能转化成电能，给冰箱供电，用来制冷。 师：大家说得非常全面！太阳能可以转化成电能、热能等多种形式的能量，广泛应用在照明、动力、供热、制冷等很多领域。接下来，我们就来动手制作一辆太阳能小车，亲身体验太阳能转化为动能的过程。 1. 制作太阳能小车 师：大家看课本上的太阳能小车示意图，它由哪些部分组成？ 预设生：太阳能光电板、电动机、齿轮、车轮、车架。 师：制作时，我们要把太阳能光电板和电动机连接起来，再安装齿轮和车轮。老师先给大家示范一下制作步骤，大家仔细看。 （教师示范太阳能小车的组装方法，强调注意事项：导线连接要牢固，齿轮咬合要紧密，车轮转动要顺畅） 师：现在大家分组制作太阳能小车，注意分工合作，遇到问题可以举手提问。 （学生分组制作太阳能小车，教师巡视指导，帮助有困难的小组） 2. 探究影响太阳能小车速度的因素 师：大家的太阳能小车都制作好了！我们来比一比，谁的小车跑得快？ （学生进行初步的小车竞速比赛，发现不同小车的速度有差异） 师：为什么有的小车跑得快，有的跑得慢呢？大家猜一猜，影响太阳能小车速度的因素有哪些？ 预设生1：可能和光电板的受光面积有关，面积越大，吸收的太阳能越多，速度越快。 预设生2：可能和光电板的受光角度有关，角度不同，吸收的太阳能多少不一样，速度也不一样。 预设生3：可能和齿轮的咬合、车轮的摩擦力有关。 师：大家的猜想都很有道理！今天我们重点探究两个因素：光电板的受光面积和受光角度。我们先看第一个探究问题：小车速度与光电板受光面积是否有关？ 师：大家看课本上的实验设计，我们的问题、假设、改变的条件、不变的条件分别是什么？ 预设生：问题是小车速度与光电板受光面积是否有关？假设是受光面积大，小车速度大。改变的条件是光电板的面积，不变的条件是光电板的受光角度。实验方法是对光电板进行部分遮挡。 师：实验时，我们用秒表记录小车行驶相同距离的时间，或者用卷尺测量相同时间内小车行驶的距离，来比较速度的快慢。大家分组进行实验，记录实验现象和结论。 （学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生注意控制变量，准确记录数据） 师：谁来说说你们的实验现象和结论？ 预设生1：我们用遮光板遮挡了一半的光电板，小车跑起来明显变慢了，行驶相同距离的时间变长了。 预设生2：没有遮挡光电板时，小车跑得最快，遮挡的面积越大，小车速度越慢。 师：所以我们的结论是什么？ 预设生：光电板的受光面积越大，吸收的太阳能越多，转化成的电能越多，小车的速度越快。 师：非常正确！接下来我们探究第二个问题：小车速度与光电板受光角度是否有关？ 师：同样，我们先明确实验设计：问题、假设、改变的条件、不变的条件。 预设生：问题是小车速度与光电板受光角度是否有关？假设是受光角度为90°时，小车速度大。改变的条件是光电板的受光角度，不变的条件是光电板的面积。实验方法是改变光电板的受光角度。 师：大家用秒表和卷尺，分别测量光电板与地面成30°、60°、90°角时，小车行驶相同距离的时间，记录数据，比较速度。 （学生分组实验，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的实验现象和结论？ 预设生1：当光电板和光线垂直，也就是角度接近90°时，小车跑得最快；角度越小，速度越慢。 预设生2：我们测量了，角度为90°时，小车行驶1米用了5秒；角度为30°时，用了10秒，速度明显变慢了。 师：所以我们的结论是什么？ 预设生：光电板的受光角度越接近与光线垂直（90°），吸收的太阳能越多，小车的速度越快。 师：总结得非常到位！通过这两个实验，我们知道了太阳能小车的速度和光电板的受光面积、受光角度都有关系，受光面积越大、受光角度越合适，小车速度越快。这也说明，我们利用太阳能时，要尽可能让光电板接收到更多的阳光，才能更高效地利用太阳能。 （三）探究新知二：常见新能源（10分钟） 师：除了太阳能，还有哪些常见的新能源呢？我们一起来了解课本上介绍的风能、地热能和生物质能。 1. 风能 师：大家看课本上的介绍，风能有什么特点？怎么利用？ 预设生：风能资源总储量非常大，全球可利用的潜在风能相当于全球总能量需求的10~20倍。风能的利用主要是风力发电，利用风力使风车叶片旋转，再通过增速机提升旋转速度，驱动发电机发电。 师：我国的风能资源主要分布在哪里？ 预设生：主要分布在北部地区、东南沿海及附近岛屿。 师：大家想一想，风能有什么优点？ 预设生：风能是清洁、可再生的能源，发电过程中不会产生污染，而且储量很大。 2. 地热能 师：再来看地热能，地热能来自哪里？怎么利用？ 预设生：地热来自地球深处，这种热能储量非常大。通过钻井，可以把这些热能从地下储层引入水池、房间、温室和发电站等。地热能是一种新的清洁能源，我国地热资源丰富，大多可直接利用。 师：大家看课本上的地热发电站图片，地热能可以用来做什么？ 预设生：发电、供暖、温室种植等，而且不会产生污染，是清洁能源。 3. 生物质能 师：接下来是生物质能，什么是生物质能？它蕴藏在哪里？ 预设生：生物质能是指自然界中的生物及它们产生的废弃物提供的能量，蕴藏在薪柴、玉米、藻类、稻壳、动物粪便和生活垃圾中。 师：怎么利用生物质能？ 预设生：可以制取沼气用于燃烧、发电，还可以生产生物质成型燃料和生物乙醇、生物柴油等生物质液体燃料。我国生物质能资源十分丰富，有广阔的应用前景。 师：大家看课本上的生物质成型燃料图片，它和普通的薪柴相比有什么优点？ 预设生：更清洁、燃烧效率更高，而且可以利用废弃物制作，变废为宝。 4. 新能源的实际应用 师：大家知道吗？2022年北京冬奥会所有场馆使用的电力，都来自风力发电和太阳能光伏发电，这就是新能源在大型活动中的实际应用。大家想一想，使用新能源有什么好处？ 预设生：可以减少常规能源的使用，缓解能源危机，还能减少环境污染，保护我们的地球。 （四）全课小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起开发新能源，认识了很多新的能源，谁来总结一下？ 预设生1：我们知道了什么是新能源，包括太阳能、风能、地热能、生物质能等，它们是清洁、可再生的能源。 预设生2：我们制作了太阳能小车，探究了影响小车速度的因素，知道了受光面积和受光角度会影响太阳能的利用效率。 预设生3：我们了解了风能、地热能、生物质能的利用方式，知道了它们都是未来能源发展的重要方向。 预设生4：开发新能源可以解决常规能源枯竭的问题，还能减少环境污染，保护地球。 师：总结得非常完整！新能源是解决能源危机和环境问题的重要途径，虽然现在还有一些技术限制，但随着科学技术的发展，新能源一定会越来越广泛地应用在我们的生活中。希望大家能记住这些知识，树立节约能源、开发清洁能源的意识，努力学习科学知识，未来为新能源的发展贡献自己的力量。 （五）课堂练习（7分钟） 一、选择题（每题2分，共10分） 1. 下列能源中，不属于新能源的是（ ） A. 太阳能 B. 风能 C. 煤 D. 地热能 2. 太阳能小车的速度与下列哪个因素无关（ ） A. 光电板的受光面积 B. 光电板的受光角度 C. 小车的颜色 D. 齿轮的咬合情况 3. 风能的主要利用方式是（ ） A. 直接燃烧 B. 风力发电 C. 制取沼气 D. 供暖 4. 下列关于生物质能的说法，错误的是（ ） A. 生物质能蕴藏在生物及废弃物中 B. 可以制取沼气用于发电 C. 是不可再生能源 D. 可以生产生物质成型燃料 5. 北京冬奥会场馆使用的电力主要来自（ ） A. 火力发电 B. 核能发电 C. 风力发电和太阳能光伏发电 D. 水力发电 二、简答题（每题5分，共10分） 1. 说一说，开发新能源有什么重要意义？ 2. 结合本节课的实验，说一说如何提高太阳能小车的速度？ （学生独立完成练习，教师巡视，之后指名核对答案，讲解易错点） 八、板书设计 开发新能源 什么是新能源？ 定义：新发现或未广泛使用的能源，清洁、可再生，如太阳能、风能、地热能、生物质能等 意义：解决常规能源枯竭问题，减少环境污染 太阳能的利用 1. 用途：照明（路灯）、动力（汽车）、供热（太阳灶）、供电（空间站） 2. 太阳能小车实验 受光面积：面积越大，速度越快 受光角度：90°（垂直光线）时速度最快 提高太阳能利用效率的方法：增大受光面积、调整受光角度 常见新能源 风能：风力发电，分布在北部、东南沿海 地热能：地热发电、供暖，来自地球深处 生物质能：沼气、成型燃料，来自生物及废弃物 北京冬奥会：新能源电力应用 九、教学反思 本课以“开发新能源”为核心，紧扣2022版新课标要求，通过情境导入、动手制作、对比实验、案例分析等环节，引导学生认识新能源的定义、类型与利用方式，达成了预设的教学目标。教学中，学生对太阳能小车的制作和探究实验兴趣浓厚，能通过控制变量的方法探究影响小车速度的因素，有效发展了科学探究能力和控制变量思维；对不同新能源的案例分析，也让学生感受到了新能源的优势与潜力，激发了环保意识。 但教学过程中也存在一些不足：一是部分小组的太阳能小车制作不够顺畅，影响了后续的实验探究；二是对不同新能源的能量转化过程讲解不够深入，部分学生理解仍有困难；三是课堂时间分配不够合理，实验探究环节占用时间较多，导致新能源拓展部分的讨论不够充分。 在今后的教学中，可提前准备组装好的备用太阳能小车，避免因制作问题影响实验；同时，可补充新能源能量转化的示意图或动画，帮助学生理解原理；还可优化课堂时间分配，增加新能源应用案例的讨论环节，引导学生更深入地思考新能源的未来发展，进一步深化对本课知识的理解，培养学生的探究实践能力与责任意识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $