19.水能和风能 教学设计-2026-2027学年科学六年级上册青岛版

该小学科学教学设计聚焦水能和风能的能量转化原理、应用及特性，通过风吹风车、流水推动水车的动态图片与发电短视频导入，衔接太阳能、地热能旧知，构建“传统能源—新型清洁能源”知识脉络。 资料特色在于结合实景视频和水电站工作原理动画拆解能量转化过程，通过小组对比研讨辩证分析水能风能的利弊，落实科学思维培养，拓展任务绘制“清洁能源分类与应用”思维导图助力知识整合，既帮助学生系统掌握能源知识，也为教师提供清晰教学框架与丰富资源。

19.水能和风能 【教材分析】 本课是第四单元第三课，延续清洁能源探究主题，聚焦水能、风能两种常见天然可再生能源，完善单元清洁能源知识体系。教材以江河流水、自然刮风的生活现象导入，讲解水能、风能的能量来源、转化原理，结合水电站、风力发电场的实景案例，介绍两类能源的利用方式、优势与局限性。本课承接前两课化石能源、太阳能地热能的知识，实现“传统能源—新型清洁能源”的完整对比，帮助学生系统掌握各类能源的特性，为后续垃圾资源化利用、节能环保综合实践奠定认知基础，是单元知识衔接的关键课时。 【学情分析】 六年级学生对风、流水的自然现象十分熟悉，见过风力发电机、水电站，知道风和流水可以产生能量，但无法清晰认知水能、风能的能量转化过程，不了解其作为清洁能源的属性。学生已经掌握能源分类、能量转化的基础学习方法，具备对比探究、归纳总结的能力，能够自主分析能源的利弊，但对水能、风能利用的条件限制、对生态的细微影响认知不足，辩证看待能源开发的利弊是本课难点。学生对自然能源发电的工程案例兴趣浓厚，适合结合实景、视频、案例开展探究教学。 【核心素养分析】 [科学观念] 1.知道流水具有水能、风具有风能，二者均是可再生、无污染的天然清洁能源； 2.掌握水能、风能的能量转化方式，了解水电站、风力发电的工作原理与应用价值； 3.明确水能、风能的利用条件、优势与局限性，完善能源分类认知。 [科学思维] 通过对比水能、风能与其他能源的差异，归纳可再生清洁能源的共同特征，能辩证分析水能、风能开发的利弊，形成系统的能源分析思维。 [探究实践] 通过观察发电工程案例、模拟能量转化分析、小组研讨探究，自主梳理水能、风能的利用方式、优缺点，提升观察分析与归纳探究能力。 [态度责任] 1.感受自然能源的价值，体会人类合理开发自然能源、服务生产生活的智慧； 2.认识清洁能源对保护环境、缓解能源危机的重要意义，持续树立节能低碳、绿色环保的理念； 3.关注新能源开发与生态保护的平衡，树立科学开发、合理利用资源的意识。 【教学重点】 掌握水能、风能的能量转化原理，了解水能、风能的生活生产应用。 【教学难点】 辩证分析水能、风能开发利用的优势与局限性，理解能源开发与生态保护的关系。 【教具准备】 [教师教具] 江河流水、风力发电场实景短视频、水电站工作原理动画、水能风能利弊科普课件、国内外大型风电、水电工程图片素材。 [学生分组器材] 水能风能探究资料卡、能源对比汇总记录表、课堂研讨清单。 【教学过程】 一、导入新课 [教师活动]出示风吹动风车、流水推动水车的动态图片，提问：风、流水可以产生力量，这种力量是什么能量？我们如何利用风和流水的能量服务生活？播放风力发电、水力发电短视频，引出本节课课题《水能和风能》。 [学生活动]观察图片和视频，感知流水、风的能量作用，自由发言猜想水能、风能的用途，快速进入课堂探究状态。 [设计意图]以自然现象和传统、现代应用场景结合导入，贴近学生生活，直观感知自然能源的价值，激发探究欲望。 二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展） （一）聚焦板块 [教师活动]回顾上节课太阳能、地热能的特点，引导学生梳理天然清洁能源的范畴；抛出聚焦问题：风和流水蕴含的能量有什么特点？人类是如何将水能、风能转化为可用能量的？明确本节课探究核心。 [学生活动]回顾旧知，梳理清洁能源共性；思考聚焦问题，结合生活经验初步感知水能、风能的特点。 [设计意图]串联单元知识，构建完整的清洁能源知识体系，明确课堂探究方向。 （二）探索板块 1.探究水能的利用与特点 [教师活动]讲解水能的来源：流动的河水、湖水、海水具有动能，即为水能。播放水电站工作动画，讲解能量转化：水能→机械能→电能。介绍水能的应用：古代水车灌溉、磨面，现代水电站发电、防洪、灌溉。补充水能利用的条件与局限：需要充足水流、地势落差大，水电站建设会改变局部生态环境。 [学生活动]观看动画，理解水能发电的转化过程；记录水能的应用场景与特点，小组交流水能利用的优势与不足。 [设计意图]古今应用对比，帮助学生全面认识水能价值，通过动画拆解复杂的发电原理，突破认知难点。 2.探究风能的利用与特点 [教师活动]讲解风能的来源：空气流动形成风，风具有的能量即为风能。展示风力发电场图片，讲解能量转化：风能→机械能→电能。介绍风能应用：古代风车提水、磨粮，现代风力发电、风力助航。补充风能局限：风力不稳定、受季节地域影响大、发电效率不稳定。 [学生活动]对比水能学习风能知识，梳理风能的转化方式、应用场景；小组合作，对比水能、风能的异同点，完善探究记录表。 [设计意图]采用类比探究的方式，降低学习难度，培养学生自主对比、归纳的学习能力。 （三）研讨板块 [教师活动]出示研讨问题，组织小组深度讨论，随后全班交流总结： 研讨问题1：水能和风能为什么属于可再生清洁能源？和化石能源相比有哪些优势？ 研讨问题2：水能、风能的开发利用存在哪些局限性？ 研讨问题3：人类如何科学开发水能、风能，兼顾能源利用和生态保护？ [学生活动]小组研讨交流，汇总观点发言；结合所学，总结四类清洁能源（太阳能、地热能、水能、风能）的共同特点，明确不同能源的适用场景。 [设计意图]整合单元清洁能源知识，培养学生辩证思维和综合分析能力，落实科学思维与态度责任目标。 （四）拓展板块 [教师活动]介绍我国三峡水电站、海上风力发电基地的建设成就，展示绿色能源助力双碳目标的相关资料。布置拓展任务：课后绘制一张“清洁能源分类与应用”思维导图，梳理本单元所学能源知识。 [学生活动]了解国家重大能源工程，增强民族自豪感；明确课后梳理任务，系统整合单元知识。 [设计意图]结合大国工程拓宽学生视野，引导学生自主梳理知识，构建完整的单元知识框架。 四、课堂小结 本节课我们学习了水能和风能两种天然清洁能源。流动的水具有水能，流动的空气形成的风具有风能，二者均可循环再生、无污染，是优质的可再生能源。人类通过技术将水能、风能转化为电能，广泛用于生产生活，替代化石能源，减少环境污染。水能发电稳定、无污染，但建设条件受限、会影响局部生态；风能资源广泛，但风力不稳定、发电效率波动大。我们要科学、合理开发自然能源，在利用能源造福人类的同时，保护自然生态环境。 【板书设计】 水能和风能 一、水能 1.来源：流动的水体 2.能量转化：水能→机械能→电能 3.应用：水车灌溉、水电站发电、防洪灌溉 4.特点：可再生、无污染、建设条件受限 二、风能 1.来源：空气流动 2.能量转化：风能→机械能→电能 3.应用：风车磨粮、风力发电、风力助航 4.特点：可再生、无污染、风力不稳定 三、价值：替代化石能源、绿色环保、助力低碳 1 学科网（北京）股份有限公司 $