第3节 跨学科实践:为节约能源设计方案 物理观念:认识能量的转移和转化具有方向性;了解什么是材料的热导率。 科学思维:培养学生观察、分析、解决问题的能力,将所学知识应用于实际生活的能力。 科学探究:通过跨学科实践活动培养学生的应用能力;实践过程中不断发现问题,解决问题。 科学态度与责任:理解环境保护与可持续发展的关系,提出节能减排的措施,树立节能意识;培养学生合作的意识和将所学知识应用于生活的意识。 教学重点:节约能源方案的设计与实施。 教学难点:实践过程中科学、工程、技术、材料等不同学科的知识整合应用。 教师准备:教学课件。 学生实验:纸箱、聚苯板、剪刀、美工刀、胶水、双面胶、寒暑表、玻璃片、玻璃胶等。 教学环节 设计意图 一、项目提出 提出问题:你在生活中见到了哪些浪费能源的情况 学生举例:如电资源浪费、水资源浪费、燃气资源浪费、交通资源浪费等。 播放视频《节能减排 绿色生活》。 教师总结:能量的转移和转化具有方向性,我们要为节能和环保作出贡献,可以从优化家中能源的使用入手,制订优化家庭能源使用的方案。 了解生活中浪费能源的现象,树立节能减排的意识 二、项目分析 1.了解家庭使用能源的具体情况。 2.提出优化方案,分析它的有效性和可行性,讨论交流,对方案进行改进。 明确本节课实践任务、设计思路 三、项目实施 1.调查家中能源的使用情况 学生课前调查家庭中能源的使用情况,填写在自己设计的表格中,可以参照课本201页“表1”。 部分小组上台进行展示交流,并大致说明自己家中能源的使用情况,包括能源的种类、用途,哪种能源使用的最多及大致消耗量等。 2.选取优化对象与确定改进方法 ①根据调查结果,思考家中哪些方面的能源使用可以优化 哪些是要优先改进的 学生讨论交流:家庭用电的优化、天然气的优化、燃油车使用的优化等。 ②学生讨论交流:优化能源使用的方法有哪些 学生展示:节约能源;多用新能源(如太阳能、地热能等);利用技术手段提高能源利用率(如为房屋加保温层,减少能量损失;使用新能源汽车代替燃油车等)。 ③确定节能方法时,需要从哪些角度分析 如何分析 以新能源汽车代替燃油汽车为例进行分析。 通过调查家庭中能源使用情况,确定节能优化对象和改进方法 学生在讨论交流中归纳节约能源的方法 学生讨论交流: ①比较新能源汽车是否节约能源,是否环保,相同速度下比较“百公里耗电”和“百公里耗油”,还要考虑新能源汽车的电池使用时间。 ②还要考虑家庭出行需要,需要分析出行的时间,新能源汽车的续航里程,充电桩的多少、充电时间、电池在不同天气的衰减程度等。 3.制订与检验设计方案 教师说明:本节课我们以课本中的方案一进行研究,研究为房屋加装保温层后的节能情况。 (1)明确思路、选取材料 [合作学习] 阅读课本201~202页“方案一”,提出以下要求: ①使用保温材料的原理是什么 减少与外界的热传递。 ②材料的保温性能与哪些因素有关 保温材料的厚度、热导率、干燥程度、与外界的接触面积,以及外界的温度等有关。 ③什么是热导率 选择保温材料时,选择热导率大的材料还是热导率小的材料 课件展示热导率,是表示材料热传导能力大小的物理量。热导率越大,说明导热能力越强;越小,导热能力越弱。选择热导率小的材料,减少热传递。课件展示生活中常见的保温材料。有矿棉、岩棉、玻璃棉、挤塑板等。 ④除了考虑保温材料的热导率外,还要考虑哪些因素 材料的环保性、价格、耐火性、是否容易安装等。 ⑤分析课本202页“表2”,什么材料适合用做保温材料 从表中选择1~2种填写在课本203页表格中进行比较。 小组展示“表3”,并大致说明选择的理由。 材料名称热导率环保性价格耐火性易安装程度……材料1材料2材料3…… 学生:根据各种材料的保温性能对比,应选择热导率低的聚苯板做外墙的保温 ... ...
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