6.3 珍惜大自然 课时教案（表格式）2025--2026年鲁科版高中物理必修第三册

6.3 《珍惜大自然》课时教案 学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时 教材 鲁科版高中物理必修第三册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容位于鲁科版高中物理必修第三册第六章第三节，是在学生学习了能量守恒定律、热力学第二定律以及能源利用等知识基础上的拓展与升华。教材通过介绍自然界中能量转化的方向性、熵增原理及其在生态系统的体现，引导学生理解自然系统的有序性维持需要持续的能量输入，并强调人类活动对自然环境造成的不可逆影响。内容融合了物理学核心概念与生态文明理念，具有鲜明的跨学科特征。 学情分析 高二学生已具备一定的物理基础知识，尤其是对能量转化和守恒有较深理解，但对“熵”这一抽象概念仍感陌生。他们思维活跃，关注社会热点问题如气候变化、环境污染，具备初步的批判性思维能力。然而，将物理规律应用于现实生态问题的能力尚弱，容易停留在表面认知。此外，部分学生存在“科技万能论”的误区，认为技术可以解决一切环境问题，缺乏对自然系统脆弱性的深刻认识。因此，教学中需借助具体案例帮助学生建立物理规律与生态环境之间的联系。 课时教学目标 物理观念 1. 理解自然界中能量转化具有方向性，掌握熵增原理的基本内涵，并能用其解释自然过程的不可逆性。 2. 认识生态系统中的能量流动遵循热力学规律，理解太阳能作为维持地球秩序的关键能源来源。 科学思维 1. 能够运用熵增原理分析典型生态破坏现象（如森林砍伐、海洋污染）背后的物理本质，提升模型建构与逻辑推理能力。 2. 通过对“永动机不可能实现”与“自然资源不可再生”的类比思考，深化对自然法则普遍性的理解。 科学探究 1. 通过小组合作查阅资料、分析数据，探究某一区域环境退化的能量学原因，形成研究报告。 2. 设计简单实验或模拟演示（如墨水扩散、冰块融化），直观感受熵增过程，培养观察与归纳能力。 科学态度与责任 1. 形成尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明观，增强节约资源、减少浪费的责任意识。 2. 主动宣传绿色低碳生活方式，积极参与校园环保行动，践行可持续发展理念。 教学重点、难点 重点 1. 熵增原理的物理含义及其在自然界中的普遍表现。 2. 太阳能驱动地球生态系统的能量机制。 难点 1. “熵”作为系统无序度的度量，其抽象概念的理解与具象化表达。 2. 将热力学第二定律与人类可持续发展问题建立深层关联。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 多媒体课件、墨水扩散实验装置、温度计、冰块、投影仪 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入：破窗之问 【5分钟】 一、创设真实情境，激发认知冲突。 （一）、播放视频片段：城市废弃工厂的破窗效应。 教师播放一段延时摄影视频：一栋空置厂房的窗户从完好到碎裂，玻璃碎片散落一地，随后杂草从缝隙中生长，锈迹蔓延墙体。画面静止后，教师提问：“如果我们把时间倒流，这些碎片能否自动飞回原位，重新组成完整的玻璃？为什么？” 引导学生回忆初中所学的“能量守恒”，指出虽然总能量不变，但过程却无法逆转。进而引出本节课的核心问题———为何有些过程只能单向进行？这背后隐藏着怎样的自然法则？ （二）、讲述爱丁顿名言，揭示主题。 教师引用英国天体物理学家亚瑟·爱丁顿的经典论述：“熵增原理是自然界所有定律中至高无上的。如果你的理论违背了热力学第二定律，那你就没有希望了。”并解释道：“今天我们要学习的‘熵’，不是冰冷的公式，而是大自然写给人类的一封警示信———关于秩序与混乱、创造与毁灭的终极密码。” 过渡语：“就像一首优美的交响乐一旦结束，音符不会自动回到乐谱上；大自然的和谐图景一旦被打破，也难以自行复原。我们该如何读懂这份来自宇宙深处的提醒？” 1. 观看视频，思考 ... ...