4.3 环境保护与可持续发展 课时教案（表格式）2025--2026年教科版高中物理必修第三册

4.3《环境保护与可持续发展》课时教案 学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时 教材 教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 本节内容位于教科版高中物理必修第三册第四章第三节，是“能源与可持续发展”单元的收尾课。教材从能量转化与守恒定律出发，结合现实中的能源消耗、环境污染问题，引导学生认识人类活动对自然环境的影响，进而理解环境保护与可持续发展的必要性。本课将物理知识与社会议题深度融合，体现了物理学科的社会责任属性，具有鲜明的时代性和实践导向。 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、热机效率、电能输送等有系统学习，具备初步的科学思维能力。同时，他们关注社会热点，对雾霾、碳排放、新能源汽车等话题有一定生活经验。但部分学生仍存在“环保是别人的事”“科技万能解决一切”的片面认知，缺乏将个人行为与全球生态联系起来的系统观念。此外，面对复杂环境问题，容易产生无力感或焦虑情绪。因此，教学中需通过真实情境激发责任感，借助数据和案例增强说服力，并设计可操作的任务帮助学生建立“我能参与”的积极信念。 课时教学目标 物理观念 1. 能从能量转化与守恒的角度，分析常见能源利用过程中的能量损耗与环境代价，理解能源结构与环境质量之间的内在联系。 2. 掌握温室效应的基本原理，能用物理模型解释二氧化碳等温室气体如何影响地球的能量平衡。 科学思维 1. 能够运用建模思想，构建“人类—能源—环境”相互作用的系统模型，识别关键变量及其反馈机制。 2. 通过对多源数据（如碳排放曲线、气温变化图、能源占比饼图）的比较与推理，形成基于证据的判断能力。 科学探究 1. 能围绕本地环境问题（如空气质量、垃圾分类），设计简单的调查方案，收集并整理相关数据。 2. 在小组合作中，能提出改进能源使用方式的可行性建议，并进行模拟验证或成本效益初判。 科学态度与责任 1. 树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，增强节约资源、保护环境的自觉意识。 2. 认识到可持续发展是全人类共同的责任，愿意在生活中践行绿色低碳的生活方式，并积极参与环保宣传。 教学重点、难点 重点 1. 理解能源利用过程中伴随的能量损耗与环境污染的物理本质。 2. 掌握温室效应的物理机制及其与全球气候变化的关系。 难点 1. 构建“能源—环境—社会”复合系统的整体认知框架，避免孤立看待环境问题。 2. 将宏观的可持续发展理念转化为具体的、可执行的个人行动策略。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、议题式教学法、合作学习法 教具准备 多媒体课件、空气质量监测APP截图、碳足迹计算器网页、可再生能源模型图片 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入：一封来自未来的信 【5分钟】 一、创设未来情境，引发情感共鸣 （一）、播放微视频《2070年的城市》 视频呈现：灰黄色的天空下，人们戴着厚重的空气净化面罩行走；河流浑浊发臭，岸边堆积着电子垃圾；太阳能板覆盖屋顶，风力发电机在远处缓缓转动。画外音：“亲爱的2025年同学们，我是你们的孙辈。我们继承了一个高能耗、高污染的世界。极端天气频发，饮用水短缺，许多物种已经消失……但我们仍在努力修复。今天，我想问你们：当你们拥有选择权的时候，做了什么？” 教师缓缓说道：“这并非科幻电影的虚构场景，而是如果我们不改变当前发展模式，可能面临的现实。正如爱因斯坦所说：‘我们不能用制造问题时的同一水平思维来解决问题。’今天的物理课，我们将以科学家的眼光，重新审视我们与地球的关系。” （二）、提出核心议题 教师在黑板上写下本节课的核心议题：“在能量守恒的宇宙中，为什么我们的地球会‘生病’？作为高二学生，我们能做些什么？” 接着引导：“物理学告诉我们， ... ...