【大单元·任务式】《6.4.2 跨学科实践：半导体与光伏发电（第二课时）》课时教学设计（表格式）--教科2024版9年级

中小学教育资源及组卷应用平台 【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册 第6章 电功率 课题 6.4.2 跨学科实践：半导体与光伏发电（第二课时） 课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课 1.教学内容分析 本节课聚焦“设计校园光伏发电项目方案”的跨学科实践，融合物理、地理、工程等学科知识。内容分为两部分：一是实验探究，通过改变光照强度、入射角度、电池板连接方式，探究太阳能电池输出功率的影响因素，深化电功、电功率的应用；二是项目式任务，包括测算校园屋顶光伏理论发电量与学校用电量、确定太阳能电池板安装方式、撰写项目方案及交流展示，引导学生从多学科视角解决实际能源问题，体现“科学—技术—社会— 环境”的紧密联系。 2.学情分析 九年级学生已掌握电功、电功率的计算，具备基本实验操作能力，但跨学科整合知识的经验不足，如将物理电学规律与地理太阳高度角、工程方案设计结合；对“光伏发电项目”这类复杂实际问题，在数据测算、系统方案优化等方面的系统性思维有待培养，需要教师通过任务拆解、分步引导，帮助学生搭建探究与实践的桥梁。 3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： 3.4电磁能 3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。 3.4.3会使用电流表和电压表。 3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 课标分析： 依据义务教育物理课程标准“跨学科实践”与“科学探究”的相关要求，本节课通过“探究太阳能电池输出功率的影响因素”实验，培养学生实验设计、变量控制与数据处理的科学探究能力；通过“设计校园光伏发电项目方案”的跨学科任务，融合物理、地理、工程等多学科知识，提升技术与工程实践能力；同时引导学生认识太阳能这一清洁能源的利用价值，理解能源开发与环境保护的关系，增强科学态度与责任，树立可持续发展的意识。 学习目标： 1.物理观念：理解太阳能电池输出功率与光照强度、入射角度、连接方式的关系，深化电功、电功率的实际应用。 2.科学思维：能分析实验数据归纳规律，具备跨学科问题的分析、综合与系统思维。 3.科学探究：能设计并完成 “太阳能电池输出功率影响因素” 的实验，提升实验设计、变量控制与数据处理能力。 4.科学态度与责任：通过校园光伏发电项目设计，增强对清洁能源的认知，树立节能、环保与可持续发展意识。 重点： 1.太阳能电池输出功率的影响因素。 2.校园光伏发电项目的核心步骤。 难点： 1.多因素对太阳能电池功率影响的实验探究。 2.跨学科视角下校园光伏发电项目的系统设计。 4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：考查对太阳能电池输出功率影响因素的认知 知识应用：分析不同条件下光伏发电量差异的能力小组合作评价小组讨论：观察实验、项目讨论的参与度及倾听尊重表现 合作任务：评估小组分工协作、成果质量及成员贡献实验评价实验操作：评价“太阳能电池功率”实验的仪器使用、变量控制规范度 实验分析：考查数据记录完整性及归纳功率影响因素的推理能力项目实践评价项目规划：考量校园光伏项目计划、资源安排合理性 项目实施：观察数据测算、安装模拟的规范性 项目成果：评价方案分析深度、结论合理性及交流展示清晰度 5.学习活动设计 教师活动 学生活动 设计意图/学习评价 任务一：激趣导入 播放视频，要求关注“太阳光→电能”的核心设备及与半导体特性的关联； 提问：转化关键设备是什么？依赖半导体的哪种特性？，引导关联“光电特性”，过渡到“设计校园光伏发电项目方案”； 介绍学习脉络：探究核心问题→实验验证→项目设计 学生观看视频，记录 “核心设备：光伏电池板”“半导体特性：光电效应”。 学生抵抗、回答，回顾光电特性与单向导电性的区别。 学生明确 ... ...