22.3 跨学科实践：为节约能源设计方案 教学设计2025-2026学年人教版（2024）九年级全册

第3节　跨学科实践：为节约能源设计方案 1.物理观念：经历为节约能源设计方案的过程，能应用所学热学、能量等知识，从节能环保的角度优化家庭能源的使用。 2.科学思维：在实践活动中，尝试运用能源相关知识分析家庭能源利用的情况，对家庭能源利用优化方案的有效性和可行性提出自己的见解，具有质疑创新的意识，培养科学论证能力。 3.科学探究：在为节约能源设计方案的过程中，收集信息、分析问题、提出设想，能表述自己的观点，与他人协作完成方案设计，能自我反思和听取他人意见，具有与他人合作的能力。 4.科学态度与责任：在方案设计、讨论交流和展示活动中，提高合作学习能力，既坚持原则，又能与他人分享、合作，具有保护环境、节约能源、促进可持续发展的责任感。 1.教学重点：调查家中能源使用情况，设计出科学合理且可操作的节能方案，并进行有效测试与评估。 2.教学难点：从多学科角度综合分析节能方案的有效性和可行性，提出创新性的节能措施。 通过前面的学习，我们了解到能源问题对环境和社会发展的重要影响。人们在生产生活中都会使用各种能源。你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？家庭是能源消耗的重要场所，想为节能和环保作出贡献，我们可以先从优化自己家中能源的使用入手。 任务一　调查家中能源的使用情况 教师活动 学生活动 [布置问题] 1.家庭中都使用了哪些能源，用于哪些方面？ 2.如何收集家庭能源消耗数据？ 3.如何分析家庭能源使用数据，找出能源浪费的环节？ 4.根据调查结果，分析家中哪些方面的能源使用可以优化，哪些需要优先改进？ [引导展示]请学生以小组合作的方式调查家中能源的用途、类型，通过电能表、水表、燃气表的读数等多种途径，了解并计算一年内家中的能源消耗量，派代表在课堂上表达交流。 [提问]从同学们的调查结果来看，有的家庭用天然气供暖，有的家庭用电来供暖，我们如何得知一个月的供暖能源消耗量？ [提问]结合本地居民天然气价格和居民生活用电电价表，根据估算出的每月用气量和用电量，大家尝试算一下平均一个月在供暖上的经济支出大约是多少？ 思考、讨论交流。 [展示]家中能源使用情况 学生1： 学生2： [讨论回答] 学生1：利用天然气供暖，可以通过燃气表、账单等查询估算供暖能耗情况。 学生2：空调供暖主要使用的是电能。每年12月至次年的2月需要供暖，根据电能表或用电账单，查询这几月的电费账单对比不需要供暖的月份（如3月至5月），多出来的部分就是供暖的消耗了。 [小组交流讨论，回答]根据预估的数据计算大致的费用金额。 任务二　选取优化对象与确定改进方法 教师活动 学生活动 [提问]根据我们前面的调查结果和分析，请大家思考一下家中在哪些方面的能源使用可以优化？哪些是要优先改进的？ [提问]同学们提出了许多可供选取的优化对象和方法，有同学提到了改变供暖方式和为房屋加装保温层，从两种不同的角度来改善能耗情况。请同学们结合你调查的供暖方式的能效及耗能情况，说一说该供暖方式的优缺点。 [补充归纳] 空调：初期安装成本高，但能效比优势显著，适合长时间、大面积取暖。 电暖器：设备价格低，适合小空间或局部加热，持续使用电费高。 地暖或暖气片：低温地区，避免依赖空调的电辅热。 由此可见，供暖方式的选择需因地区、因家庭环境、因需求而异。 [提问]除了改变供暖方式外，还有为房屋加装保温层的方案，我们怎样来验证这一方案的改善效果呢？ [小组交流讨论，回答]在能源使用方面：在家中使用太阳能等新能源；利用技术手段来提高现有能源的使用效率；用新能源汽车取代家中的传统燃油车…… 在设备升级方面：更换LED灯具、将老旧电器替换为具备节能认证的智能产品…… 在行为习惯方面：将热水器温度设定在40～45℃，既能满足日常 ... ...