《利用身邊的風：3 讓小電珠亮起來》教學設(shè)計-2023-2024學年五年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版

《利用身邊的風：3讓小電珠亮起來》教學設(shè)計-2023-2024學年五年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：《利用身邊的風：3讓小電珠亮起來》

2.教學年級和班級：五年級下冊

3.授課時間：2023-2024學年

4.教學時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標1.科學探究：通過實驗操作，培養(yǎng)學生提出問題、設(shè)計實驗、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)的能力，提高科學探究的意識和能力。

2.技術(shù)應用：引導學生運用所學知識，動手制作簡易風能發(fā)電裝置，培養(yǎng)學生的動手操作能力和解決問題的能力。

3.環(huán)境意識：讓學生認識到風能作為一種可再生能源的重要性，培養(yǎng)節(jié)約能源、保護環(huán)境的意識。

4.創(chuàng)新實踐：鼓勵學生在實驗過程中勇于嘗試新方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。學情分析五年級學生正處于好奇心強、動手能力逐漸增強的年齡段。在知識層面，他們對簡單的物理現(xiàn)象和原理有一定的了解，如電流、電壓等基本概念。在能力方面，學生的觀察能力、實驗操作能力和初步的解決問題能力已有一定基礎(chǔ)。然而，由于生活經(jīng)驗的限制，他們對風能發(fā)電的原理和實際應用了解有限。

在素質(zhì)方面，學生的合作意識、探究精神和創(chuàng)新思維有待進一步提高。部分學生在實驗操作中可能存在粗心大意、操作不規(guī)范等問題，這可能會影響實驗結(jié)果的準確性。此外，學生在面對挑戰(zhàn)時，可能表現(xiàn)出一定的畏難情緒，需要教師在教學中給予適當?shù)墓膭詈椭笇А?/p>

對課程學習的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，學生對風能發(fā)電的興趣直接影響他們參與實驗的積極性；其次，學生的動手操作能力和實驗探究能力是本節(jié)課的重點，因此，學生的這些能力將對課程學習產(chǎn)生直接影響；最后，學生的環(huán)保意識和創(chuàng)新思維在本節(jié)課中也將得到鍛煉和提升。教師需要根據(jù)學生的實際情況，調(diào)整教學策略，確保教學目標的達成。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.實驗法：通過實際操作，讓學生親手制作風能發(fā)電裝置，親身體驗科學原理的應用。

2.討論法：引導學生就實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行討論，培養(yǎng)學生的分析和表達能力強。

3.案例分析法：通過具體案例，讓學生了解風能發(fā)電的實際應用，激發(fā)學習興趣。

教學手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示風能發(fā)電的基本原理和實驗步驟，提高教學直觀性。

2.視頻播放：播放風能發(fā)電的相關(guān)視頻，增強學生的感性認識，激發(fā)學習熱情。

3.實驗器材準備：提供必要的實驗器材，確保學生能夠順利完成實驗操作。教學過程設(shè)計一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段風能發(fā)電的紀錄片片段，引導學生觀察風能發(fā)電的過程。

2.提出問題：觀看結(jié)束后，提問學生：“你們知道風能是如何轉(zhuǎn)化為電能的嗎？”

3.學生回答：邀請幾名學生回答問題，教師總結(jié)并引出本節(jié)課的主題。

二、講授新課（15分鐘）

1.介紹風能發(fā)電的原理：講解風能發(fā)電的基本原理，包括風力驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)、發(fā)電機產(chǎn)生電流等。

2.實驗演示：展示一個簡易的風能發(fā)電實驗裝置，引導學生觀察實驗現(xiàn)象。

3.講解實驗步驟：詳細講解實驗步驟，包括連接電路、啟動實驗等。

4.學生提問：解答學生在實驗過程中遇到的問題。

三、鞏固練習（10分鐘）

1.實驗操作：學生分組進行風能發(fā)電實驗，教師巡回指導。

2.交流討論：每組學生分享實驗結(jié)果，討論實驗中的問題和改進措施。

3.總結(jié)實驗現(xiàn)象：教師引導學生總結(jié)實驗現(xiàn)象，加深對風能發(fā)電原理的理解。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問：提問學生風能發(fā)電的優(yōu)點和適用場景。

2.學生回答：邀請幾名學生回答問題，教師總結(jié)并點評。

五、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.創(chuàng)新思維：鼓勵學生提出改進風能發(fā)電裝置的建議，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

2.合作學習：學生分組討論，共同設(shè)計一個更高效的風能發(fā)電裝置。

3.展示分享：每組學生展示自己的設(shè)計，其他組學生進行評價和提問。

4.教師點評：教師對學生的設(shè)計進行點評，指出優(yōu)點和不足。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.環(huán)保意識：引導學生思考風能發(fā)電對環(huán)境保護的意義，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。

2.實踐能力：強調(diào)實驗操作的重要性，鼓勵學生在生活中嘗試應用所學知識。

七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

1.總結(jié)：回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，強調(diào)風能發(fā)電的重要性。

2.作業(yè)布置：布置課后作業(yè)，要求學生完成以下任務：

a.查閱資料，了解風能發(fā)電的其他應用場景。

b.設(shè)計一個簡易的風能發(fā)電裝置，并嘗試制作。

c.撰寫一篇關(guān)于風能發(fā)電的短文，分享自己的學習心得。

教學過程流程環(huán)節(jié)：

1.導入環(huán)節(jié)：5分鐘

2.講授新課：15分鐘

3.鞏固練習：10分鐘

4.課堂提問：5分鐘

5.師生互動環(huán)節(jié)：10分鐘

6.核心素養(yǎng)拓展：5分鐘

7.總結(jié)與作業(yè)布置：5分鐘

總用時：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《風能發(fā)電技術(shù)發(fā)展與應用》：介紹風能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程、技術(shù)原理以及在不同領(lǐng)域的應用案例。

-《可再生能源：風能的潛力與挑戰(zhàn)》：探討風能作為一種可再生能源的潛力，以及在實際應用中面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。

-《生活中的風能利用》：介紹日常生活中風能的應用實例，如風力發(fā)電風扇、風力發(fā)電機等。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以查閱相關(guān)資料，了解風能發(fā)電的歷史背景和發(fā)展趨勢。

-引導學生思考風能發(fā)電在實際應用中的優(yōu)勢和局限性，如環(huán)境影響、成本效益等。

-學生可以嘗試設(shè)計一個基于風能的簡易發(fā)電裝置，并進行實驗驗證。

-鼓勵學生參與社區(qū)或?qū)W校的環(huán)保活動，了解可再生能源在社區(qū)中的應用情況。

-學生可以撰寫一篇關(guān)于風能發(fā)電的科普文章，向他人介紹風能發(fā)電的原理和應用。

3.知識點拓展：

-了解風能發(fā)電的原理，包括風力驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)、發(fā)電機產(chǎn)生電流等。

-掌握風能發(fā)電系統(tǒng)的組成，如風力發(fā)電機、逆變器、儲能系統(tǒng)等。

-研究風能發(fā)電的優(yōu)缺點，如清潔、可再生、成本效益等。

-了解風能發(fā)電在不同領(lǐng)域的應用，如家庭、工業(yè)、交通等。

-探討風能發(fā)電對環(huán)境的影響，如噪音、視覺影響、生態(tài)影響等。

4.實用性拓展：

-學生可以嘗試設(shè)計一個簡易的風能發(fā)電裝置，如使用紙杯、塑料瓶等材料制作風力發(fā)電機。

-學生可以調(diào)查自己所在地區(qū)的風能資源，評估其適合風能發(fā)電的潛力。

-學生可以參與社區(qū)或?qū)W校的環(huán)保項目，如風力發(fā)電裝置的安裝和維護。

-學生可以撰寫一份關(guān)于風能發(fā)電的調(diào)研報告，提出改進風能發(fā)電系統(tǒng)的建議。典型例題講解1.例題：

小明制作了一個簡易的風力發(fā)電機，當風速為5米/秒時，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘。請計算每分鐘內(nèi)，風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能是多少（假設(shè)發(fā)電機的效率為20%）。

解答：

首先，計算風力發(fā)電機每分鐘產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)：

1000轉(zhuǎn)/分鐘

然后，計算每秒鐘產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)：

1000轉(zhuǎn)/分鐘÷60秒/分鐘=16.67轉(zhuǎn)/秒

接著，計算每秒鐘的風能功率（假設(shè)風能轉(zhuǎn)換效率為20%）：

風能功率=風速×風能密度×效率

風能密度約為0.5千瓦/立方米（標準大氣條件下）

風能功率=5米/秒×0.5千瓦/立方米×0.2=0.5千瓦

最后，計算每分鐘產(chǎn)生的電能：

電能=風能功率×時間

電能=0.5千瓦×60秒=30千瓦時

答案：每分鐘內(nèi)，風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能是30千瓦時。

2.例題：

一臺風力發(fā)電機的葉片直徑為10米，風速為10米/秒。如果發(fā)電機的效率為30%，求每秒鐘發(fā)電機產(chǎn)生的電能。

解答：

首先計算葉片掃過的面積：

面積=π×(直徑/2)^2

面積=π×(10米/2)^2

面積=π×5^2

面積=25π平方米

然后計算每秒鐘的風能功率：

風能功率=風速×風能密度×面積×效率

風能功率=10米/秒×0.5千瓦/立方米×25π平方米×0.3

風能功率≈23.56千瓦

答案：每秒鐘發(fā)電機產(chǎn)生的電能約為23.56千瓦。

3.例題：

一臺風力發(fā)電機的葉片面積為50平方米，風速為8米/秒。如果發(fā)電機的效率為25%，求每小時發(fā)電機產(chǎn)生的電能。

解答：

風能功率=風速×風能密度×面積×效率

風能功率=8米/秒×0.5千瓦/立方米×50平方米×0.25

風能功率=50千瓦

每小時產(chǎn)生的電能=風能功率×時間

每小時產(chǎn)生的電能=50千瓦×3600秒

每小時產(chǎn)生的電能=180000千瓦時

答案：每小時發(fā)電機產(chǎn)生的電能是180000千瓦時。

4.例題：

一個風能發(fā)電系統(tǒng)的總功率為500千瓦，如果風速為12米/秒，求該系統(tǒng)的風能密度。

解答：

風能密度=總功率/(風速×面積)

假設(shè)面積為1平方米（簡化計算）

風能密度=500千瓦/(12米/秒×1平方米)

風能密度≈41.67千瓦/立方米

答案：該系統(tǒng)的風能密度約為41.67千瓦/立方米。

5.例題：

一臺風力發(fā)電機在風速為15米/秒時，產(chǎn)生的電能為300千瓦時。如果發(fā)電機的效率為35%，求發(fā)電機的葉片面積。

解答：

風能功率=電能/時間

風能功率=300千瓦時/(1小時/3600秒)

風能功率=300×1000瓦時/3600秒

風能功率≈83.33千瓦

風能密度=風能功率/(風速×面積×效率)

面積=風能功率/(風速×風能密度×效率)

面積=83.33千瓦/(15米/秒×0.5千瓦/立方米×0.35)

面積≈34.28平方米

答案：發(fā)電機的葉片面積約為34.28平方米。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實踐操作與理論講解相結(jié)合：在教學中，我注重將理論知識與實際操作相結(jié)合，讓學生在動手制作風能發(fā)電裝置的過程中，更直觀地理解風能發(fā)電的原理。

2.案例分析法引入：通過分析實際案例，讓學生了解風能發(fā)電在不同領(lǐng)域的應用，激發(fā)學生的學習興趣，同時提高他們的分析問題和解決問題的能力。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.教學組織方面：在課堂管理上，我發(fā)現(xiàn)部分學生參與度不高，可能是因為實驗操作較為復雜，導致學生感到困難。這需要我在教學過程中更好地引導學生，確保每個學生都能積極參與。

2.教學方法方面：在講解風能發(fā)電原理時，我發(fā)現(xiàn)部分學生難以理解，可能是因為理論知識較為抽象。因此，我需要進一步改進教學方法，例如通過多媒體展示、實驗演示等方式，幫助學生更好地理解。

3.教學評價方面：在評價學生實驗成果時，我發(fā)現(xiàn)評價標準不夠明確，導致部分學生對自己的實驗結(jié)果滿意度不高。今后，我需要制定更明確的評價標準，確保評價的公正性和合理性。

反思改進措施（三）改進措施

1.優(yōu)化課堂管理：針對部分學生參與度不高的問題，我將在教學中更加關(guān)注學生的個體差異，通過小組合作、競賽等形式，提高學生的參與度和積極性。

2.改進教學方法：為了幫助學生更好地理解風能發(fā)電原理，我將采用多種教學方法，如實驗演示、多媒體展示、案例分析等，使抽象的理論知識更加具體、生動。

3.明確評價標準：在評價學生實驗成果時，我將制定更明確的評價標準，包括實驗操作、實驗結(jié)果、問題解決能力等方面，確保評價的公正性和合理性。

4.加強學生指導：針對實驗操作較為復雜的問題，我將提前準備實驗指導，并在實驗過程中給予學生更多指導，確保學生能夠順利完成實驗。

5.拓展課程內(nèi)容：為了提高學生的學習興趣，我將適時拓展課程內(nèi)容，如介紹風能發(fā)電的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢，讓學生了解風能發(fā)電的廣泛應用和未來前景。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

在本節(jié)課中，我們共同探討了風能發(fā)電的原理和應用。通過實驗操作，同學們親手制作了簡易的風能發(fā)電裝置，親身體驗了風能轉(zhuǎn)化為電能的過程。以下是本節(jié)課的主要內(nèi)容小結(jié)：

1.風能發(fā)電原理：我們學習了風能發(fā)電的基本原理，包括風力驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)、發(fā)電機產(chǎn)生電流等。

2.實驗操作：同學們分組進行了風能發(fā)電實驗，通過實際操作，加深了對風能發(fā)電原理的理解。

3.風能發(fā)電的優(yōu)點：我們討論了風能發(fā)電的優(yōu)點，如清潔、可再生、成本效益等。

4.風能發(fā)電的應用：了解了風能發(fā)電在不同領(lǐng)域的應用，如家庭、工業(yè)、交通等。

當堂檢測：

為了檢