5.合理利用能源【教材简析】能源是能够提供能量的资源。人类的生存与发展都和能源有着密切的关系，人类的一切经济活动和生存都依赖于能源的供给。地球上的能源分为不可再生能源和可再生能源。前者主要指化石能源，即煤、石油、天然气等；后者包括太阳能、水能、风能、生物能、海洋能等。能源问题是人类对能源需求的增长和现有能源资源日趋减少的矛盾，还包括化石能源使用过程中对环境的污染问题。合理利用能源已经成为迫切的话题，而每一种新能源的发现和利用，都极大地推动了人类文明的发展。本课共分为三个部分。第一部分——聚焦，介绍了化石燃料在生产、生活中的重要性，以及化石燃料在使用过程会带来污染，进而提出“怎样解决这些矛盾”。第二部分——探索，安排了四个活动。活动1，讨论我们为什么要关注能源？教科书以一幅我国电能来源的饼状图说明化石类能源依旧占最大比重，而小资料的内容表明地球上的化石能源是有限的，而且使用过程中会带来污染。活动2，以一整页篇幅介绍模拟温室效应实验。先通过资料说明什么是“温室效应”，然后图文介绍模拟温室效应实验的方法；实验过程中让学生思考“实验中的塑料袋模拟了什么”；最后，要求各组完成塑料袋内外温度升高情况记录表。活动3，探寻能源问题解决方案，包括节约每一度电和开发利用新能源。每一度电的生产需要消耗化石能源，需要排放废弃物，所以要节约用电；开发可再生的、环保清洁的新能源，也可以缓解能源问题。活动4，交流为了节约能源，我们能够做些什么。让学生联系自己的生活实际来进行交流。第三部分——研讨，要求学生“以有效、合理地利用资源为标准，从衣食住行等方面，说一说可以怎样科学、合理地安排生活，以达到节能减排的目的”。【学情分析】学生知道生活中的家用电器、汽车、暖气等都需要耗费能源，他们还了解一些新能源，但对于新能源的种类和使用新能源的比重知道得不多，对于使用化石能源会带来的环境问题了解得不全面，对于气候变暖问题知之甚少。[科学概念目标]1.有一些能源是有限的。2.能源的利用过程会对环境带来影响。3.要节约能源，合理使用能源。[科学探究目标]1.讨论合理使用能源的方法。2.能够模拟温室效应实验。[科学态度目标]培养强烈的能源意识，养成合理利用能源、节约利用能源的习惯。[科学、技术、社会与环境目标]了解地球上的一些能源是有限的。【教学重难点】[重点]研讨能源的利用过程会对环境带来影响，关注能源问题。[难点]模拟温室效应实验，理解气候变暖的原因。【教学准备】[学生]活动手册、塑料袋、温度计、记录表。[教师]我国电能来源饼状图、教学课件。【教学过程】1.谈话引入：我们家里有没有停电的情况？停电了会怎样？我们家里有没有停燃气的情况？停燃气了会怎样？预设回答：夜晚停电了，家里一片漆黑，很不方便；所有的家用电器都不能用了。停燃气了，我们无法做饭、烧水。2.3
教师提问：在我们的生活中，什么时候、哪些地方使用了能源？如果停止能源供应会发生什么状况？预设回答：做饭、开车、看电影、使用电脑等都使用了能源。如果停止能源供应，这一些都无法实现。一、聚焦1.教师提问：我们每天使用的电、燃气都源于什么？它们来自哪里？预设回答：电来自发电厂、水电站；燃气来自燃气公司。2.教师介绍：我们每天使用的大多数电来自火力发电厂，通过烧煤发电，燃气是从石油中提炼出来的。我们常用的煤、石油等都是化石燃料。讨论：使用这些化石燃料会给环境带来污染吗？学生通过讨论并确定，使用这些化石燃料会给环境带来污染，进而提出“怎样解决这些矛盾？”。[设计意图]学生联系生活，感受能源的广泛使用，在我们的生产生活中每天都离不开能源。确定使用化石燃料会给环境带来污染后，聚焦主要问题。二、探索1.我们为什么要关注能源？阅读“我国电能来源的饼状图”和小资料。教师提问：从“我国电能来源的饼状图”和小资料中，我们可以获得什么信息？预设回答：尽管我国目前的电能组成有热电、风电、水电、核电、太阳能发电等，但是热电（化石类能源发电）依然在所有能源中占最大比重。小组讨论：广泛使用化石能源存在什么问题？预设回答：广泛使用化石能源，一方面存在资源枯竭的问题；另一方面，化石能源在使用过程中会污染空气。分组交流：为什么要关注能源？2.模拟温室效应实验。教师引导：使用化石燃料还会引发的温室效应。联系单元第二课的全球变暖问题，猜测使气候变暖的主要原因是什么。学生阅读关于使用化石燃料产生二氧化碳等气体导致温室效应的资料。组织学生做温室效应模拟实验。明确实验要求和实验原理：（1）实验材料：2支一样型号的温度计、1个透明塑料袋。（2）一支温度计放入塑料袋内并密封好，和另一只温度计并排放在阳光下。（3）观察温度计数值变化。（4）在5分钟内，每隔1分钟读取一次温度计的计数，并完成塑料袋内、外温度升高情况记录表。学生思考“实验中的塑料袋模拟了什么”。学生会发现塑料袋内的空气温度上升得比塑料袋外的快。据此分析，温室气体像塑料袋那样，阻止了一部分热量的散发，导致了气温升高，持续的温室效应会使气候变暖。3.探寻能源问题解决方案。（1）节约每一度电。每一度电的生产需要消耗化石能源，需要排放废弃物，所以要节约用电。节约用电，可以以使用空调为例，夏天空调调高1摄氏度，冬天调低1摄氏度，如果每天不间断使用，计算一个季度（3个月）可以节约多少度电。利用新技术节约用电，可以出示相同亮度的普通灯泡和节能灯泡，让学生观察它们的功率，了解新技术的节能效果。（2）开发利用新能源。新能源包括风能、太阳能、地热能、核能、水能等。3
关于开发新能源，先请学生说一说他所知道的新能源，然后阅读教科书中的内容，了解新能源具有取之不尽、环保清洁的特点；再请学生交流，为了节约能源，我们能够做些什么。让学生联系自己的生活、学习来交流。[设计意图]通过阅读资料、小组讨论，学生知道地球上的化石能源是有限的，而且化石能源使用过程中会带来污染。通过做温室效应模拟实验，理解气候变暖的原因。感受节约使用能源的重要性，并关注取之不尽、环保清洁的新能源。4.讨论交流，为了节约能源，我们能够做什么？预设回答：随手关灯，出行多乘坐公共交通，少开空调，建议家里使用新能源。三、研讨讨论：以“有效、合理地利用资源”为标准，从衣、食、住、行等方面说一说，可以怎样通过科学、合理地安排生活达到节能减排的目的。各组学生选择衣食住行的一个方面开展研讨，主要从节约能源、利用新技术、利用新能源等角度去思考，结合本课所学内容，说一说自己在生活、学习中应该怎么做。在此基础上开展班级交流，以获得更丰富的信息。【活动手册使用说明】这节课的记录内容是探索二“模拟温室效应”实验的活动记录，要求即时记录。记录过程强调实事求是，力求准确。“我们的发现”一栏，可以填写小组同学对数据的分析意见。【教学后记】3
