第十六章能源与可持续发展比较与案例分析

      第十六章能源与可持续发展比较与案例分析           一、知识点教学要求和内容标准的知识目标比较     知识点  教学大纲（试用）对知识的教学要求  教学大纲（修订本）对知识的教学要求  课程标准中内容标准知识目标  原子和原子核  常识性了解原子和原子核的组成  知道原子和原子核的组成     * 放射现象  常识性了解射线的应用、强射线对人体的危害的防护     了解核能的优点和可能带来的问题。  * 核能  常识性了解裂变反应和核能发电的大致情况     能的转化和守恒  知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒  知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒  知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。 通过能量的转化和转移，认识效率。初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。  * 能源的开发和利用  常识性了解几种主要能源、节能的重要性、能源的开发利用和环境保护     能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。 能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。 了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。     二、实验、技能要求和内容标准科学探究的比较 教学大纲规定的演示实验和学生实验  教学大纲对技能的教学要求  课程标准中内容标准的科学探究和实验  课程标准中内容标准的技能目标  原子和原子核(挂图)           射线(挂图) 射线的防护(挂图)           链式反应(挂图) 核电站(挂图)           热电站(挂图) 蓄能电站(挂图) 太阳能电站(挂图)           三、、变化部分逐条分析     1、增加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”。        分析：教学大纲对能的转化和守恒定律的教学要求是“知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒”，可以看出教学目标主要是从知识的角度来提出的。由于能量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的定律之一，它是人类认识自然、改造自然的有力武器，所以课程标准对这部分内容提出了更高的要求，却增加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”。第一点要求属于“了解”水平，要求学生能从宏观的角度大致说明日常生活中有关能量守恒的实例即可。第二点要求属于“理解”水平，目的是进一步发展学生用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。增加的这两点要求充分体现了STS的观点和强调与其他学科相联系的新课程理念。新教材在编写这部分内容时，首先让学生利用身边的器材完成一组小实验来讨论自然界各种现象的内在联系，体会能量之间的相互转化。然后介绍能量守恒定律。同时专门安排了科学世界栏目：向地球要热。让学生了解地热这种新能源以及人们如何利用地热供暖、发电，给人们的生活带来方便等。针对这部分内容的增加，新教材也增加了相应的创新性的练习和习题。如： 例1：释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需能量。这种过程没有火焰，但化学能同样可以转变为内能，因此人的体温保持在37℃左右。从能量守恒的角度说说，食物提供的化学能还转变为哪些能量？     人体摄入的能量（营养师称之为热量）过多、过少，都有损于健康。对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少热量？应该如何调整饮食？查阅资料，进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流。 例2：课本图155-5（P125 ）的构思图表现的是一种不需要耗用任何能量而能永远不停工作的机器---“永动机”。讨论一下，这种构思能够实现吗？  2、增加了“通过能量的转化和转移，认识效率。初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性”。     分析：这部分知识在教学大纲里没有作要求，原教材也没有编写这部分内容。但由于这部分知识与我们生活和社会联系非常紧密，课程标准对这部分知识提出了两点要求。第一点要求“通过能量的转化和转移，认识效率”属于“认识”水平层次，要求能通过生产生活中的一些常见实例，分析能量在转化和转移的过程中，有能量损耗，从而进一步从更广义的范围认识效率的概念。第二点要求“初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性”属于“初步了解”水平层次，强调在分析能量的转化和转移时，同时还要考虑方向性，说明分析物理现象时都是有规律可循的道理。新教材在处理这部分内容时，一是结合燃料的热值让学生讨论怎样提高各种热机及炉子的效率；二是让学生阅读、讨论人类历史上不断进行着的能源革命，使学生进一步认识到科技给人类带来的便利。三是通过具体实例让学生初步认识到能量的转化与转移是有方向性的。同时还安排了STS栏目：灾害----失控的能量释放。这些都充分体现了STS观点。针对这部分内容的增加，新教材也增加了相应的练习和习题。如： 例1：分析汽车（拖拉机）中燃料释放内能的去向，讨论提高效率的可能方法。 例2：调查本地历史上火灾发生的事例，从能量转化的角度分析其成因并讨论如何防止火灾。 例3：指出你生活中存在哪些浪费能源的现象，可以采取哪些节能措施？ 3、将“常识性了解几种主要能源、节能的重要性、能源的开发利用和环境保护”变为“能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系”、“能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点”。 分析：这部分内容在教学大纲里是作为选学内容的，教学大纲的要求也是作为常识性了解，在实际教学中，学生只是作为外课阅读材料，教师不作任何说明和解释。随着能源问题在社会生活中越来越突出，课程标准提出了明确的要求。第一点属于“了解”水平层次，要求能通过具体事例，了解自然界有哪些能源，能说出人类开发和利用能源的历程与人类生活和社会发展的关系。体现了科学、技术和社会的紧密联系。第二点属于“理解”水平层次，要求通过不可再生能源和可再生能源的理解，了解人类所面临的能源危机，使学生有一种紧迫感，责任感。注重了学生情感态度与价值观的培养。新教材在处理这部分内容时，从“能源家庭”入手，介绍了日常生活中常用的各种能源，着重介绍了核能和太阳能。在学生的练习和习题里也安排了相应的题目。如：   例1：调查自己家庭目前的能源使用状况和能源使用的变迁。必须说明使用了哪几种能源、每种能源的特点和类别、每种能源的计量单位及意义、每个月各种能源的大约使用量。 例2：结合实例说明不可再生能源和可再生能源的特点。 4、增加了“了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识”。 分析：这部分内容在大纲里没有作要求，原教材里也没有列出来。课程标准明确提出了两点要求。第一是要求“了解世界和我国的能源状况”，属于“了解”水平层次，要求学生通过具体的资料和事实，来了解我国和世界的能源状况，我国发展能源的方针和对策。第二是要求“对于能源的开发利用有可持续发展的意识”，属于“体验性目标的“领悟”水平层次，要求学生要关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立科学的世界观，有将科学服务于人类的使命感与责任感。充分体现了从物理走向社会的基本课程理念。新教材在编写这部分内容时，一是介绍了21世纪的能源趋势；二是结合实例让学生分析说明能源消耗对环境的影响；三是让学生讨论怎样探索和使用未来的理想能源。课后的练习和习题也安排了一些创新性的题目。如：  例1：你认为风能、太阳能、核能……以及你所想到的可能的能源，哪些有可能成为今后的理想能源？  例2：调查你周围使用能源中的不安全因素及其对环境的影响，提出几种可行的改进措施。  例3：科学作文：能源与我们的生活