研究性学习课题设计案例——太阳能的利用.doc

课题名称：《太阳能的利用》
设计者姓名：
陈老师
设计日期：
2011.9
所属年级：
高一年级
研究学科：
物理
课题组成员：费加、李露、高函、陈阳、李月、沈维、吉祥
一、研究性学习开展的背景
背景说明（怎么会想到本课题的）：
目前人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。所谓新能源，要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。而在目前所找到的新能源中，最理想的是大阳能。正是在这个背景之下，我们确定了这个课题。
课题的意义与价值（为什么要进行本课题的研究）：
通过本次探究，使学生对课本知识有更深刻的理解。并通过研究和调查，认识到太阳能的利用在当今已占有很重要的地位，在不久的将来，太阳能对人们生活、生产的影响将越来越大，太阳能的利用将有宏伟的前景，它将成为未来的重要能源之一。

二、研究性学习的教学目的
按照新课程标准的三维目标进行研究性学习的教学目和方法的阐述
知识与技能：
1.学习和理解课本内容，了解太阳能。
2．通过教学，学生分层次，分阶段完成不同的任务，通过思考，探究，讨论，交流与合作，提高对物理知识的综合应用能力。

过程与方法：
1．学会采用多种方式途径收集资料（上网下载、上图书馆查阅、调查访问等），并能对各种资源进行筛选、整理、分析。
2．经历发现问题、分析问题、解决问题的研究过程，初步学会探究学习的方法，能写出调查报告。
3．经历小组合作学习，实地调查，初步学会如何与人交际、与人协作。
情感态度与价值观：
1．体验参与的快乐，学会与同学相处，相互合作。
2．养成善于研究分析、勤于动手、勇于创新的良好习惯。
3．通过活动，增强相互关心、团结协作的集体精神。

三、学习者特征分析
1．学生是高一年级的学生。
2．学生有一定物理的基础。
3．学生对问卷调查、采访等活动有一定的了解。
4．学生思维活跃，善于和同学交流，乐于表达自己，渴望得到同学和教师的赞许。
5．学生对研究问题有着浓厚的兴趣。
四、研究的目标与内容
课题研究所要解决的主要问题是什么，通过哪些内容的研究来达成这一目标，学生可能的选题内容是什么：
五、研究步骤
1、记录自己身边有 哪些太阳能的利用。
2、设计“太阳能利用的现状”的调查表，进行问卷调查
3、对问卷卷调查结果进行统计
4、对问卷调查结果进行分析研究
5、上网或查阅资料，了解的知识
6、成果分析与展示

预期成果及其表现形式（研究的最终成果以什么样的形式展现出来，是论文、实验报告、实物还是其他形式）：
每个专题都会有一份调查报告，每个专题都会制作相应的手抄报，每个学生都会有不同时期的活动体会，每个学生都会得到一份来自自己、同组组员、他组以及老师评价形成的综合评价。
六、资源设计
根据主题教师提供的资源：
1．提供一些太阳能应用的图片。
2．提供太阳能相关的网站给学生
3．学校图书馆、电脑室、多媒体教室。
4．评价量规。
学生自行准备的资源：
调查问卷；照相机。
七、研究性学习的阶段设计
在这里先概述一下整个研究性学习活动时间的安排，以及各活动之间的关系，包括评价的设计。
研究性学习的阶段
学生活动
教师活动
起止时间
第一阶段动员和培训阶段（初步认识研究性学习、理解研究性学习的研究方法）
1． 接触、讨论问题。
2．了解本次活动的学习目的。
3． 学习了解本次综合实践活动的步骤、方法、要求。
1．呈现不健康饮食带来危害的照片，激发学生学习兴趣。
2．组织学生就问题谈感受，提问题。

1课时

第二阶段
课题准备阶段
提出和选择课题
列举课题名称
1．组织学生讨论。
2．与学生一起筛选课题，确定研究的课题。

3课时
1．讨论要比较全面地了解饮食与健康，应该从哪些方面展开调查呢？
2．经过师生共同讨论，以学生最急于了解或最感兴趣的方面，确定研究主题。比如：
太阳能优点是什么。
成立课题组
1．学生根据自己的专长和喜好确定自己的选题，并根据选题形成小组。
2．各小组成立后，选定组长，学习讨论小组合作学习评价量规。
3．根据自己的选题，进行小组分工，小组内分工可以为收集资料小队、实地考察小队、科学实验对等。
1在学生自愿成组的前提下，合理调配各组成员，以利于能力较弱的学生也可以安排到工作。
2制订合作学习规则（或者合作学习评价量规）提供给学生。
3组织、指导学生的小组讨论、小组成员分工。
形成小组实施方案
各小组根据分工制定研究计划，分配研究时间，细分研究内容，制作调查表，预定成果等。
1设计“研究方案”模版，为学生制订研究方案提供指引。
2设计“调查记录表”为学生调查记录提供指引。
3设计成果展示模版，为学生展示研究结果提供指引。
开题报告和评审
1各小组向全班分享研究计划（方案）
2小组成员根据所制定的计划，所须完成的任务，所须呈现的成果，共同制定评价标准，共同约定，做出怎样的行动才能评出最高等级。
1组织学生聆听各组的活动计划，组织学生商讨出有效的活动内容。
2参与学生的讨论，适时给予建议。
3为学生提供研究结果的评价量规。

第三阶段
课题实施阶段
一．收集资料活动
本活动采取的形式多样：上网下载、上图书馆查阅。一部分同学上网下载，其余的同学广泛搜集各类相关书籍资料。
二．各小组及时把当天活动内容集中起来，在小组长的组织下进行分类处理，并做好记录工作，指导教师主动向各组了解获得的信息资料。
三．各活动小组行动结束后，如实地向同学们展示活动中的不足之处，再将所有资料进行综合整理。列出活动主要内容，写出简单的活动结论。
1．让学生准备好笔记本，把查到的资料做好登记。
2．给组长发放“活动记录表”，用作每次小组活动后收集整理信息。
3．及时跟踪了解各小组活动进行情况，为学生出谋划策，当好参谋指导作用，让学生随着活动的开展，不断修改活动方案，调整活动方式，保证活动的顺利进行。

一个学期

第四阶段
评价、总结与
反思阶段

1．各小组分组汇报自己将近一学期的研究成果，可以把成果制作成PPT，也可以是一些照片、手抄报、调查报告等。
2．各成员参照（评价表1）进行自我评价，由小组长收集，整理汇报。
3．小组参照（评价表2）汇报小组自评。
4．当所有组成果汇报完毕，各小组还要参照（评价表2）整理意见，对其他小组的活动成果展开评价。
5．各成员集成自评、组评、他评和教师评价，填写完成（评价表4）。
老师根据一个学期以来，各小组活动情况，利用（评价表3）给出教师意见。老师根据整个活动过程给出评价意见和指导意见。

3到4课时

同学们展示调查结果

1、以下为在学校以及生活小区附近进行的问卷调查的结果，黑色部分为问卷调查的内容，红色部分为调查后的统计结果：

（1）太阳大约还能燃烧多久？
1、20亿年　4%　2、50亿年　43%　3、100亿年　34%　4、不知道　19%

（2）太阳内部进行的反应主要是什么？
1、核裂变　26%　2、核聚变　61%　3、不知道　13%

（3）你的家中是否有太阳能电器？如果有，请举例。
1、有　12%　例如：热水器（84%）、计算器（32%）等…
2、无　88%

（4）你还见过哪些太阳能的利用？请举例：
汽车、卫星、机器人、发电站、热水器、蔬菜大棚、交通灯 等…

（5）你认为目前影响太阳能利用的主要因素在于：
效率低、价格较高、时有时无、技术水平较低、占地大 等…

（6）你认为在下世纪，太阳能利用占总能源消耗的比例约为：
1、10%　12%　2、30%　44%　3、50%　25%　4、80%　11%　5、90%　8%

通过以上的问卷调查，可以看出，大部分人对太阳能是有一定的了解的，但是总的感觉太阳能似乎离人们还很远，我们还了解到：大部分人认为太阳能在生活中的利用就是太阳能热水器，这说明对太阳能利用的推广还不够，事实上，太阳能的利用距离人们已经很近，相信在不久的将来，太阳能利用一定能深入到人们的日常生活当中去。
2、未来太阳能利用的展望
太阳能在未来的主要利用在于太阳能空间发电。
空间太阳能发电的构想——太阳能发电卫星最早由美国于60年代提出。之后一些学者又纷纷提出其它设想。为了加快实现空间发电的构想。一些发达国家如美、日、法、俄等先后开展了空间电站的可行性论证，并对其中的关键技术——无线电能传输技术作了大量的探索工作。总体认为，空间太阳能电站在技术、经济、社会等方面是可行的，有望于本世纪建立初步的空间太阳能发电系统，并于本世纪中叶建立起以月球为基地的太阳能电站
作为空间电站的能量转换器件——太阳电池应具有较高的转换效率、重量体积比功率以及较强的抗辅照、抗衰退能力，同时要成本低、寿命长，便于安装。
我国光伏发电首先应用于空间，已经发射的大多数卫星均采用硅太阳电池供电。我国太阳能电池的研究经历了从单晶硅、多晶硅、片状硅、非晶硅到薄膜硅的发展历程。砷化镓高效太阳能电池也有了较快的发展，正处于实用阶段的前夕。对其它类型太阳能电池也开展了研究，并取得一定进展。目前我国实用性单晶硅电池效率可达15%，多晶硅电池超过10%，非晶硅电池也超过6%。砷化镓电池的实验室效率可达21%，批量生产可达18%。因此，我国已基本具备了太阳能电池的技术基础与空间应用能力。
总结
从以上的报告中，我们可以看出，太阳能的利用在当今已占有很重要的地位，在不久的将来，太阳能对人们生活、生产的影响将越来越大，太阳能的利用将有宏伟的前景，它将成为未来的重要能源之一。但是我们也看到，太阳能利用在推广方面能存在不少的障碍，这将会阻碍太阳能的进一步发展，要克服这些缺陷，各国要加大在这太阳能利用方面的投资，加强国际间的互利合作，只有这样，太阳能才能更快的进入人们的生活当中，为人类的发展做出巨大的贡献。

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