新能源专业有哪些主要课程

【摘要】 传热学是新能源科学与工程专业的基础核心课程，旨在介绍传热学在常规能源与新能源典型工程技术领域的应用，为学生专业课学习打下基础。针对新能源专业的传热学教学痛点，探讨新工科背景下培养路径。以应用型本科院校人才培养计划为主体、以用人单位对应用型人才的需求为核心、以传热学在新能源领域中的广泛应用为目标，建立“三阶+三化+一中心”线上线下混合教学模式，为新能源专业的人才培养和课程教学提供参考。

【关键词】 新工科 新能源 传热学 教学模式

引言：

能源安全是关系国家经济社会发展的全局性问题，能源战略的成败，关乎国家民族命运。随着全球能源格局由传统化石能源向清洁高效能源的深刻转变，我国能源结构也正经历着前所未有的深层次变革，新能源在能源供给侧占有越来越重要的战略地位。新能源技术的加快建设将成为我国构建更加清洁低碳、安全高效的现代能源产业体系、实现“双碳”目标的重要基础。

数字技术为实现碳中和的目标开辟了新路径，它能够融合能源与环境实现创新，解决资源紧缺与需求不匹配的矛盾。数字通讯技术发展迅猛，能源系统的互联与优化依赖于人工智能、大数据等技术的创新。能源行业的数字化监控可以提高能源利用效率，转变能源消费理念，协调供给侧和需求侧。新兴数字技术的普及能够助力清洁能源利用，带动全球能源格局革命性、颠覆性调整。因此，加快建立与发展新能源科学与工程专业及学科，加快培养急需紧缺人才，破解新能源技术的共性和瓶颈技术难题，是推动我国能源产业高质量发展的迫切需要和战略选择。传热学作为新能源发展的基础学科，在能源生产消费、开放共享、灵活交易、协同发展等方面起到促进作用。

一、新能源专业人才培养

新能源科学与工程专业是一个多学科高度交叉融合的新兴专业，人才培养具有一定的挑战性，其课程体系必须充分考虑以学科交叉为指导思想。结合我国新工科建设和国际工程教育发展趋势，形成了一套完整的新能源科学与工程本科专业的培养模式。它具有多样化的应用背景、多维度的知识体系、多层次的专业构架等特征，涉及化学、物理学、动力工程、材料科学与工程、电气工程及其自动化、机械工程等众多学科。在多学科交叉融合的基础上，目前形成了自然科学基础课程群、工程基础课程群、专业基础课程群、风光能源课程群、其他新能源与储能课程群、能源互联网课程群、前沿讲座课程群、实践环节课程群、素质拓展及个性化培养课程群等九大课程群，后续我们将努力加强完善产教融合支撑体系，进一步优化课程群体系，使之更完备、更科学、更加适应能源战略的需要。

通过课程体系引领新能源专业人才培养，使学生具备整合思维、工程推理和解决复杂工程问题的能力，适应社会经济发展需要，掌握新能源及可再生能源转换与应用的理论和知识，受到能源动力工程师的训练，具备较强的实践和创新能力，在风光互补等新能源领域从事设备制造与组装、发电系统运行监控、设备维护及技术管理等工作的应用型人才。千秋基业，人才为先。通过对新能源科学与工程专业需要掌握的基础知识、理论、方法进行科学的规划设计，汇聚学术声望高、专业理论水平扎实、实践教学经验丰富的精英师资队伍，努力培养新能源领域具有全球化视野的复合型人才。

从实践中来，到实践中去。新能源科学与工程这个新兴专业顺应能源革命的实践而生，也将在实践中不断丰富和发展，相应的人才培养模式也应该是开放式的、启发式的，需要在实践中不断发展和完善。科学思维的培养，创新火花的点燃，尤胜于具体知识点的传授。让学生发自内心地热爱新能源，是我们的初心和使命。

二、新能源专业传热学教学现状

宇宙中一切物质，无论是人、树木等生物体，还是尘土、冰川等非生物体，都具有一定的热能。物质具有热能多少的宏观表现就是其温度的高低。传热学研究在温差作用下热量传递规律及其应用，重点研究不同状态下传热模式和热量传递速率。[1]在能源动力、建筑环境、材料冶金、石油化工、机械制造、航空航天等工业中传热学发挥着重要作用生物医学、电气电子、食品加工、轻工纺织、农业生产等领域也都涉及传热研究。

传热学主要研究两类问题：一是为了确定物体内部或空间区域中的温度分布，控制温度保证运行稳定，例如太阳能热发电系统的温度控制二是为了确定传热过程中热量传递的速率，以及强化或削弱传热的技术途径，例如生物质气化炉的强化传热。学习传热学能使学生初步了解传热学在常规能源与新能源典型工程技术领域的应用，正确理解热传导、热对流、热辐射三种热量传递方式，采用能量守恒法分析传热问题，为以后专业课程的学习打下基础。

结合新能源专业培养目标，目前传热学教学痛点如下：第一，照搬或微调能动、建环等能源类专业的传热学教学大纲，甚至与不同专业的学生合班上课，教师讲授内容毫无变化，没有起到新能源专业基础课该有的作用第二，由于新能源专业开设时间短，大多数传热学授课教师由其他专业教师代替，上课时较少融入新能源专业知识，没有搭建专业课学习的桥梁第三，借鉴其他专业培养目标设置教学内容、学时和学分，缺乏经验指导，创新性不足，教学进程不合理。

三、新工科背景下新能源专业传热学教学的要求

“四新”建设是建设高等教育“质量中国”的战略一招、关键一招、创新一招，是高等教育人才培养的“中国方案”，是高等教育高质量发展的战略布局。新工科以“新的工科专业、工科的新要求”为内涵，注重深度交叉融合再出新，培养工科类专业紧缺人才。系统地开展以新能源专业为代表的新工科研究和实践，对于未来新能源产业和智慧能源经济需要的新工科人才培养具有重要意义。[2]

传热学课程需要新能源专业学生获得热量传递规律的基础知识，具备分析新能源工程中传热问题的基本能力，掌握计算新能源工程中传热问题的基本方法，具备解决热能产生、传递、转换、储存与利用中传热问题的能力，能够建立物理模型，提炼数学模型并进行数值计算。

传热学课程应以“四有”典型案例为载体。有人：教师自身为人师表和专业过硬有料：工程实例复杂多样与时代接轨有情：师生配合默契及分析过程有趣有果：研究结果有用且解决问题有效。

传热学课程应以“四求”教学理念为目标。求真：引导学生追求真理和客观公正求新：激发学生创新意识和善于探究求深：鼓励学生深层思考和举一反三求用：培养学生学以致用和实践能力。

传热学课程应以“三教育”为思政元素。科学精神教育：追求真理、批判质疑、探究创新工程伦理教育：行为规范、公正客观、责任担当实践能力教育：动手能力、团队协作、人际交往。

四、新能源专业传热学线上线下混合教学模式

以应用型本科院校人才培养计划为主体，以用人单位对应用型人才的需求为核心，以传热学在新能源领域中的广泛应用为目标，建立全周期学习支持、讨论互动与信息反馈的“三阶+三化+一中心”线上线下混合教学模式。

（一）三阶

学习追求由浅入深，由易到难。将不同维度的三个阶段融入新能源专业传热学教学。兴趣唤醒，激发求知欲，构建知识体系，提升能力，养成学习思维，实现阶梯式进步。

初阶，重在兴趣唤醒与知识体系构建。课前，通过线上资源展示一些生活中的传热现象以及工程实际中的例子引导学生预习，带动学生自主探索其中隐藏的传热学知识课中，利用数字化资源展示传热学相关资料及视频，让传热学学习生动化、形象化课后，线上布置一些延伸性、发散性的思考题，深化传热学习，完善思维体系。

中阶，强调自主学习与同伴互助交流。课中，通过线下分组讨论、互问互答、多媒体实例研讨等形式丰富传热学习过程，让每一个学生参与进来。采用同伴学习与互评、课堂互动任务点达成、思维导图绘制等形式进行评价。实施“翻转课堂”，以“学生分享为主，教师总结为辅”的教学模式，培养应用型“一材多用”的综合性人才。

高阶，实现技能实操与团队协作，进行思维延展。学生通过线下传热学课程设计和团队协作展示的形式完成创新实验与实践协作，再通过线上的方式提交文献检索与综述、任务核查与反思。[3]教师将传热学与新能源利用建立起纽带，为学生专业课的深度学习打好根基，如图1所示。

（二）三化

1. 互动参与化

课前：问题导向，教师针对传热知识点设置线上问题，要求学生带着问题进行学习，找出答案回到线下课堂讨论，鼓励学生提问，并完成线上前测。

课中：实例分析，唤醒兴趣，构建知识体系线下生讲生评，创造互辩学习环境，促进深度学习团队展示，培养学生协作、实践能力。

课后：发布线上后测、章节测试、作业与讨论，通过互评完成同伴学习课后作业注重巩固反思，并回溯学习过程提升学生的推理能力、互助学习能力和创新思维能力。

2.课程思政化

挖掘传热学与新能源联系中的思政元素。例如：将热能融合于新能源利用，培养可持续发展思想和节能意识利用传热学理论知识解释生产生活中的传热现象正确对待和处理实验数据，保证学术诚信对余热废热的处理，要考虑环境、生态、安全等因素。

3.评价多元化

目前各高校传热学课程的考核方式多为期末考试占总成绩的70%-80%，实验、出勤、作业等占总成绩的20%-30%，这不利于全能型人才的培养。应用型人才有别于研究型人才，注重的是会应用，淡化理论性的推演过程，针对这样的人才需求，应打破传统的成绩考核方式，全方位多角度评价，[4]建立如图2的多元化评价机制。

（三）一中心

教育的主体是学生，新工科背景下新能源专业传热学教学模式应以学生为中心。

五、结束语

通过分析新能源专业传热学教学现状，深挖教学改革痛点。结合“四新”建设对高等教育的要求，对新能源专业传热学课程教学模式进行探索，形成了“三阶+三化+一中心”线上线下混合教学模式，符合当前疫情常态化的大背景。无论是理论教学还是实践教学，如何将新能源利用与传热学课程有机融合，是新时代高校师生需要深入探索和研究的重点

水力发电对本法的适用，由国务院能源主管部门规定，报国务院批准。

通过低效率炉灶直接燃烧方式利用秸秆、薪柴、粪便等，不适用本法。第三条　本法适用于中华人民共和国领域和管辖的其他海域。第四条　国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推动可再生能源市场的建立和发展。

国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，依法保护可再生能源开发利用者的合法权益。第五条　国务院能源主管部门对全国可再生能源的开发利用实施统一管理。国务院有关部门在各自的职责范围内负责有关的可再生能源开发利用管理工作。

县级以上地方人民政府管理能源工作的部门负责本行政区域内可再生能源开发利用的管理工作。县级以上地方人民政府有关部门在各自的职责范围内负责有关的可再生能源开发利用管理工作。第二章　资源调查与发展规划第六条　国务院能源主管部门负责组织和协调全国可再生能源资源的调查，并会同国务院有关部门组织制定资源调查的技术规范。

国务院有关部门在各自的职责范围内负责相关可再生能源资源的调查，调查结果报国务院能源主管部门汇总。

可再生能源资源的调查结果应当公布；但是，国家规定需要保密的内容除外。第七条　国务院能源主管部门根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况，制定全国可再生能源开发利用中长期总量目标，报国务院批准后执行，并予公布。

国务院能源主管部门根据前款规定的总量目标和省、自治区、直辖市经济发展与可再生能源资源实际状况，会同省、自治区、直辖市人民政府确定各行政区域可再生能源开发利用中长期目标，并予公布。第八条　国务院能源主管部门会同国务院有关部门，根据全国可再生能源开发利用中长期总量目标和可再生能源技术发展状况，编制全国可再生能源开发利用规划，报国务院批准后实施。

国务院有关部门应当制定有利于促进全国可再生能源开发利用中长期总量目标实现的相关规划。

省、自治区、直辖市人民政府管理能源工作的部门会同本级人民政府有关部门，依据全国可再生能源开发利用规划和本行政区域可再生能源开发利用中长期目标，编制本行政区域可再生能源开发利用规划，经本级人民政府批准后，报国务院能源主管部门和国家电力监管机构备案，并组织实施。

经批准的规划应当公布；但是，国家规定需要保密的内容除外。

经批准的规划需要修改的，须经原批准机关批准。第九条　编制可再生能源开发利用规划，应当遵循因地制宜、统筹兼顾、合理布局、有序发展的原则，对风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源的开发利用作出统筹安排。规划内容应当包括发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网建设、服务体系和保障措施等。

组织编制机关应当征求有关单位、专家和公众的意见，进行科学论证。第三章　产业指导与技术支持第十条　国务院能源主管部门根据全国可再生能源开发利用规划，制定、公布可再生能源产业发展指导目录。第十一条　国务院标准化行政主管部门应当制定、公布国家可再生能源电力的并网技术标准和其他需要在全国范围内统一技术要求的有关可再生能源技术和产品的国家标准。

对前款规定的国家标准中未作规定的技术要求，国务院有关部门可以制定相关的行业标准，并报国务院标准化行政主管部门备案。第十二条　国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域，纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划，并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展，促进可再生能源开发利用的技术进步，降低可再生能源产品的生产成本，提高产品质量。

国务院教育行政部门应当将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。

1、教学评价不同

教学大纲和课程标准也有不同，前者侧重终结性评价和评价的筛选功能，后者则侧重过程性评价和评价的教育发展功能。

教学大纲在教学目标上要求知识与技能的掌握，而课程标准则强调三维目标，分别是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。

2、教学方式不同

教学大纲注重教师的教和学生学习的结果，而课程标准则注重的是学的过程和方法。

3、教材编写不同

教学大纲强调学科自身的系统性、逻辑性，课程标准强调的是精选学生终身发展所必备的基础知识和基本技能，侧重更多的是一种能力。

1.课程标准着眼于未来国民素质,教学大纲着眼于内容规定.

课程标准是国家对学生接受一定教育阶段之后的结果所做的具体描述,是国家教育质量在特定教育阶段应达到的具体指标,它具有法定的性质.教学大纲则关注教学重点,难点,时间分配等具体内容.

2.课程标准关注学生学习的过程,方法以及情感态度与价值观,教学大纲只强调知识和技能目标.

以往的教学大纲重点是对教学工作做出规定,主要表现的是对基本的教学目标,教学内容,教学要求及若干教学建议,使教师更加关注知识点,关注学习的效果,忽视学习过程与方法,忽视情感态度与价值观的培养.与教学大纲相比,课程标准最显著的变化是课程目标发生了根本改变.

3.课程标准突出学科中心,为学生的终身发展夯实基础.

以往的教学大纲是以学科为中心的,强调学科知识的系统性,而新的课程标准则着眼于国民素质的提高,在各科课程标准的研制过程中,首先根据基础教育的性质和时代的特点,确定哪些基础知识和基本技能是学生终身发展必备的,

4.课程标准注重学生的学习过程与方法,教学大纲则强调教师的教.

以往教学大纲更多地强调教师的教,如今课程标准着眼于学生的学,对每一阶段学生发展应达到的目标都提出具体的要求,做出详尽的规定,从这一点也可以看出,课程标准与教学大纲有着本质上的差别。许多人评价新课程标准对改变课程功能,将素质教育落实到课堂教学中有着非同寻常的意义.

5.课程标准提出了多元评价建议.

以往的教学大纲十分重视考试的评价方式,新的课程改革要求课程评价更加关注人的发展过程,呈现出多元化的趋势.

6.课程标准具有弹性,为教材编写者,教师教学留下了创造空间.

以往的教学大纲不仅对教学目标和教学内容做出清晰明确的规定,而且还规定了知识点的具体要求及深度,难度指标.多数教学大纲还规定了详细的教学顺序(有的甚至以章节或第几课的形式出现)以及各部分内容分别占几课时等.这些对一线教师的教学有直接的指导作用。

与教学大纲相比,新的课程标准具有明显的优势,取代教学大纲,其意义深远,主要表现在:

1.实施课程标准以后课程不好的状况将有一定程度的改观.课程标准给予教师一定的课程自主权,给学校,教师等以更大的自主发展空间,实施国家课程,地方课程,校本课程的三级课程管理模式.

2.对教师的影响

在实施”课程标准”之前,教师的角色相对单一,教师只要教好教材就完成了绝大部分的任务.实施”课程标准”之后,教师的角色将发生深刻的变化.

3.对教材的影响

课程标准”出台后,将改变”教师与学生共同使用一种教材,教师按教材教,学生按教材学”的现象.同时,将改变过去教材陈旧,人文性缺乏和版本更替较慢等现象.”课程标准”与”教学大纲”不同,”课程标准”描述的是学生的学习结果而不是限定教师的教学内容”

4.对评价的影响

教育目标最终将由学习的结果进行表示,不能没有结果的学习,也不能学习没有结果.以前,”教学大纲”明确规定了学习达到的成果,各界人士也根据”教学大纲”的规定评价学校整体教育效果.出现应试教育之后,学习成果的评价不可避免的由考试成绩而定。

课程标准与教学大纲相比，在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述的详细、明确，特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。

教学大纲在教学目标上要求知识与技能的掌握，而课程标准则强调三维目标，分别是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。

教学大纲对知识点要求

1

长度

和时

间的

测量

1．能根据日常生活经验或自然现象粗略估测时间，会使用适当的工具测时间。

2．能通过日常经验或物品粗略估测长度，会选用适当的工具测量长度。

3．知道长度和时间的国际单位及常用单位，知道各单位间的换算。

能根据日常经验或自然现象粗略估测时间。

会使用适当的工具测量时间。

能通过日常经验或物品粗略测量长度。

会使用适当的工具测量长度。

会使用刻度尺测长度

知道测量结果由数值和单位组成

知道测量有误差，误差和错误有区别

实验：用毫米刻度尺测长度

2

机械

运动

1．能用实例解释机械运动及其相对性。

2．能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单计算。

3．会用刻度尺和钟表测平均速度。

4．知道世界处于不停的运动中，能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。

能用实例解释机械运动及其相对性；能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单计算．

活动建议　讨论测量火车（汽车）速度的各种方案．

知道世界处于不停的运动中。能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。

知道机械运动。知道运动和静止的相对性

理解速度的概念。理解速度的公式

知道匀速直线运动

知道平均速度

会用尺和钟表测平均速度

3

声

1．通过实验，认识声产生和传播的条件。

2．了解乐音的特性。

3．知道防治噪声的途径。

4．了解现代技术中与声有关的应用。

通过实验，认识声产生和传播的条件

了解乐音的特性

知道防治噪声的途径

了解现代技术中与声有关的应用

知道声音是由物体振动发生的

知道声音传播需要介质

知道声音在空气中的传播速度

知道乐音的三要素

知道噪声的危害与控制

4

光的

色彩

光的

传播

1．通过实验，探究并了解光在同种均匀介质中的传播特点。

2．通过观察和实验，知道白光是由色光组成的。

3．比较色光混合与颜料混合的不同现象。

通过实验，探究光在同种均匀介质中的传播特点。

通过观察和实验，知道白光是由色光组成的。

比较色光混合与颜料混合的不同现象。

知道光在均匀介质中沿直线传播

知道光在真空中的传播速度

5

平面镜

光的

反射

1．通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。

2．了解平面镜成像的特点及应用。

3．探究并了解光的反射规律。

通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。

了解平面镜成像的特点及应用。

探究并了解光的反射规律。

知道平面镜成像的特点

理解光的反射定律

6

透镜

光的

折射

1．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

2．探究并知道凸透镜成像的规律。

3．了解凸透镜成像的应用，了解近视眼和远视眼的矫正办法。

4．探究并了解光的折射规律。

认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

探究并知道凸透镜成像的规律。

了解凸透镜成像的应用。

例8　了解近视眼和远视眼的矫正办法．

探究并了解光的折射规律。

知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用

知道照相机、幻灯机、放大镜的原理

知道凸透镜成放大、缩小的实像和成虚像的条件

实验：观察凸透镜所成的像

7

质量

1．了解质量的概念．

2．会测量固体和液体的质量．

3．能估测一些常见物品的质量．

了解质量的概念。

会测量固体和液体的质量。

应该对物理量单位的大小有感性认识，发展估测能力。

知道质量的单位

会调节天平的平衡螺母。

会使用游码。

实验：会使用天平称质量。

8

密度

1．通过实验，理解密度的概念。

2．记住水的密度。尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象.

3．会测量固体和液体的密度..

通过实验理解密度的概念。

尝试用密度知识解决简单的问题。

能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

理解密度的概念。

会查密度表；知道水的密度。

会用量筒测体积。

实验：会用天平和量筒测固体和液体的密度。

9

其它

物理

属性

1．能用语言、文字或图表描述常见物质的一些物理特征．

2．能描述物质的一些属性.尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来.

3．能从生活和社会应用的角度，对物质进行分类.

4．了解物质的属性对科技进步的影响.关注某些物质对人和环境的积极和消极影响，尝试与同学交流利用当地环境资源的见解.有保护环境和合理利用资源的意识.

能描述物质的一些属性。能用语言、文字或图表描述常见物质的一些物理特征。尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。

能从生活和社会应用的角度，对物质进行分类。

了解物质的属性对科技进步的影响。有评估某些物质对任何环境的积极和消极影响意识。尝试与同学交流对当地环境资源利用的意见。

有保护环境和合理利用资源的意识。

10

力

1．认识力的作用效果。

2．通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力。

3．能用示意图描述力。

4．会测量力的大小。

认识力的作用效果。

通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力。

能用示意图描述力。

会测量力的大小。

理解力是一个物体对另一个物体的作用；知道物体间力的作用是相互的

知道力可以改变物体运动速度的大小或运动的方向；知道力可以引起物体的形变；理解力的三要素：大小、方向和作用点；会作力的图示；知道重力；理解重力的大小与质量成正比，方向竖直向下；会使用弹簧测力计；知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关；知道滚动摩擦；知道摩擦在实际中的意义．

11

二力

平衡

运动

和力

1．知道二力平衡的条件．

2．了解物体运动状态变化的原因．

3．通过实验，探究并了解力和运动的关系

4．知道物体的惯性．能表述牛顿第一定律。

通过实验，探究力和运动的关系。

知道物体的惯性。能表述牛顿第一定律。

知道二力平衡条件。

了解物体运动状态变化的原因。

知道惯性定律。知道惯性现象。

理解二力平衡的条件。

理解合力的概念。

理解同一直线上二力的合成。

12

压强

1．通过实验，理解压强。能用压强公式进行简单计算。

2．通过实验，探究液体的压强与哪些因素有关。知道增大和减小压强的方法。

3．了解测量大气压强的方法，知道大气压与人类生活的关系。

4．通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。

通过实验，理解压强。能用压强公式进行简单计算。

知道增大和减小压强的方法。

通过实验，探究液体的压强与哪些因素有关。

知道大气压与人类生活的关系。

了解测量大气压强的方法。

通过实验探究了解流体的压强与流速的关系。

知道压力的概念；理解压强的的概念．理解液体内部压强的规律和公式．知道连通器的原理．

* 流体压强与流速的关系(选学)

知道大气压强的现象；知道大气压强随高度的增加而减小

知道在温度不变的情况下，一定质量的气体的压强跟体积的关系

*机翼的升力(选学)

13

浮力

1．通过实验探究，认识浮力。

2．经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理。

3．知道物体浮沉的条件。

通过实验探究，认识浮力。

知道物体浮沉的条件。

经历探究浮力大小的过程。

知道阿基米德原理。

知道浮力产生的原因。理解物体的浮沉条件。知道阿基米德原理。

知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理．

14

简单

机械

1．通过实验，了解杠杆平衡条件。

2．知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用．会组装简单的滑轮组．

3．通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向．

4．了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用．

通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。

了解机械使用的历史发展过程。

认识机械的使用对社会发展的作用。

理解力臂的概念

理解杠杆的平衡条件

实验：研究杠杆的平衡条件

知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用．

会组装简单的滑轮组

* 轮轴(选学)

15

功和

功率

机械

效率

1．结合实例，认识功的概念．能用生活、生产中的实例解释机械功的含义．2．知道做功的过程就是能的转化或转移的过程．

3．结合实例，理解功率的概念．了解功率在实际中的应用．

4．经历实验探究，理解机械效率．会测定某种简单机械的机械效率．

5．了解提高机械效率的途径和意义．

结合实例认识功的概念。

知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。

理解机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。

例 测定某种简单机械的机械效率。

理解做功的两个必要因素

理解功的计算公式

知道功的原理

理解功率的概念

理解有用功和总功

理解机械效率

实验：测滑轮组的机械效率

16

机

械

能

1．能用实例说明物体的动能和势能，能简单描述机械能和我们生活的关系。

2．能用实例说明物体的动能和势能的转化、机械能和其他形式的能的转化．

3．能简单描述动能、势能、机械能和我们生活的关系。

通过事例说明物体的动能和势能以及它们的转化。

能用事例说明机械能和其他形式的能的转化。

能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。

理解动能、重力势能

知道弹性势能

理解动能、势能可以相互转化

17

温度

物态

变化

1．能说出生活环境中常见的温度值.尝试对环境温度问题发表自己的见解.

2．了解液体温度计的工作原理.会测量温度.

3．能区别固、液、气三种物态，并能描述它们的基本特征，能用熔点和沸点的知识解释自然现象.

4．能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象.

5．了解水资源与人类生存和社会发展的关系. 有节约用水的意识.

能说出生活环境中常见的温度值

了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解（例5　温室效应、热岛效应）

能区别固、液和气三种物态。（理解）能描述这三种物态的基本特征

通过实验探究物态变化过程。能用熔点和沸点的知识解释自然现象。

能用水的三态变化解释自然界中一些水循环现象（理解）；有节约用水的意识。了解水资源与人类生存和社会发展的关系。

知道温度表示物体的冷热程度。知道摄氏温度；会使用液体温度计。

知道熔化和凝固现象；知道晶体的熔点；知道熔化过程中吸热，凝固过程中放热；会查熔点表。

知道蒸发现象；知道蒸发快慢与表面积、温度、气流有关；知道蒸发过程中吸热及其应用。

知道沸腾现象；知道沸点、沸点与压强的关系；知道沸腾过程中吸热

实验：观察水的沸腾。

知道液化现象。知道升华和凝华现象。

18

宇 宙和 微观 世界 　分 子动 理论

内 能

1．知道物质是由分子和原子组成的.了解原子的核式模型.了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入.

2．大致了解物质世界从微观到宏观的尺度.大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索不断深入.

3．能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子的热运动，初步认识宏观热现象和分子热运动的联系.初步了解分子动理论的基本观点，并能用其解释某些热现象.

4．了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系.

知道物质是由分子和原子组成的。了解原子的核式模型。对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入。大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。

能从生活、自然中的一些简单热现象，推测分子的热运动。认识宏观热现象和分子热运动的联系。通过观察和实验，了解分子运动理论的基本观点，并能用其解释某些热现象。

了解内能的概念；能简单描述温度和内能的关系

知道分子动理论的初步知识。

知道原子核的组成。

19

比 热

热 量计 算

1．了解热量的概念，并能进行简单计算.

2．通过实验，了解比热容的概念.尝试用比热容解释简单的自然现象.

了解热量的概念。

通过实验，了解比热容的概念。

尝试用比热容解释简单的自然现象

知道热量及其单位

理解比热容的概念；会查物质的比热容表。理解计算热量的公式

20

机 械能 和内 能的 转化　热 机

1．能用实例说明机械能和内能的转化.了解改变物体内能的两种方式.

2．从能量转化的角度认识燃料的热值．

3．了解热机的工作原理.

4．了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义

认识不同形式的能量可以相互转化。

了解热机的工作原理。

从能量转化的角度认识燃料的热值。

了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义

知道物体的内能；知道做功和热传递可以改变物体的内能

知道燃料的热值

知道热机中能量的转化；知道四冲程内燃机的构造和工作原理

知道热机的效率；* 火箭（选学）

21

电 路电 流电 压

1．知道电路的组成和各部分的作用，会读、会画简单的电路图。

2．知道电流及其单位，会使用电流表测电流。

3．知道电压及其单位，会使用电压表测电压。

4．了解串、并联电路的电流、电压的特点。能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。

5．能连接简单的串联电路和并联电路。

从能量转化的角度认识电源和用电器的作用

会读、会画简单的电路图

能连接简单的串联电路和并联电路

知道电流；会使用电流表

知道电压；会使用电压表

了解串、并联电路的特点

能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例

知道电路各组成部分的基本作用。知道常用电路元件的符号。知道电流方向的规定；知道短路及其危害。知道导体和绝缘体的区别。知道常见的导体和绝缘体。理解串联电路和并联电路。会画简单的串、并联电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。理解电流的概念。会用电流表测电流。理解串联电路各处电流相等。理解并联电路中干路电流等于各支路的电流之和。知道电压及其单位。知道干电池、家庭电路的电压值。会用电压表测电压。理解串联电路中总电压等于各部分电路上的电压之和。理解并联电路中各支路上的电压相等。

22

电 阻欧 姆定 律

1．知道电阻及其单位。通过实验，探究并了解影响金属导体电阻的因素。

2．会使用滑动变阻器改变电流。

3．通过实验，探究电流、电压和电阻的关系。

4．了解串、并联电路的电阻的特点。

5．知道超导体的一些特点。

知道电阻。

通过实验探究电流、电压和电阻的关系。

知道超导体的一些特点。

知道电阻及其单位

知道决定电阻大小的因素

知道滑动变阻器和电阻箱的构造

会用滑动变阻器改变电流

23

欧 姆定 律的 应用

1．理解欧姆定律，并能进行简单计算。

2．会测量导体和小灯泡工作时的电阻，画出电阻随电压变化的图线，并进行讨论。

3．会进行简单电路的设计。

理解欧姆定律，并能进行简单计算。

会使用电流表和电压表。

活动建议　(2)测量小灯泡工作时的电阻，画出电阻随电压变化的图线，并进行讨论。

理解欧姆定律。

理解用电器的额定电压。

理解串联电路的等效电阻。

理解并联电路的等效电阻。

会用电压表、电流表测电阻。

24

电 功电 功率 　电 热

1．知道电功，并能进行简单计算。

2．理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。

3．能区分用电器的额定功率和实际功率。

4．通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。

5．知道电热器的原理和应用，知道焦耳定律。

理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。能区分用电器的额定功率和实际功率．

通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。　例1　解释：家庭电路中导线连接处如果接触不好，往往会在那里发热，出现危险。

知道电功及其单位。理解电功的公式。会用电能表测量电功。

理解电功率的概念。

理解用电器的额定电压和额定功率

实验：测小灯泡的电功率。

理解焦耳定律。

知道电热器的原理和应用。

25

家 庭安 全用 电

1．了解家庭电路的构成，能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

2．了解家庭安全用电知识。有安全用电的意识。

3．了解家庭电路中电流超载的原因，了解电路中接触不良容易引起火灾的原因。

4．记住家庭电路的电压值和安全电压值，了解我国电网用交流供电，频率是50Hz。

能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

了解家庭电路和安全用电知识。

有安全用电的意识。

了解电路中接触不良容易引起火灾的原因。

活动建议　(3)学读家用电能表，通过电能表计算电费。

例2　了解我国电网用交流供电，频率是50Hz，电压是220V。

知道家庭电路的组成。

知道空气开关的作用。

知道安全电压。

知道安全用电常识。

理解电路中的总电流随用电器功率的增大而增大。

26

磁 场

1．通过磁铁等磁性物质，感知物质的磁性和磁化现象，能用实验证实磁极间的相互作用。

2．知道场也是物质存在的一种形式．知道磁体周围存在磁场和磁场具有方向性，知道磁感线，了解地磁场．

3．知道电流周围存在磁场。通过实验，探究并了解通电螺线管外部磁场的方向.

4．了解电磁继电器的结构和工作原理

5. 调查并了解磁性材料在生活中的用途。

知道场也是物质存在的一种形式（各种物体、微粒和场，都是以不同形式存在着的物质）。

例2　通过磁铁等磁性物质，感知物质的磁性和磁化现象，调查磁性材料在生活中的用途。

能用实验证实电磁相互作用。

通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向。

活动建议：（3）在教师指导下学习使用电磁继电器。

知道磁体有吸铁性和指向性；知道磁极间的相互作用 。

知道磁体周围存在磁场和磁场具有方向性。知道磁感线。知道地磁场

知道电流周围存在磁场。知道通电螺线管对外相当于一个磁体。会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

知道电磁铁的工作原理

实验：制作电磁铁并研究它的作用

知道电磁继电器的构造和工作原理

27

电 能和 机械 能的 转化

1．通过实验，了解通电导线在磁场会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系。

2．知道直流电动机的工作原理，探究并了解直流电动机换向器的原理。

3．通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

4．初步了解交流发电机的工作原理，知道机械能可以转化为电能．能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

5．了解电磁感应在生产、生活中应用的事例。

通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与哪些因素有关。

能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。

探究并了解直流电动机换向器的原理。

通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

了解电磁感应在生产、生活中的应用

能用实验证实电磁相互作用

知道磁场对通电导体有作用力。

知道直流电动机的工作原理。

知道电能可以转化为机械能。

知道电磁感应现象。

知道交流发电机的工作原理。

知道机械能可以转化为电能。

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电磁波现 代通 信

1．了解波在信息传播中的作用。

2．知道波长、频率和波速的关系。

3．知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。能举例说明电磁波的存在。

4．了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。

了解波在信息传播中的作用

知道光是电磁波

知道电磁波在真空中的传播速度

能举例说明电磁波在日常生活中的应用。知道波长、频率和波速的关系。

了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响

29

能 量

能 源

1．通过实例了解能量及其存在的不同形式，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。

2．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。

3．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。

4．能结合事例，说出不可再生能源与可再生能源的特点。

5．了解核能的优点和可能带来的问题。

6．了解太阳能的转化

7．通过能量的转化和转移，认识效率。

8．能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。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。

通过实例了解能量及其存在的不同形式，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。

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。

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。

能结合事例，说出不可再生能源与可再生能源的特点。

了解核能的优点和可能带来的问题。

活动建议：(1)讨论太阳能在地球上怎样转化成各种形式的能?

通过能量的转化和转移，认识效率。

能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。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。

知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒。

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新 材料 及其 应用

知道半导体的一些特点。了解半导体材料的发展对社会的影响。

知道超导体的一些特点。了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。

初步了解纳米材料的应用和发展前景。