第一篇：講稿(人類即將迎接可再生能源時代)

人類即將迎接可再生能源時代

我國著名院士何祚庥最近致力研究人類可再生資源問題，他提出中國需要象50年前抓“兩彈一星”一樣，抓可再生能源的研究和開發(fā)，直至實現(xiàn)產業(yè)化。為此，他建議黨中央和國務院需要作出重大決策。

何先生說，歷史經(jīng)驗證明：中國搞原子彈的決策，是在1955年1月，決策搞導彈是1956年1月。中國爆炸第一顆原子彈是在1964年10月16日，……。但是中國組合成一組核打擊力量，卻一直延伸到90年代才最終實現(xiàn)！實際上，“兩彈一星”的研究和開發(fā)在70年代，就已經(jīng)發(fā)生了效益。美國，還有世界上許多發(fā)達國家、不發(fā)達國家，就是因為中國爆炸了原子彈、氫彈，發(fā)射導彈、發(fā)射人造衛(wèi)星，因而將中國請入聯(lián)合國。2006年1月25日，《科學時報》曾報道侯祥麟院士談“要提前考慮2050年怎么辦？”談話后，何先生認為，侯老著重談的是石油問題，他覺得應“放大”到整個能源問題，其中包括石油問題，尤其是可再生能源問題，需要提前做出決策。中國要成為創(chuàng)新型國家。中國正在走新型工業(yè)化道路。要大量節(jié)約能源、節(jié)約資源、但又要不失時機地實現(xiàn)工業(yè)化。工業(yè)化階段不可逾越，工業(yè)化中的重工業(yè)化階段也不可逾越。但是，實現(xiàn)的技術可以逾越。尤其是能源技術必須實現(xiàn)跨越。中國的工業(yè)化是史無前例的工業(yè)化，是15億~16億人口的工業(yè)化，而能源是發(fā)展的硬約束條件。只有可再生能源，才是真正“取之不盡，用之不竭”的能源。不論從當前的發(fā)展，還是從長遠的發(fā)展來說，中國都需要及早逐步過渡到可再生能源。

何先生認為有如下一些理由：

一、為什么中國要大力發(fā)展可再生能源？

第一，當代能源技術以及相關產業(yè)，正積極向可再生能源方向發(fā)展，已為世界共識。正如周鳳起同志在一篇《中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略》文章中指出國際上有如下六條理由要大力發(fā)展可再生能源：（1）能源安全和能源供應多元化；（2）減少溫室氣體排放；（3）減少化石燃料引起的城市環(huán)境污染；（4）替代核能；（5）創(chuàng)造就業(yè)機會和發(fā)展中小企業(yè)的動力；（6）擴大技術和裝備出口。

當前，2002年全世界消費的可再生能源為19.66億t標準煤，約相當于全球一次能源消費總量的13.4%。其中傳統(tǒng)利用的可再生能源約占77.5%，新的可再生能源利用約占22.5%?？稍偕茉窗l(fā)電量占總的發(fā)電量17.9%，僅次于煤電39%和氣電19.1%，高于核電16.6（%）。

歐盟已規(guī)定可再生能源在一次能源中的比例要由1997年的6%提高到2010年的12%，2020年為20%，2050年將達50%；可再生能源電力在整個電力中的比例將由1999年的14%提高到2010年22%。2006年3月底，歐盟首腦會議決定：要在20年內拿出1萬億歐元，投入于歐盟國新的能源產業(yè)，轉入以可再生能源為主導能源的軌道。

美國也提出到2025年，生物質發(fā)電4500萬kW，風電1000 萬kW，光伏發(fā)電3000萬kW，光熱發(fā)電2000萬kW。2006年2月20日，美國布什總統(tǒng)開展了“能源之旅”，參觀了許多可再生能源研究所。布什還不斷發(fā)表講話，呼吁美國要大力減少油的進口，呼吁發(fā)展風能、太陽能，并希望2015年，美國太陽能發(fā)電成本，將下降到和火力發(fā)電相競爭的水平。

印度2012年可再生能源發(fā)電裝機將達到10%。

拉丁美洲2010年整個能源的10%將來自可再生能源。

第二，中國也需要大力發(fā)展可再生能源其重要理由是：（1）可持續(xù)發(fā)展的需要；（2）調整能源結構的需要；（3）保護環(huán)境的需要；（4）開發(fā)西部的需要；西部地區(qū)可再生能源資源豐富，占全國資源總量的70%以上；其中風力資源占陸地風力資源85%以上，太陽能資源占90%左右，小水電資源占65%以上；發(fā)展可再生能源必將帶動西部地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展和保護西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境；（5）解決農村用能及邊遠地區(qū)用電和生態(tài)建設的需要，現(xiàn)在我國邊遠地區(qū)仍有700萬農戶沒有電力供應，有的農民連基本的生活用能都沒有保障；（6）提高能源供應安全的需要；可再生能源屬于本地資源，如生物質能，不僅可轉換為電力，還可以轉換為代油的液體燃料，如乙醇燃料、生物柴油和氫燃料，為各種移動設備提供能源；因此，發(fā)展可再生能源，不僅可以提供新的能源，而且可以提高能源供應安全；（7）開辟新的經(jīng)濟增長點的需要?？稍偕茉丛?1世紀將逐步取代化石能源，成為全球新的經(jīng)濟增長點。

對以上兩方面的理由，可參看發(fā)改委能源所周鳳起同志，在2005年第6期的“上海電力”的第554頁上發(fā)表的《中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略》的文章。其中有較詳細的數(shù)據(jù)和理由，這里不再重復敘述。

第三，鳳起同志所談的是經(jīng)濟上的理由；我還想再補充的是政治、國防上的理由：

首先，大力發(fā)展可再生能源是中國走和平發(fā)展道路的需要。（1）當代戰(zhàn)爭的根源，已由對市場、對殖民地……等爭奪，轉向對能源，對資源的爭奪。當前集中表現(xiàn)為對石油的爭奪；（2）中國必須大力發(fā)展可再生能源，避免卷入由于能源爭奪，而引起的國際性的戰(zhàn)爭；（3）能源外交，能源合作和爭奪，已成為時代的主題，中國需要大力發(fā)展可再生能源，以增強中國在國際談判中的談判地位；（4）中國在發(fā)展可再生能源中增加的支出，有望在國際能源合作中，獲得收益，甚而是極大的收益。

其次，如果不幸而卷入一場戰(zhàn)爭，中國必須保證能以有限的資源，集中供應戰(zhàn)爭所需要的能源，所以，需大力節(jié)約中國自身所擁有的有限的化石能源，從而能保證戰(zhàn)爭立于不敗之地。能源將決定未來的戰(zhàn)爭的勝負！現(xiàn)在世界范圍內正處于和平發(fā)展時期，但是，“居安必須思危”、“有備才能無患”！不能說，未來的國際性戰(zhàn)爭將不可能發(fā)生！

又次，中國是向世界負有責任的大國，也是對世界和平負有責任的大國。

最近，錦濤同志在“2005年北京國際可再生能源大會”上致辭中提出兩個“必由之路”。“加強可再生能源開發(fā)利用，是應對日益嚴重的能源和環(huán)境問題的必由之路，也是人類社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路?！庇终f，“加強全球合作，妥善應對能源和環(huán)境挑戰(zhàn)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是世界各國的共同愿望，也是世界各國的共同責任?！?/p>

???????何先生認為，在2050年以前，中國就有對可再生能源有迫切需求。2005年，我國共有電力裝機5億千瓦。其中水電是1.16億千瓦，火電是3.84億千瓦，油電是1500萬千瓦，核電是684萬千瓦。2020年，預期電力裝機將是12億千瓦，其中水電是2.9億千瓦，火電是7.6億千瓦，天然氣發(fā)電是6000萬千瓦，核電是4000萬千瓦。風電、太陽能發(fā)電等一共是2500萬千瓦。其中核能僅占3.3%。值得關注的問題是：我國的資源，運輸以及環(huán)境容量，能否支撐7.6億千瓦的火電？2050年的中國，其電力裝機將是多少？將呈現(xiàn)何種能源結構？如果2050年的電力裝機是25~30億千瓦，而又由煤來主導未來的電力建設，這將是“天文”數(shù)字！

2005年的美國，約是人均電力3千瓦，2050年的中國，將是15~16億人，如果人均2千瓦，就將是30億千瓦！然而這僅是當前美國人均水準的2/3！由2020年12億千瓦，上升到2050年的30億千瓦，也就是每年僅平均增長3.1 %。

二、何先生提出了一個理論問題，中國能源問題，能否由大力節(jié)能、節(jié)電來滿足？

他認為，產生這一問題的原因是：最近，在各個報刊雜志上，廣泛流傳著下列一組數(shù)字： 2003年，中國消耗的原油占世界的7.4%，消耗的煤占世界的31%，消耗的鐵礦石占世界的30%，消耗的鋼材占世界的27%，消耗的氧化鋁占世界的25%，消耗的水泥占世界的40%，……但中國創(chuàng)造的GDP卻不足4%！

我國GDP僅占世界GDP的4%略弱一些，而“消耗的煤占世界的31%”。這意味著中國的經(jīng)濟，消耗能源過大！節(jié)能節(jié)電大有潛力！

問題出在如何計算GDP。

GDP的測算有兩種方法，一是匯率，另一種是購買力平價。2003年的匯率約是1美元=8.4人民幣；而 2003年世界銀行按購買力平價所確定的等價關系，卻約是1美元=1.87元人民幣。

2003年，世界銀行分別按照匯率和購買力平價來測算過兩組GDP數(shù)字：

按匯率測算的中國GDP的數(shù)值居世界第7位，日本居世界第二位；但如果按購買力平價來測算，中國的GDP占世界第二位，日本是世界第三位；中國的GDP是美國GDP的58.4%，日本的GDP僅為中國GDP的57%。

按匯率測算的世界GDP是36.528萬億美元，按購買力平價測算的世界GDP是54.301萬億美元。

因此，按匯率測算的中國GDP將占世界GDP的4%略弱一些，而按購買力平價測算中國GDP將占世界GDP的12%略弱一些！按匯率測算的美國GDP將占世界GDP的30%，而按購買力平價測算的美國GDP將占世界GDP的20%！

最近，中國經(jīng)濟的GDP總量有所修正，亦即比過去數(shù)字大了20%，所以用購買力平價的估算，還將上調20%，亦即中國的經(jīng)濟實力，將由占世界GDP的12%弱，上升到14%。

美國當前的電力裝機約是8.4億千瓦，中國約是5億千瓦，兩者的比值是1.6:1。美國GDP占世界GDP的份額，約是20%，修正后的中國GDP占世界的份額，約是14%，兩者的比值是1.43:1。所以，美國的單位GDP的耗電是中國的1.6/1.43=1.12倍！但如果采用未修正前的中國GDP的數(shù)值，中國單位GDP耗電卻是美國的1.1倍！

所以，中國經(jīng)濟雖然有大量節(jié)能的潛力，在中國的經(jīng)濟工作和實際生活中，有許多浪費能源的驚人案例，但中國決不是高度浪費能源的國家?，F(xiàn)在中央期望十一五期間，節(jié)能20%，這一指標，能否如期實現(xiàn)，需要仔細研究和出臺重大政策措施。

其實，當前中國，人均用電量是400瓦，美國人均用電是2800瓦，是美國的1/7。在如此低下的用電標準條件下，能節(jié)約出多少電力？！

三、如果中國未來的電力將上升到30億千瓦，中國的未來能源以核能為主，還是以可再生能源為主？?何祚庥的回答是：中國將不能走以核能為主導能源的道路。理由是：中國的天然鈾資源供應不足，僅能支撐50座標準核電站，連續(xù)運行40年?。ㄟ@里已將未來的可能的天然鈾資源也計算在內?。?/p>

可以考慮進口天然鈾。近年，澳大利亞、加拿大等國家已和并將和中國簽訂長期供應天然鈾的合同。但是，在世界紛紛大力發(fā)展核能的形勢下，一些人估計“鈾資源大約在40年內就會耗盡”。（見霍布森：《物理學：基本概念及其與方方面面的聯(lián)系》）在天然鈾方面的資源爭奪，決不亞于對石油的爭奪！

可能有些同志認為這里對資源的估計太悲觀！那么看看核工業(yè)方面的王乃彥院士等七位院士和八位研究員給國務院呈送的“咨詢報告”，其中說：

“我國潛在鈾資源比較豐富，但目前保有的鈾資源儲量僅能滿足25GWe熱堆電站全壽期的需要。如果我國熱堆電站的發(fā)展規(guī)模達到100GWe左右，僅僅依靠我國當時探明的鈾礦資源可能很難滿足我國核能發(fā)展的需要?！庇终f：“最新統(tǒng)計數(shù)字表明，地球上已知常規(guī)鈾儲量（開采成本低于130美元/千克）為459萬噸，按全世界核電站目前的燃料使用水平（6~7 萬噸天然鈾/年），地球上的常規(guī)鈾儲量僅可供目前全世界的熱堆核電站（363GWe）使用60年左右；假設若干年后全世界熱堆核電站裝機容量達到1000GWe，即使將待查明的鈾資源（估計約1000萬噸）也考慮進去，也只夠使用70年左右?！彼?，天然鈾資源短缺是一個世界性問題。

有相當一些同志寄希望于快中子增殖堆，因為這將可能使天然鈾的利用率擴展60倍！我們贊成大力發(fā)展快中子增殖堆，但必須看到快中子增殖堆將面臨一個價格成本十分昂貴和核擴散問題。

我國現(xiàn)正在從事鈉冷卻的快中子實驗堆的研究。已知投入是26億人民幣，其預期的電能產出將是25兆瓦，亦即其投資平均至少是每千瓦10萬人民幣；而通常壓力堆或重水堆的投資約是每千瓦為1.2萬人民幣~1.7萬人民幣！未來的快中子增殖堆的電價將是多少？

與此對比的是：在深圳已成功建成了一個太陽能光發(fā)電的實驗站，其每千瓦投資是 6萬人民幣！

快中子增殖堆的技術，在世界范圍內尚未完全成熟。技術成熟了也還要面對一個可能發(fā)電成本過高的問題。原因是：發(fā)展快中子增殖堆，必須同時發(fā)展核燃料后處理技術，這也是一筆巨大投資。更重要的是快中子增殖堆的運轉壽命，亦即材料壽命，將決定著快中子核電站的折舊年限！

有相當一些人建議中國的能源問題將最終由受控熱核反應來解決。但這完全是不切實際的夢想！當前，最樂觀的估計也僅認為到2050年才能走向商業(yè)化。悲觀的估計卻認為至少要到2100年！更嚴重的問題是：其電價將至少是當前核電的10倍！

為什么中國將不能期望由快中子增殖堆或受控熱核電站來提供廉價的電力？一個重要理由是材料壽命問題。通常的壓水堆或高溫氣冷堆的運轉壽命約是30年，現(xiàn)在認為可延長到40年。但不能期望快中子增殖堆，受控熱核電站，也有同樣的使用壽命。

決定材料使用壽命的主要因素是中子的輻照。通常的壓水堆中的中子平均能量是0.25eV，而快中子堆的平均能量是0.1MeV，至于受控熱核堆中主導能量是14 MeV。14 MeV中子對材料引起的破壞要比0.25eV的熱中子，至少要大

一、兩個量級！

目前在理論上也找不出能大幅度有效緩解中子輻射效應的技術途徑。

比較實際可行的，擴大核燃料資源的一個辦法，是在壓水堆或高溫氣冷堆中利用釷232，有可能適當緩解中國的天然鈾資源短缺問題。

原因是：釷232在吃掉1個中子后，將能轉化成核燃料的鈾233。在熱中子堆中，鈾233比鈾235或钚239有更大的增殖中子的能力。其理論上的增殖系數(shù)可達1.06，亦即每燒掉1個鈾233將多產生0.06個鈾233，因而原則上可利用鈾233可做成慢中子增殖堆。

實際上，僅可能利用鈾233較高的增殖系數(shù)，做成高燃耗的高轉化堆，將能利用這種轉化堆燃燒釷232。釷232鈾233循環(huán)的熱中子堆有以下一些優(yōu)點：1）其天然釷的燃耗較高，原則上只要有充足的鈾233的供應，就能在慢中子堆中，（亦即不需快堆），大量燃燒釷232。2）中國的釷232資源豐富，僅次于印度，約是中國天然鈾資源的6~8倍。大力發(fā)展釷、鈾循環(huán)，有可能大幅度擴展中國的核能資源。3)熱堆核電站的發(fā)電成本比快中子堆低很多，約為快堆的1/4~1/3。4)核燃料投入比快中子堆少得多，約為快堆的150/2500=6%。5)Th232的價格比U238低廉很多，約U238的1/20=5%。6)Th232體系所產生的放射性核廢料，約是U238的1/10。7)可使用“一次擱置”來處理核的乏燃料，因而有巨大的經(jīng)濟效益。

但是，大力發(fā)展釷、鈾循環(huán)，必須解決鈾233的持續(xù)充分的供應問題。解決這一問題的重要的途徑之一，是利用高能加速器將質子能量加速到1GeV，利用質子轟擊鈾238或釷232，將能釋放40~50個中子，再用下列核反應 中子+鈾238 －?钚239 中子+釷232 －?鈾233 4 制成核燃料钚239和鈾233。

如果能有流強為100毫安，能量為1GeV的高能加速器，用“鈾238或釷232+鉛鉍合金”做靶和冷卻劑，有望年產100~200公斤的钚239或鈾233；也可用來解決放射性核廢料大量積累造成環(huán)境污染的困難。

如果中國的未來要大力發(fā)展核能，從現(xiàn)在起，必須部署這一新的技術路線的研究和開發(fā)。

四、可再生能源是當前能源領域中的先進生產力。先進生產力必將最終取代或淘汰落后的生產力。

但是，如以可再生能源和核能相比較，就必須看到，可再生能源，在資源總量上，遠遠大于核能的資源儲量。中國的水能資源遠大于中國的天然鈾資源；中國的風能資源亦即遠大于在使用快中子堆技術條件下，已擴大了60倍利用率的天然鈾資源；至于太陽能資源亦遠大于所謂“取之不盡，用之不竭”的海水中的氘，誠然海水中的氘和自然界存在的鋰可為受控熱核電站，提供充足的資源，但仍是總量有限的資源！

可再生能源，有的已在技術上完全成熟（如水能），有的接近完全成熟（如風能），而且其發(fā)電成本將遠低于核能。有在技術上尚未成熟，其發(fā)電成本也較高（如太陽能），但太陽能的資源無限，并已找到有望實現(xiàn)大幅降低發(fā)電成本，直至和火力發(fā)電相競爭的現(xiàn)實的技術途徑。（這將在下面的技術介紹中，進行較詳細的討論。）

中國必須將盡可能地轉向可再生能源為主導的能源結構。

何祚庥認為應大力發(fā)展四種可再生能源：水能，生物質能、風能，太陽能。

第一，水能

2005年年底，我國共有電力裝機5億千瓦，其中水電裝機1.1億千瓦。已知中國水能資源約是7億千瓦，其中技術可開發(fā)是5.4億千瓦，經(jīng)濟可開發(fā)約是4億千瓦。國家計劃投入1.3萬億資金，計劃再開發(fā)1.9億千瓦。

建議在15-20年內，國家共投入2萬億人民幣，將剩余經(jīng)濟可開發(fā)的約3億千瓦的水電資源，都開發(fā)出來！

有許多理由支持中國需要大力發(fā)展水電。當前需要排除的是極端環(huán)保人士的偏見；另外是擔心移民問題造成社會動蕩。但是三峽水庫移民的經(jīng)驗表明，這一困難問題已能妥善解決。其實，當前中國是大力發(fā)展水電的最佳時機。時間拖延越久，所付出的代價，也將越大！

第二，生物質能

中國約有5億噸標準煤當量的生物質能?？梢钥紤]在農村中大量開發(fā)生物質能。但由于光合效應的效率僅為0.2%，很難期望用生物質能做為中國的主導能源。但有望和太陽能、風能、小水電等，共同合作成為主導農村需要的能源。生物質能的缺點是，資源總量有限，但能補充解決其它可再生能源在時間上有間隙性，或地區(qū)分布不均的重大缺點。

但是，中國的生物質能畢竟有5~6億噸標準煤當量；而且，隨著農業(yè)技術的發(fā)展，中國也將能大幅度增加桔桿或能源植物的產出。預期這將成為中國農業(yè)發(fā)展的重大方向。所以我國也必須高度關注生物質能。我以為，其最佳利用方式，是將大量的桔桿經(jīng)過發(fā)酵制成酒精，這將能大幅度緩解機動車和輪船用油的需求?，F(xiàn)在在世界范圍內出現(xiàn)的一種新動向是：用酒精取代石油；用可適用任何比例的酒精和汽油混合的雙燃料車取代僅能在汽油中摻入10%酒精的內燃機車。所以，我國農業(yè)發(fā)展的重大方向之一，還要為緩解能源緊張問題做出貢獻！此外，用酒精和蓄電池組成的混合動力車，將能在農村補充風電、太陽能光發(fā)電在時間間隙性上的不足。

第三，風能

中國在10米高空的風電資源是2.53億千瓦，海上約是7.5億千瓦。由于風電的資源將和風速的三次方成正比，所以如果擴展到50米高空，將是25億千瓦?，F(xiàn)在發(fā)展的大風機已進入 80~100米的高空，所以如果風能的利用，擴展到80米高空，有望大幅度增加中國的風電資源。前一時期，美國人曾重新估算了世界在80米高空的風能資源，總計約為700億千瓦。如果中國大陸占世界陸地面積6.4%，由此可期望中國的風電資源可高達45億千瓦。當然，這一資源總量要由中央氣象局來測定。

由于風電的運轉是3000小時，所以40億千瓦的風電只能折成20億千瓦的火電。如果開發(fā)其中的1/2，亦即相當于1000座標準核電站。

在世界范圍內，風電技術已相當成熟。已出現(xiàn)有單機為5兆瓦的大風機，并正在向10兆瓦進軍！風電成本已具有市場競爭能力，在國外風電成本已下降到和煤電成本相當，甚而比煤電還要低廉一些，并仍在不斷下降中。

中國現(xiàn)有風電裝機約為50萬千瓦。如果到2020年，年平均以40%的速度上升，將能“期望”上升至1億千瓦，亦即占2020年電力裝機12億千瓦的8%，或發(fā)電站總量的4%。

參考歐洲各國迅速發(fā)展風電的經(jīng)驗，平均年增長40%，并不是不可設想發(fā)展速度！近5~6年來，德國風電以年平均36%的速度上升，法國更以60%的速度急起直追！從2020年到2050年，如果進一步年平均以9%~10%的速度上升，將能“期望”風電由1億千瓦的裝機，上升到約16億千瓦的裝機。

中國陸上的風電資源，集中在內蒙古以及東北、西北的部分地區(qū)。海上風電資源尤其豐富，特別是東南沿海的臺風地區(qū)。

中國將能期望由西南地區(qū)的水電，東南沿海地區(qū)的風電和北部、東北西北地區(qū)的風電，較為均衡地分別實現(xiàn)各不同地區(qū)發(fā)展所需電力。

注意到我國的沙塵暴有60%的份額來自外蒙古?？梢云谕诿晒湃嗣窆埠蛧硟?，有比內蒙地區(qū)更為豐富的風電資源。所以，我國風電產業(yè)進一步的發(fā)展方向，將是和蒙古人民共和國合作開發(fā)屬外蒙地區(qū)的風電資源。

風力發(fā)電還能有效地遏制溫室效應和沙塵暴災害；風力發(fā)電也是解決邊遠農村獨立供電的重要途徑。

第四，太陽能

簡單的計算表明：中國的太陽能資源將至少是風能資源的100倍！

一個簡單的設想是：中國的沙漠地區(qū)將能集中地提供豐富的太陽能。我國現(xiàn)有沙漠約52萬平方公里，有沙漠化土地17.6萬平方公里，潛在沙漠化土地15.8萬平方公里，三者共計為85.4萬平方公里。大部分集中在內蒙古地區(qū)和新疆地區(qū)。(a)在沙漠地的年平均日照約為11～12小時。(b)夏季在正午時太陽光輻射能最大值是0.73千瓦/平方米，冬季是0.23千瓦/平方米。二者平均的峰值是0.48千瓦/平方米，有效平均功率將是1/2×0.48=0.24千瓦/平方米。(c)如果令太陽能轉化為電的效率是15%,每平方米的面積將能提供約0.036千瓦的電能，其日平均將能提供0.036×（11～12小時）=0.4～0.43千瓦小時的電能。(d)如果沙漠地區(qū)每年有300天的日照時間，那么每平方米面積的沙漠，將能年提供約300×0.41=125千瓦小時的電能。(e)85.4萬平方公里的沙漠將能年提供85.4×125×1010=1.07×1014度電。以火力發(fā)電的年運轉時為6400小時來計算，上述太陽能供電將等價于1.67×1010千瓦的電力裝機。如以每標準核電站能提供106千瓦的電功率來計算，那么85萬平方公里的沙漠地區(qū)將能提供約16700座核電站的電功率。(f)某些人估計，到2050年，可能約需2500×106千瓦的電力。因此，僅由沙漠地區(qū)的15%的面積，亦即約為12萬平方公里的面積，就能提供所需要的電力。(g)內蒙古自治區(qū)的面積約110萬平方公里，其中沙漠和沙漠化面積約為20～30萬平方公里，所以，僅內蒙古自治區(qū)的沙漠地區(qū)的太陽能就能為中國在2050年以及今后的發(fā)展提供所需要的足夠的電力。(h)請注意：這里僅假設了光電的轉化效率為15%。但太陽能不僅僅能在沙漠地區(qū)發(fā)電，而且還能廣泛地應用到廣大的農村、中小城鎮(zhèn)，單獨提供農 6 村、中小城鎮(zhèn)所需電力。五、一個尖銳的問題是：到2050年，中國是否需要用到太陽能？

如果2050年需求30億千瓦的電力，一個可能的結構是：9億火電+5億水電+2億核電+8億風電+6億太陽能發(fā)電=30億千瓦。

其實，9億千瓦的火電也是一個不可接受的數(shù)字。這意味著中國的二氧化碳的排放量，將遠大于當前世界第一的美國！其實，5億水電、2億核電、8億風電都已經(jīng)達到資源所能提供的極限。所有的缺額，都只能由太陽能發(fā)電來補充。

何祚庥認為當前太陽能發(fā)電成本約是火電的10倍，（一說為11~18倍，可能這是與中國的火力發(fā)電成本相比較），但是，在未來的發(fā)展中，太陽能發(fā)電有可能下降到和火力發(fā)電相競爭的水平?，F(xiàn)在在國內若干地區(qū)，已建成了某些光伏發(fā)電的示范電站，其發(fā)電成本約是每千瓦時為人民幣5元。但是，已有一些值得關注的技術方向，有可能大力降低太陽能光伏發(fā)電成本。計有：1）有可能設計出能大幅度降低純凈硅料成本的專用爐；2）已出現(xiàn)某些高效、簡易可行、但又成本低廉的集光技術，將能大幅度提高光電池的電能產出；3）目前單晶硅或多晶硅的光電轉光率約是15%，砷化鎵約是25%，但理論分析表明，上述兩種材料均還有大幅度提高其光電轉化效率的潛在能力，其理論上可能的轉化效率，可高達40%～60%！因此，綜合地應用上述技術，將能預期在10～15年的時間內，將太陽能光伏發(fā)電成本，下降到可以和火力發(fā)電相競爭的水平。

但是，可再生能源的重大缺點，是有風有電，無風無電，有太陽有電，無太陽無電。為保證風能、太陽能的持續(xù)供應，就要相應地發(fā)展能調節(jié)供求的調峰電站；而這一技術，卻有可能通過太陽能熱發(fā)電加以解決。人們將可能將太陽能聚集在某一大型儲熱罐，并用適當?shù)臍怏w，導熱按需求發(fā)出所需電力?，F(xiàn)在也出現(xiàn)了某些大幅度降低太陽能熱發(fā)電成本的新的設想。所以，人類的未來，將可能依靠可再生能源充分滿足當代以及子孫萬代對能源的需求。

六、結論：人類即將迎來一個廣泛利用可再生能源的新時代！

第二篇：《人類邁入“電氣時代”》教學設計說明[定稿]

《人類邁入“電氣時代”》教學設計說明

對于本節(jié)課的設計我將從課標解讀、教材分析、學情分析、學習目標、教學重難點、評價設計、教學過程設計、作業(yè)布置、板書設計的幾方面作出說明：

一、課標解讀

課程標準對本節(jié)課學生的學習結果的描述是：“列舉電力廣泛使用的史實，了解第二次工業(yè)革命的特點。知道本茨和萊特兄弟的發(fā)明活動，了解汽車和飛機兩種交通工具的發(fā)明對人類社會發(fā)展的影響。講述愛迪生發(fā)明電器的故事，認識電器的廣泛使用對提高人類社會生活質量的重要作用。其中，“講述”、“了解”、“知道”和“認識”側重于學生歷史學習的識記層次，而“簡述”和“理解”側重于學生歷史學習的思維層次。

二、教材分析

《人類邁入“電氣時代”》是初中歷史教材八年級上冊第七單元第一節(jié)內容。本節(jié)課教材包括“電氣時代的到來”“發(fā)明大王愛迪生”“汽車和飛機的問世”3個子目，主要講述了從19世紀下半期到20世紀初，發(fā)生在歐美主要資本主義國家以電力取代蒸汽動力的這段歷史，它上承第一次工業(yè)革命后人類進入“蒸汽時代”，下啟主要資本主義國家進入帝國主義階段，具有重要的地位。

三、學情分析：

從學生的認知水平和能力狀況來看，學生對第一次工業(yè)革命已有了深入的了解，通過課前預習對第二次工業(yè)革命的成果也很熟悉。，并且第二次工業(yè)革命的成果在現(xiàn)實生活中也廣泛的應用，為學生學習本課打下良好的基礎。難點在于對第二次工業(yè)革命的特點及影響的認識。但初三學生已具備了一定程度的解析史料和評價歷史人物的能力，為學習本課奠定了一定的基礎。

四、學習目標：

1、通過自主學習、多媒體課件展示等，準確掌握第二次工業(yè)革命的時間、開始的標志。

2、通過設計展臺，掌握發(fā)明家愛迪生和他的發(fā)明碳絲燈泡，內燃機的發(fā)明和汽車、飛機的發(fā)明和使用等基本史實。

3、通過對愛迪生發(fā)明碳絲燈泡的過程的學習，學習名人積極探索、勇于創(chuàng)新的科學精神

4、通過史料分析認識第二次工業(yè)革命的特點及影響。

5、通過觀看圖片、史料及對歷史知識的掌握，理解科學技術是第一生產力以及科技發(fā)展的兩面性的特征。

五、教學重難點

重點：電力的發(fā)明和廣泛應用、內燃機的發(fā)明、汽車和飛機的問世。

依據(jù)：電力的發(fā)明及廣泛應用是第二次工業(yè)革命的主要特征，從此人類進入電氣時代，而內燃機的發(fā)明帶動了交通領域的變革，飛機、汽車隨之產生。

因此，因此將“電力的發(fā)明和廣泛應用、內燃機的發(fā)明、汽車和飛機的問世”作為本課教學重點。

難點：科學技術是第一生產力以及科技發(fā)展的兩面性的特征。

依據(jù)：科學技術是第一生產力，促進了社會的發(fā)展與進步，學生習慣于過多地考慮正面影響，忽略了其負面影響，需要引導學生用辯證的觀點對科技發(fā)展的兩面性的特征加以理解。因此將此既作為教學難點。

六、評價設計

（1）對目標1、2的評價，通過學生自主設計第二次工業(yè)革命成果的展臺并選出最有意義的發(fā)明以及評價反饋的1、2、3、4、5、6和材料題完成。

（2）對目標3的評價，通過學生以講述講述一個發(fā)明家的故事的形式，投票選出你心目中最偉大的發(fā)明家的故事及評價反饋的第4題完成。

（3）對目標4、5的評價，通過學生研讀史料后的交流展示和且行且思環(huán)節(jié)：對于“文明人跨過地球表面，在他們的足跡所過之處留下了一片荒漠。”的理解來完成。

七、教學策略

1、教法的選取

根據(jù)課標要求，結合本課內容特點和學生學情，在本課教學中充分利用現(xiàn)代教育技術輔助教學，注重情境創(chuàng)設，實踐探索、歸納總結、情感升華，以啟發(fā)式教學法為主，輔之討論法、比較法、閱讀指導法、觀察法等

2、學法的選擇

在學法指導上注重以學生為中心，指導學生在自主學習、合作探究的過程中學習歷史探究方法，提高解決歷史問題的能力。

八、教學過程設計

導入：

請同學們猜三則謎語，打日常生活用品和交通工具。師：這些謎底的共同之處生都與電有關.師：同學們還能說出在生活中與電有關的哪些器物？

生：電視、冰箱、電梯、空調、電飯鍋、電熨斗、電腦、電熱水器等等

師：同學們列出這么多電器，可見“電”這種能源與我們的生活息息相關，那么，電是如何產生的，它又是怎樣走進我們的生產、生活領域的？現(xiàn)在就讓我們一起走進第二次工業(yè)革命，看

人類的智慧之光是如何點亮了我們的生活的？請看第21課《人類邁入“電氣時代”》。新授：

結合教材結構清晰的特點，為增強學生的參與度，把本課設計成三個篇章，以第二次工業(yè)革命對社會的改變及影響作為主線。

第一篇章：科技成果展：

——自主學習，夯實基礎

在第一環(huán)節(jié)，首先通過學生自主學習，初步了解工業(yè)革命的時間、特點、主要成果，又通過“我行我show環(huán)節(jié)—設計展臺”活動，小組合作設計第二次工業(yè)革命成果的展臺，同時選出最佳發(fā)明并闡述理由，深層次的理解發(fā)明出現(xiàn)和存在的意義，對第二次工業(yè)革命的成果進行評價。

第二篇章：科技名人堂

——交流展示，情感教育

本篇章通過以講一個發(fā)明家的故事的形式投票選出你心目中最偉大的發(fā)明家？從他們身上你能學到什么？的活動，以加強學生的情感教育。

第三篇章：科技雙刃劍：

——合作探究，突破難點

本篇章分為兩部分：第一部分是科技改變世界，首先通過材料分析讓學生整理出工業(yè)革命的積極影響，主要是對生產力，社會面貌，經(jīng)濟組織和世界市場和格局的影響，使學生認識到工業(yè)革命對人類發(fā)展進程的深遠影響。然后通過“且行且思”環(huán)節(jié)，通過學生交流對“文明人跨過地球表面，在他們的足跡所過之處留下了一片荒漠?！边@句話的理解來認識工業(yè)革命的消極影響。而后通過圖片，教師總結讓學生體會工業(yè)文明和自然和諧發(fā)展共贏，才是發(fā)展之道。

九、作業(yè)環(huán)節(jié)的設計：

根據(jù)本節(jié)課教學情況和學生掌握的實際，進行作業(yè)布置。課堂完成“學習測評”的填空題，及時鞏固基礎知識。

十、板書設計

本課我通過PPT設計提綱式板書，利用黑板書寫副板書，伴隨教學進度呈現(xiàn)。這樣既使知識結構比較清晰，又有利于學生學習歸納總結知識的方法。

以上就是我對《人類邁入電氣化時代》的說課設計。在認真閱讀理解教材和深刻領會課標要求的基礎上，我結合魯教版教材靈活、內容豐富的特點，把握學生興趣所在，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術輔助教學的功能，把學生活動和教材知識融為一體，力圖最大限度地調動學生積極性，讓

這一課的教學成為以學生主動學習、自主學習、合作學習、探究學習為主的一課，使學生真正成為課堂學習的主人。

第三篇：《人類進入電氣時代》教學設計

九年級歷史《 人類邁入電氣時代》教學設計

教學目標：

一、識記與理解

知道電力的應用是第二次工業(yè)革命的重要標志，卡爾·本茨和萊特兄弟 的發(fā)明活動；了解汽車和飛機兩種交通工具的發(fā)明對人類社會發(fā)展的影響： 記住第二次工業(yè)革命中的重大成果，作出卓越貢獻的科學家和發(fā)明家；理解 科學技術發(fā)展對第二次工業(yè)革命的推動作用：分析科學技術發(fā)展對資本主義 經(jīng)濟發(fā)展的重要性

二、能力與方法

通過分析第二次工業(yè)革命興起的原因和對社會生產生活的影響，進一步 培養(yǎng)學生分析歷史問題的能力：通過指導學生課前收集、課堂展示有關第二 次工業(yè)革命的科技成就，培養(yǎng)學生通過多種途徑獲取知識的能力；通過指導 學生將第二次工業(yè)革命的科技成就制成圖表，培養(yǎng)學生的動手能力。

三、情感態(tài)度與價值觀

通過分析第二次工業(yè)革命的影響，認識科學技術對推動社會進步發(fā)揮的 巨大作用，讓學生感悟科學技術是第一生產力，并認識學習科學技術文化知 識的重要性；通過分析新的科技發(fā)明帶來的利與弊，認識到發(fā)展經(jīng)濟要處理 好發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展的關系，實現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一：通過對科學家、發(fā) 明家的貢獻的介紹，尤其是分析愛迪生成功的原因，培養(yǎng)學生愛科學、學科 學及刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的科學精神。教學重點和難點：

重點：科技成就和第二次工業(yè)革命。難點：第二次工業(yè)革命的影響。課型：新課 教學準備：

教師制作多媒體課件；學生課前預習課文；分電力、電訊技術、交通運輸三組收集第二次工業(yè)革命期間的科技成就。

教學方法：講解法、討論法、談話法等。教學時間：1課時

教學用具(教學媒體)：多媒體課件 教學過程：

一、導入新課：

親愛的同學們，我們今天將進入的是一個充滿創(chuàng)造力的世界，看人類靈 魂的智慧之光是如何點亮了我們的生活，如何讓我們在廣漠的大地上瀟灑地 行走，在湛藍的天空中自由地飛翔，讓我們進入今天的學習課題：第二次工 業(yè)革命。在第二次工業(yè)革命期間出現(xiàn)了許多偉大的發(fā)明創(chuàng)造，它們到底是怎 么來的呢?學習了這一課，大家就知道了。

二、學習新課：

(一)第二次工業(yè)革命的興起

1、引導學生回憶第一次工業(yè)革命的概況：時間，首先發(fā)生的國家、影 響。(多媒體展示)

2、探究學習第二次工業(yè)革命發(fā)生的原因和條件。

學生閱讀教材第112頁正文第一段及小字部分，思考：科學技術的進步 與第二次工業(yè)革命的關系。(學生回答后，教師歸納并多媒體展示：科學技 術與工業(yè)革命相互關系示意圖。)教師引導學生歸納第二次工業(yè)革命發(fā)生的原因和條件：科學技術的飛速 發(fā)展是基礎，資本主義制度在世界范圍內的最終確立，資本主義世界市場的 初步形成，勞動力的增加，工人素質的提高等都是第二次工業(yè)革命發(fā)生的重 要條件。

(二)第二次工業(yè)革命的成就

1、以搜集資料的三個小組為單位分別展示匯報課前搜集的第二次工業(yè) 革命期間的成就進行探究學習。（1）電力的應用

(多媒體展示：“電力工業(yè)是最能代表最新技術成就，代表19世紀末20 世紀初的資本主義的一個工業(yè)部門。”——列寧)A、第一組的學生代表展示匯報搜集的電力方面的成就，從而解決以下 三個問題：

電是如何發(fā)現(xiàn)的?電力是怎樣進行應用的?電力作為一種新能源，與蒸 汽動力相比有哪些優(yōu)點?(多媒體展示)B、教師對學生的展示匯報給予評價，小結并強調：

理論基礎：電磁感應現(xiàn)象——法拉第；電力應用：發(fā)電機、電動機、電 燈、電車、電鉆等；電力影響：人類進入電氣時代。(多媒體展示，同時出 示法拉第、發(fā)電機、電車的圖片。)(2)電訊技術的興起

A、第二組的學生代表展示匯報搜集的電訊技術的興起情況。

B、教師對學生的展示匯報給予評價，小結并強調：電話——貝爾：無 線電報——馬可尼。(多媒體展示，同時出示貝爾演示使用電話、無線電穿 越大西洋實驗的圖片。)C、引導學生回憶中國近代通訊技術的興起情況。(中國自行架設的第一

條電報線于19世紀70年代出現(xiàn)在香港到上海之間，1877年在上海租界內首 先使用了電話。)(3)汽車和飛機的發(fā)明

A、第三組的學生代表展示匯報搜集成果，并解決以下三個問題： 動力機的變革情況?內燃機與蒸汽機相比有哪些優(yōu)點?交通工具的變 革有哪些重大突破?(多媒體展示)B、教師對學生的展示匯報給予以評價，小結并強調：動力機變革：汽 油機——戴姆勒，柴油機——狄塞爾；交通工具變革：汽車——卡爾·本 茨、亨利·福特，飛機——萊特兄弟(多媒體展示)

2、學生自己動手制作第二次工業(yè)革命期間的科技成就一覽表。

要求：(1)能夠把第二次工業(yè)革命期間的重要成就以及這些成就的相關要素填進你的表格：(2)設計思路清晰，富有創(chuàng)意。

展示學生設計的圖表，教師給予評價后，多媒體展示：第二次工業(yè)革命 科技成就一覽表。

(三)第二次工業(yè)革命的影響

1、以搜集資料的小組為單位分別談一談自己小組負責收集的科技成就 所帶來的影響。

2、教師歸納第二次工業(yè)革命的影響：第二次工業(yè)革命期間，電力的廣 泛運用，從根本上改變了生產生活的面貌，人類從蒸汽時代進入電氣時代，所以第二次工業(yè)革命以電力的廣泛應用為主要標志。近代電訊技術的發(fā)展，為快速傳遞和交流信息提供了條件，從此世界各地的經(jīng)濟、政治和文化聯(lián)系 進一步加強了。汽車和飛機的發(fā)明，大大擴大了人類的活動范圍，提高了生 產能力。因此，我們得出的結論是：科學技術推動了社會進步。第二次工業(yè) 革命，大大促進了資本主義經(jīng)濟的發(fā)展，提高了社會生產力。(多媒體展示)

3、拓展討論：科技成就的發(fā)明給我們帶來了許多好處，但也可能產生 一些負面影響。以“汽車發(fā)明帶給我們的利與弊”為題談談你的看法。學生分組討論、發(fā)言后，教師小結：汽車的使用給生產生活方式帶來了 變化，科技發(fā)展推動著社會進步，但汽車排放的廢氣造成了環(huán)境污染，還有 噪聲污染，因此要盡力減少和消除它帶來的消極影響，處理好發(fā)展與可持續(xù) 發(fā)展的關系，實現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一，“節(jié)能減排”也是當今世界環(huán)境保 護的大趨勢。(多媒體展示：汽車的發(fā)明，災難?快樂?可持續(xù)發(fā)展，人與 自然的和諧統(tǒng)一、同時出示汽車的圖片。)(四)“發(fā)明大王”愛迪生

1、學生閱讀教材第115——116頁“發(fā)明大王”愛迪生一目，結合自己 搜集的有關愛迪生的故事，分組講述有關愛迪生的故事，要求在講述中要涉 及以下三個問題：愛迪生為什么被稱為“發(fā)明大王”?你知道愛迪生的哪些 發(fā)明?愛迪生為什么能成為“發(fā)明大王”?(多媒體展示，同時出示愛迪生 及其發(fā)明的電報機、電燈泡的圖片)

2、小組代表發(fā)言后，教師小結：愛迪生一生之中有近2000項發(fā)明，有 1000多項取得了發(fā)明專利權，其中最重要的發(fā)明有電燈、電話機、電報機、電車、留聲機、蓄電池等。愛迪生之所以能夠成為“發(fā)明大王”，主要在于 他的不懈努力，刻苦鉆研，勇于創(chuàng)新。正如愛迪生所說：“天才是百分之二 的靈感加上百分之九十八的汗水”(多媒體展示)。由此可見，一個人的勤奮 努力是成就一項偉大發(fā)明的關鍵。

3、學生談啟發(fā)、感想：從愛迪生身上你受到哪些啟發(fā)?作為＝名科學 時代的中學生，我們該做些什么呢?

三、小結新課：

19世紀下半葉，科學技術飛速發(fā)展，引發(fā)了以電力的廣泛應用為主要標 志的第二次工業(yè)革命。電力的廣泛運用，電訊技術的興起，汽車和飛機的發(fā) 明，大大促進了資本主義經(jīng)濟的發(fā)展，提高了社會生產力。新的工業(yè)革命告 訴我們：科學技術是第一生產力，我們應當學習科學家們刻苦鉆研、勇于創(chuàng) 新的精神，在科學時代作出自己的貢獻；發(fā)展經(jīng)濟要處理好發(fā)展與可持續(xù)發(fā) 展的關系，實現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。(多媒體展示)

四、鞏固練習：(一)單項選擇：

1、第二次工業(yè)革命的主要標志是（）A．蒸汽機的發(fā)明B．機器生產代替手工生產 C．電力的廣泛應用D．汽車和飛機的發(fā)明

2、發(fā)明世界上第一輛汽車的是（）A．享利·福特B．卡爾·苯茨C．狄塞爾D．萊特兄弟

3、為豐富人們的物質文化生活作出了卓越貢獻，被稱為“打開電氣時 代的領袖”的人物是（）久法拉第B．貝爾C．馬可尼D．愛迪生

(二)試一試自己設計第二次工業(yè)革命期間的科技成就一覽表。

(三)“科學技術是第一生產力”，結合本課學習談談你對科技發(fā)明作用的看法。

第四篇：人類邁入電氣時代教學設計

《人類邁入電氣時代》教學設計 吉林市第十六中學張艷麗

一、教材分析：

《人類邁入電氣時代》是人教版世界歷史九年級上冊第20課，介紹了第二次工業(yè)革命的歷史。這次科技革命開始于19世紀70年代，隨著科學研究的發(fā)展，人類在技術上取得了重大突破，電力的發(fā)明和廣泛應用，汽車、飛機的問世，電話、無線電報的發(fā)明，給人類帶來巨大方便，直到今天我們仍然在感受著這次科技革命的魅力。這次科技革命影響了世界歷史的進程，19世紀上半期隨著工業(yè)革命的完成，主要資本主義國家的發(fā)展駛入快車道，他們彼此之間競爭激烈。而第二次科技革命既為這種競爭推波助瀾，又為20世紀初期第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)打下伏筆，因此本課在教材中起著上承工業(yè)革命，下啟第一次世界大戰(zhàn)的作用。

二、教學目標： 知識與能力：

1．列舉電力廣泛使用的史實，知道電力的廣泛應用是第二次工業(yè)革命開始的標志。

2．知道卡爾·本茨和萊特兄弟的發(fā)明活動，了解汽車和飛機兩種交通工具的發(fā)明對人類社會發(fā)展的影響。

3．記住第二次工業(yè)革命的重大成果及作出卓越貢獻的科學家和發(fā)明家。

4．理解科學技術發(fā)展對第二次工業(yè)革命的推動作用，歸納第二次工業(yè)革命對人類生活和生產的重大影響。過程與方法：

1．通過比較電的發(fā)明前后社會生活的巨大變化，培養(yǎng)歷史想象力和知識遷移能力。

2．通過思考和探究“汽車的發(fā)明與使用對人類更有利還是更有害？”等問題，培養(yǎng)全面分析問題的能力。

3．通過分析第二次工業(yè)革命對社會生產和生活的影響，培養(yǎng)分析歷史問題的能力。

4．通過一系列生活化問題的設計，拉近歷史與現(xiàn)實的聯(lián)系，認識到歷史就在我們身邊，激發(fā)學習的積極性和探究欲望。情感態(tài)度價值觀：

1．通過分析第二次工業(yè)革命的影響，認識科學技術對推動社會進步發(fā)揮的巨大作用，認識到科學技術是第一生產力，進而意識到學習科學技術文化知識的重要性。

2．通過對一系列科學家和發(fā)明家科學貢獻的介紹，尤其是分析愛迪生成功的原因，培養(yǎng)愛科學、學科學及刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的科學精神。

三、教學重難點：

重點：電力的發(fā)明和廣泛應用；汽車和飛機的問世。電的發(fā)明和廣泛使用，給人們的生產和生活帶來了巨大的變化，它促成一大批新的工業(yè)部門誕生，從根本上改變了資本主義生產的面貌。汽車和飛機都是主要的交通工具，他們的發(fā)明大大拓展了人們的生活空間，加強了各地區(qū)人們之間的交流往來，促進了交通運輸事業(yè)的飛速發(fā)展。

難點: 對第二次工業(yè)革命推動社會進步的理解.教材僅從少數(shù)事例入手概述第二次工業(yè)革命的成就，提供的素材十分有限，學生難以深入感知。

四、教法：

1．啟發(fā)式教學法

環(huán)環(huán)相扣的一系列問題可以幫助學生讀懂教材，同時帶著問題來看教材也可以提高學生的學習效率。2．談話法

拉近歷史與現(xiàn)實，教材與學生、教師與學生之間的距離，通過師生互動及一系列問題的設置，激發(fā)學生主動學習的欲望。

3．多媒體演示法

借助圖片，音像資料等的演示可激發(fā)學生的學習興趣，加深對教材的認識。

五、學法

自主探究、合作交流、知識遷移、情景體驗、聯(lián)想記憶

六、教學過程： 教學內容

教師活動

學生活動

設計意圖

創(chuàng)設情境，導入新課

首先大家先欣賞一組圖片。這是我們吉林市松花江的夜景圖片，天然的江水與人文的街燈構成了一幅幅優(yōu)美的畫卷。那么大家知道圖片中的電燈是何時出現(xiàn)的嗎？除了電燈之外，這次工業(yè)革命還有哪些重要發(fā)明？本節(jié)課，我們就一起探尋一下人類社會生產力的又一次重大飛躍――第二次工業(yè)革命。（板書）

由身邊的景觀引出第二次工業(yè)革命，興趣被激發(fā)，積極參與到學習活動中。

由身邊景觀引出教學內容，學生興趣濃厚，接近了歷史與現(xiàn)實的聯(lián)系。

師生合作，教學新課 一．“電氣時代”的到來 電的產生和發(fā)展

19世紀70年代，電力的廣泛應用標志第二次工業(yè)革命開始。

電力作為新能源進入生產領域，取代了蒸汽動力，人類歷史進入“電氣時代”。解釋課題――電氣時代 在

電力技術發(fā)展方面美國和德國走在其他國家的前面。電話的發(fā)明

二、“發(fā)明大王”愛迪生

愛迪生一生正式注冊的發(fā)明有一千三百種之多。被稱為“發(fā)明大王”。愛迪生1789年研制成功耐用碳絲燈泡，為世界帶來光明。

三、汽車和飛機的問世 內燃機的發(fā)明 汽車的發(fā)明 飛機的發(fā)明

提問：同學們的家中或周圍有哪些電器產品？它們分別有什么作用？

總結：可見，電與我們的生活是息息相關的。那么電是怎樣產生的？又是什么時候開始作為新能源進入生產領域的？（引導學生看書，找出答案）

（結合大屏幕，總結發(fā)電機是機械能轉化為電能，電動機是電能轉化為機械能。）電力與蒸汽動力相比有哪些優(yōu)越性? 大屏幕總結：電能傳遞速度快，傳輸損失小，能遠距離輸送，并按用戶需要科學分配能量，使用方便、清潔高效、價格便宜等。

既然電力有這么多的優(yōu)越性，所以得到了廣泛應用，并取代了蒸汽動力，成為工廠機器的主要動力?？梢?9世紀70年代，電力的發(fā)明和廣泛應用標志第二次工業(yè)革命開始，它引領人類進入了“電氣時代”。（板書）

結合地圖《第二次工業(yè)革命的發(fā)明成果》，總結美國和德國成就突出。設想假如沒有電，我們的生活將會怎樣？

總結電的發(fā)明和使用是人類在生產領域的一場巨大變革，它給人類的生產和生活帶來了極大的便利。

結合貝爾發(fā)明電話圖片，認識第二次工業(yè)革命在信息傳遞領域的發(fā)明。在電器發(fā)明領域，美國科學家愛迪生最為著名。

提問：愛迪生為什么被稱為“發(fā)明大王”？他對人類最大的貢獻是什么？ 展示愛迪生的發(fā)明成果。鼓勵學生介紹愛迪生的故事。

出示愛迪生的名言“天才是1％的靈感加99％的汗水”，引導學生分析其含義?！澳闶窃鯓永斫膺@句話的？”

總結：愛迪生的經(jīng)歷也說明了，要想取得成功，必須要付出辛勤的汗水。那么作為普通的一名中學生，要想在考試中取得好成績，則更需要堅忍不拔的毅力，百折不撓的精神。

在你的努力之下，成功升入重點中學，你的父母準備帶你去首都北京旅游，你準備選擇哪種交通工具呢？它們分別是哪次工業(yè)革命中發(fā)明的？動力機又分別是什么？ 總結：19世紀80年代，德國人卡爾·本茨等人設計出內燃機。明確內燃機的發(fā)明也是第二次工業(yè)革命中一個代表性的發(fā)明，它的發(fā)明，為汽車和飛機的創(chuàng)制提供了條件，從而將第二次工業(yè)革命推向一個新的發(fā)展階段。播放幻燈片，認識汽車的發(fā)明。

展示汽車的演變圖片，認識汽車的發(fā)展歷程。

今天，汽車已進入尋常百姓家，誰能說出你所知道的汽車品牌？在此基礎上引發(fā)學生思考：汽車被發(fā)明和使用后，帶來了哪些影響？引導學生全面認識汽車的影響。引導學生思考教材動腦筋，在學生討論的基礎上總結汽車的發(fā)明有利有弊，要合理利用科學技術。

人類很早就有像鳥一樣翱翔藍天的夢想，是誰把人類的理想變成了現(xiàn)實？ 圖片再現(xiàn)飛機的發(fā)明。

生回答。例：電燈可以用來照明；電視可以了解世界大事和娛樂；電飯鍋可以煮飯；電熨斗可以熨衣服；電腦可以查資料，玩游戲等等。閱讀教材尋找答案。

與物理學科聯(lián)系，加強學科間的綜合交叉能力。討論回答。認識電力比蒸汽動力的優(yōu)越性。

感受到我們生活在電的世界，直接體驗第二次科技革命使人類進入電氣時代。得出直觀認識――美國和德國走在了其他國家的前列。

總結出生活會變得很不方便，夜晚漆黑一片，許多家用電器打不開等等。

知道電話電報既屬于電力應用又屬于新信息傳遞工具的發(fā)明。為快速傳遞信息提供了方便，從而大大加強了世界各地的經(jīng)濟、政治和文化聯(lián)系。愛迪生一生共有兩千多項發(fā)明，其中正式注冊的就有一千三百種之多。愛迪生在歷經(jīng)數(shù)次失敗后，在1789年研制成功耐用碳絲燈泡，為世界帶來了光明。介紹愛迪生的故事。所謂“天才”，雖然比常人聰明，但是更比常人勤奮。青年學生要想成才，首先必須具備勤奮的品格。

愛迪生等科學家志存高遠，年輕時就很努力學習科學文化知識。他們?yōu)榱烁纳迫祟惿?，熱衷于發(fā)明創(chuàng)造，自愿獻身于科學研究，專心致志地勤奮試驗，勇于探索，百折不撓，終于獲得成功。他們這些崇高品格就是人類寶貴的精神財富。

火車，汽車、飛機等。

火車是第一次工業(yè)革命中發(fā)明的交通工具，汽車、飛機是第二次工業(yè)革命中發(fā)明的。火車的動力機是蒸汽機，汽車的動力機是內燃機。

認識到電力和內燃機的廣泛應用是第二次工業(yè)革命的主要標志。形象直觀。

學生對此很感興趣，能說出很多。

認識汽車的大量使用，增強了人們的生產能力，改變了人們的生活方式，擴大了人們的活動范圍，加強了人與人之間的交流。分組辯論

1900年德國人齊柏林發(fā)明了飛艇。

1903年美國的萊特兄弟發(fā)明了飛機，把人類的理想變成了現(xiàn)實，成為人們便利、快捷的交通工具。

生活化問題的設計，引發(fā)學生學習的熱情，調動學生的積極性。感受到電就在我們身邊，科技就在我們身邊。

培養(yǎng)提煉歷史信息，整理歷史知識的能力。培養(yǎng)學科間的綜合能力。

培養(yǎng)合作交流能力，及比較分析歷史問題的能力。培養(yǎng)讀圖能力，形象直觀。

生活化問題的設計，讓學生真切的感受到科技成就推動社會的進步。

認識電力的廣泛應用，給人類生產生活帶來極大便利，推動了社會的進步。培養(yǎng)論從史出的能力。激發(fā)興趣，調動積極性。

結合愛迪生的發(fā)明經(jīng)歷，認識科學家勇于探索，百折不撓的精神，鼓勵學生學習科學家的精神，樹立熱愛科學，勇于創(chuàng)新的精神。適時進行情感態(tài)度價值觀的教育，認識到任何成功都離不開辛勤的耕耘。鼓勵學生為實現(xiàn)自己的遠大理想，要學習科學家堅忍不拔的精神。創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣，主動探究。

認識到電力和內燃機的廣泛應用是第二次工業(yè)革命的主要標志。激發(fā)興趣。調動積極性。

認識到要合理利用科技新成就，趨利避害。培養(yǎng)學生聯(lián)系社會、生活實際的能力。認識科技革命是一柄雙刃劍。培養(yǎng)學生全面分析問題的能力。

課堂小結，鞏固重點

指導學生設計板書，整合知識。選擇好的進行展示和補充。大屏幕展示。

小組討論，設計板書，總結新課。

培養(yǎng)動手能力和總結歷史知識點的能力。

拓展提高，培養(yǎng)能力

與第一次工業(yè)革命相比，第二次工業(yè)革命有哪些特點？

總結：科學和技術的結合，促使第二次工業(yè)革命取得巨大成果；第二次工業(yè)革命幾乎同時發(fā)生在幾個先進資本主義國家；一些后起的資本主義國家，兩次工業(yè)革命是交叉進行的。第二次工業(yè)革命給人類帶來了什么樣的影響？ 總結：第二次工業(yè)革命使人類進入了“電氣時代”，極大提高了社會生產力，密切了世界各地的聯(lián)系，提高了人們的生活質量，為經(jīng)濟的發(fā)展開辟了更加廣泛的途徑。兩次工業(yè)革命給我們哪些啟示？

大屏幕總結：科學技術是第一生產力，科學技術是社會發(fā)展的動力；振興經(jīng)濟首先要振興科技，我國要實行科教興國戰(zhàn)略，人才強國戰(zhàn)略；我們要學習科學家勇于探索，努力探求科學奧秘的精神品質。

結合第一次工業(yè)革命分析第二次工業(yè)革命的特點。結合第二次工業(yè)革命中的發(fā)明成果，分析其影響。從多角度分析總結。

認識到科學技術是第一生產力，樹立熱愛科學，勇于創(chuàng)新的精神。

培養(yǎng)比較分析問題的能力。培養(yǎng)史論結合能力。

工業(yè)革命帶來的啟迪，這是一個開放性題目，引導學生從多個角度考慮。

活動探究，升華知識

圖表展示《1870年至1913年主要資本主義國家在工業(yè)生產比重中的變化》表格，討論“表格中的數(shù)據(jù)變化說明了什么？”

教師在學生回答的基礎上進行小結，特別強調補充：經(jīng)過第二次工業(yè)革命，美國德國后來居上，分別成為世界第一第二經(jīng)濟強國，英國法國則落后了。“日不落帝國”英國受到挑戰(zhàn)，那天下還會太平嗎？這就是我們下節(jié)課要解決的問題了！

資本主義國家廣泛運用工業(yè)革命的成果，使生產力獲得迅猛發(fā)展。在第二次工業(yè)革命中，美國和德國更多地采用新技術、新設備，起點高，發(fā)展快，后來居上。

培養(yǎng)學生總結歷史知識的能力，并為下節(jié)課第一次世界大戰(zhàn)作鋪墊。

七、板書設計：

第五篇：人類邁入電氣時代教學設計

人類邁入“電氣時代”教學設計

朝邑初中—王秋紅

教學目標

一、知識目標

通過本課的學習，使學生了解歷史上的第二次工業(yè)革命，包括電力的廣泛應用，發(fā)明家愛迪生和他的發(fā)明成就，汽車和飛機的發(fā)明和使用等基本史實。

二、能力目標

通過比較電的發(fā)明前后社會生活的巨大變化，培養(yǎng)學生歷史想像力和知識遷移能力。通過引導學生思考和探究“汽車的發(fā)明與使用對人們更有利還是更有害？”等問題，培養(yǎng)學生獨立思考問題的習慣和全面分析問題的能力。

三、情感態(tài)度價值觀目標

通過本課的學習，使學生認識科學技術對推動社會進步發(fā)揮的巨大作用，認識到科學技術是生產力，進而培養(yǎng)學生積極探索、勇于創(chuàng)新的科學精神。

教學重點和難點

教學重點：電力的發(fā)明和廣泛應用，汽車和飛機的問世。教學難點：學生對第二次工業(yè)革命推動社會進步的理解。教學過程： 導入新課：

請同學們猜三則謎語，打日常生活用品和交通工具。

1.一根藤兒連萬家，家家開出幸福花，花兒夜夜放光芒，工作學習需要它。（電燈）

2.沒嘴會說話，沒手會搖鈴，相隔千萬里，說話能聽清。（電話）3.一只箱子方又長，兩條辮子豎頂上，接上電線跑得歡，接送乘客忙又忙。（電車）

師：這些謎底的共同之處是什么？ 生：都與電有關.師：同學們還能說出在生活中與電有關的哪些器物？

生：電視、冰箱、電梯、空調、電飯鍋、電熨斗、電腦、電熱水器等等

師：同學們列出這么多電器，可見“電”這種能源與我們的生活息息相關，那么，電是如何產生的，它又是怎樣走進我們的生產、生活領域的？現(xiàn)在就讓我們一起走進第二次工業(yè)革命，看人類的智慧之光是如何點亮了我們的生活的？請看第20課《人類邁入“電氣時代”》。

新課：人類邁入“電氣時代”實際上就是人類歷史上的第二次科技革命。請同學們回憶一下，第一次工業(yè)革命的起止時間和主要動力分別是什么？

生答：開始是18世紀六十年代，完成是1840年前后。主要動力是蒸汽機。

師：那么第二次工業(yè)革命又是什么時候開始的呢？主要動力又是什么呢？（請同學們閱讀教材P124回答。）

生答：十九世紀七十年代開始的，主要動力是電力。師：電是如何產生的呢？

電作為一種新能源與蒸汽比有什么優(yōu)點呢？

學生討論回答：污染少，控制較方便，廉價，充足，傳遞速度快，傳輸損失小，能遠距離輸送等優(yōu)點。

師：正是由于電的這些優(yōu)點，在十九世紀七十年代的時候，電力逐漸取代蒸汽成為機器生產的主要動力，把人類推入“電氣時代”。

一、”電氣時代”的到來: 電力不僅被應用于生產領域，而且還被廣泛應用于生活領域。這主要是因為電產生后，引發(fā)了一系列有關電的發(fā)明。請學生閱讀教材P124回答當時出現(xiàn)了哪些與電有關的發(fā)明？

生：電車、電話、點燈、電報等。

師：在這里我要問同學們一個問題，是不是所有與電有關器物都是那時發(fā)明的呢？如果不是，請舉例說明。（如：電腦）

在眾多電器的發(fā)明家中同學們認為最著名的應該是哪一位呢？（美國科學家愛迪生）引出下一子目。

二、“發(fā)明大王”愛迪生。

請學生根據(jù)自己搜集的資料和教材中有關愛迪生的材料，講述愛迪生的故事或名言。

師：愛迪生身上有哪些優(yōu)秀品質值得我們學習？ 學生討論回答（勇于探索、善于創(chuàng)新、百折不撓等）多媒體播放一組圖片，讓學生感覺電給生活帶來的美好。P125動腦筋⑴如果沒有電，我們的生活將會怎么樣？請學生描述沒電的情景（多媒體展示）。采訪學生沒電的時候是一種什么感受？

⑵在沒有電燈之前，我們的先人在夜晚采用哪些方法照明？可能會出現(xiàn)什么問題？（多媒體展示）師：我們平時應該怎樣用電？ 生：節(jié)約用電。

師：第二次工業(yè)革命是以電力的廣泛應用為主要標志的，這一時期還有一種能源被廣泛應用開來——石油。因為當時出現(xiàn)了一種新的動力機，是什么呢？

生：內燃機

師：內燃機的使用引發(fā)了交通領域的一系列變革，促使了汽車和飛機的問世。

三、汽車和飛機的問世

師：請學生看PPT中是一輛什么牌子的汽車？（奔馳）

它是以誰的名字命名的？讓學生看教程P124找出來汽車的發(fā)明者、時間和發(fā)明的經(jīng)過。

師：請學生回答，在這以前，人們出行多用什么交通工具？（19世紀倫敦街頭，馬拉車）

和汽車比，你喜歡坐什么車？為什么？ 生：喜歡坐汽車。汽車舒適，快捷??

師：多媒體播放一組圖片（有關汽車帶來的負面影響的圖片）請學生討論P127動腦筋：是否應該發(fā)展汽車工業(yè)？

師：汽車確實給我們生活帶來很大的便利，所以我們應該大力發(fā)展汽車工業(yè)，但我們也不能否認其消極后果。我們應該克服其負面影響，趨利避害，使之能更好的造福人類。

師：人類早就有翱翔藍天的夢想，20世紀初，德國人齊柏林制造出飛艇，但是安全性能不好，后來，這個夢想由誰變?yōu)楝F(xiàn)實的呢？

生：美國人萊特兄弟。

師：請學生根據(jù)搜集的資料介紹飛行的經(jīng)過。

師：盡管這次飛行的時間很短，卻開始把人類的理想變成了現(xiàn)實。我們中國也有很值得紀念的飛行家，他是誰呢？

生：馮如。（簡介馮如，激發(fā)學生的愛國情感。）

師：隨著科技的進步，今天的飛機已成為便利快捷的空中交通工具。結合上邊講過的內容請同學們總結一下汽車和飛機的發(fā)明給我們帶來的影響。

飛機起飛了，第二次工業(yè)革命卻要結束了，第二次工業(yè)革命雖然結束了，可給我們帶來的影響卻是深遠的，現(xiàn)在我們以材料分析的形式總結一下它帶來的影響。

（多媒體展示材料，學生討論，老師總結，具體過程略。）

四、小結（用第一、第二次工業(yè)革命對比的形式進行小結（多媒體展示提綱，細節(jié)學生總結補充），讓學生討論這兩次工業(yè)革命給我們帶來的啟迪。

五、課堂檢測

板書設計：

第20課

人類邁入“電氣時代”

一、“電氣時代”的到來

二、“發(fā)明大王”愛迪生

三、汽車和飛機的問世 1．汽車的發(fā)明與應用 2．飛機的發(fā)明