大象版小学科学三年级上册第一单元《小小气象员》教材解读.docx
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大象版小学科学三年级上册第一单元《小小气象员》教材解读
第一单元
小小气象员
教材编写说明
本单元是三年级上册第一单元，包含了“地球与宇宙”“技术与工程”等领域的科学概念。
与一年级相同，也把“提出问题”作为单元教学中的能力培养重点。
天气是与人类的日常生产生活密切相关的现象，天气的变化会对人类生活产生较大影响。
儿童从小就对天气的变化产生了浓厚的兴趣，对于他们来说，有许许多多的未解之谜，如“风是怎样形成的？
北风是从北方来的风还是往北方吹的风？
雪花为什么是六角形的……”等等。
对于三年级学生而言，虽然他们对各类天气现象并不陌生，也经常能够从天气预报中粗略地了解一些天气信息，但缺乏系统、科学的认知。
本单元的学习中，学生将以一名小小气象员的身份亲历观测天气的多种活动，体会气象观测是一项重要的科学活动。
本单元采用由分到总、由局部到整体的逻辑结构编排，共安排了《测量气温》、《辨认风向》、《判断风力大小》、《云量和降水量》、《制作<气象科普小报>》5个课时。
前四课分别探究和学习气温、风向、风力、云量和降水量五个具体的天气要素，引导学生从一些具体的天气现象中提出可探究的问题，指导学生认识和运用常见的测量工具，并用比较科学的词汇、图示符号记录、描述天气信息。
第五课为设计制作气象科普小报，一方面为总结梳理所学气象知识，另一方面通过制作活动引导学生关注天气变化对人类生活的影响。
第1课“测量气温”，教材安排了提出问题、认识气温计、测量气温、处理数据和描述气温变化规律共五个活动。
学习科学的研究发现，挑战或认知不平衡有利于心智发展。
在提出问题环节，教材通过对话引发认知冲突，激发学生主动探究，同时，也让学生体会到人体感官的不准确性。
在认识气温计和测量气温的活动中，教师要创造条件让学生实际测量并记录气温。
本课学习中，学生还将首次接触利用数据记录和表达以及用统计图表来处理信息并陈述证据和结果。
因此，教师要有意识地培养学生用统计图表等工具整理天气数据，并进行分析和总结。
教材第2课至第4课的编排结构基本相同——首先引导学生提出感兴趣的问题，然后带领学生阅读学习相关科学知识，最后用自制工具进行实际测量活动。
测量风向时，容易出现学生测量结果和实际不相符的情况，在教学中应注意提示学生以一段时间内出现最多的风向作为观测记录结果。
在测量降水量一课，教师在教学中可采用模拟降水的教学方式让学生经历完整的测量过程，鼓励学生实际进行降水量的测量。
这三课的测量活动重在体验，其目的在于让学生明白风力、风力、云量和降水量都是可以测量的量，是描述天气的重要要素。
第5课“制作《气象科普小报》”与单元首页首尾呼应，体现人类观测天气的最终目的是为人类服务。
教材呈现了两个小组的科普小报，第一份小报体现了天气与气候的关系和区别，教师在教学过程中要注意引导学生明白气候是一个地区长期的天气规律的概括。
第二份小报从暴雨这一气象灾害的角度呈现了气象灾害的危害及防范措施，鼓励学生搜集资料，了解气象灾害对人类的影响，并从不同的角度以科普小报的形式表达对气象灾害的认知。
在本单元的教学的过程中，教师应注意避免将气温、风向、风力、云量和降水量这些天气要素割裂开进行教学，要有意识地引导学生建立天气系统的概念，让学生认识到各要素之间相互影响，共同形成了天气现象。
要鼓励学生像科学家一样持续记录一段时间的天气现象，在教学过程中可以通过介绍我国著名气象学家竺可桢坚持记录天气的故事，组织学生写天气日记、制作天气日历等活动以培养学生尊重事实、坚持不懈的科学态度。
表1-1第一单元框架表
单元标题
培养主线
课标题
设计意图与具体构想
科学态度目标
科学、技术、社会与环境目标
科学探究目标
科学知识目标
维度
学段目标
关系
学段目标
要素
二级目标
领域
学习目标
小小气象站
提出问题
在教师引导下，能从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题。
地球与宇宙科学
14.1-1使用气温计测量气温，描述一天中气温变化的大致规律。
14.1-2利用气温、风向、风力、降水量、云量等可测量的量，描述天气。
14.1-3知道气候和天气的概念不同。
15.3了解台风、洪涝、干旱等气象灾害对人类的影响。
1
测量
气温
●提出问题。
提出与气温有关的想研究的问题。
●观察。
观察气温记的结构，知道气温计是测量气温的科学仪器。
●活动。
测量气温。
Ø学习使用气温计测量气温的方法。
Ø实际测量气温并做记录。
●表达交流。
观察气温变化图，说说一天中的气温是如何变化的。
探究兴趣
●能在好奇心的驱使下，对常见的动植物和物质的外在特征、生活中的科学现象、自然现象表现出探究兴趣。
科学技术和日常生活的联系
●了解生活中常见的科技产品及其给人们生活带来的便利。
2
辨认风向
●引入活动。
起风了，说说今天刮的是什么风。
●阅读。
通过阅读了解风向的科学概念。
●提出问题。
提出有关风的想研究的问题。
●制作。
做一个风向标。
●活动。
用自制风向标测定风向，并记录观测的结果。
3
判断风
力大小
●引入活动。
风有时大有时小，如何来判断风力大小呢？
●阅读。
Ø风的大小是风力，通常用等级来表示。
Ø风速计是测量风力的仪器。
Ø常见风的等级及判断方法。
●设计制作。
做一个简易风力计。
●活动。
用简易风力计到校园中测量风力，并描述风力的大小。
技术与工程
18.1举例说出，一项工程运用到的科学技术和原理，如汽车刹车系统的设计中运用到的科学与技术。
18.2-1知道工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。
18.2-2针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完成指定的任务。
18.3-1对自己或他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议，并说明理由。
18.3-2在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。
4
云量和降水量
●阅读。
Ø阅读了解云量的科学概念，知道云量和晴阴之间的关系；
Ø阅读了解降水量的概念，知道降水量的等级。
●制作。
做一个雨量器。
●活动。
用自制雨量器连续测量一周的降水情况并做记录。
5制作气象科普小报
●引入活动。
天气和我们的生活密切相关，做一份气象科普小报，向同学们宣传气象的有关知识。
●计划组织。
小组讨论确定气象科普小报的内容、版式等。
●设计制作。
小组合作制作一份气象科普小报。
●表达交流。
Ø通过张贴等方式展示自己制作的气象科普小报，宣传介绍气象科普知识。
Ø小组内部、小组之间交流活动的体会。
教学准备
一、课时安排建议
表1-2第一单元课时安排建议
课题
主要活动及时间安排
建议课时
测量气温
引入：
（3′）
2课时
提出问题：
（8′）
观察：
气温计（10′）
活动：
观测气温（10′）
讨论：
气温结果分析（5′）
讨论：
数据分析（20′）
表达与交流：
（15′）
辨认风向
引入：
（5′）
1课时
提出问题：
（5′）
阅读：
风向（5′）
制作：
风向计（15′）
活动：
观测风向（10′）
判断风力大小
引入：
（5′）
1课时
阅读：
风力（10′）
制作：
风力计（10′）
活动：
观测风力（10′）
讨论：
观测结果（5′）
云量和降水量
引入：
（5′）
1课时
阅读：
云量（5′）
活动：
观测云量（5′）
阅读：
降水量（5′）
制作：
雨量器（5′）
活动：
模拟降雨（10′）
讨论：
模拟降雨结果（5′）
制作
《气象科普小报》
引入：
回顾（10′）
1课时
提出问题：
（5′）
设计制作：
（20′）
表达交流：
（5′）
二、教学准备提示
表1-3第一单元教学准备提示
课题
活动材料准备
教学方法准备
1.测量气温
每组：
气温计；每人：
记录册
实验法
2.辨认风向
每组：
剪刀、铅笔、吸管、硬纸板、大头针、指南针
阅读法
观察法
3.判断风力大小
每组：
直尺、乒乓球、量角器、棉线、透明胶带、黑笔、剪刀
阅读法
观察法
4.云量和降雨量
每组：
玻璃杯、透明塑料尺、双面胶
阅读法
观察法
5.制作《气象科普小报》
每组：
小报白纸、彩笔
讨论法
【教学方法准备】
制作《气象科普小报》时需要教师给学生准备一些有关天气方面的资料，尽可能符合三年级学生的阅读能力，偏向有趣的和生活中有可能接触到的内容，比如：
灾害、极端天气、气候等等。
教学建议
本单元以提出问题为主要探究目标，能够根据生活中的现象提出想要可探究的问题。
本单元以天气为主题，教师要从生活中常见的现象出发，从现象到问题，利用相关工具进行观测。
本单元有大量的观察活动，许多需要去室外观察，教师需要组织好学生，注意安全。
1测量气温
【教学要点】
通过认识气温计，使用气温计来测量气温，认识温度及其单位，并能够形成观察记录，能够通过图表多种方式表达气温的变化，体会初步的数据处理。
【教学目标】
（1）了解温度是表示物体的冷热程度，单位是摄氏度
（2）认识温度计的构造，学习正确的识读温度计
（3）学习使用气温计测量不同时段的气温，观察并测量有效的数据资料
（4）能够根据数据资料描述一天中气温变化的大致规律
【教学准备】
（1）材料准备：
每组：
气温计；每人：
记录册
（2）活动场地：
操场阴凉通风处
【问题链】
（1）怎样测量气温？
（2）气温计的结构、测量单位、量程、刻度都是什么样的？
（3）如何使用气温计来测量温度？
（4）如何描述一天中气温变化的大致规律？
【教学过程建议】
教材的导入环节创设了如下对话情景：
站在树荫下穿着较为单薄的究究感到气温较低，而在阳光下穿着较厚的奇奇却感到很热，引发了妙妙对气温究竟是多少的思考。
其目的是让学生明白人体感官的不准确性，引发学生探究气温的好奇心，鼓励学生围绕气温提出想研究的问题。
同时，该情景的创设还蕴含了借助工具可以比人体感官更加精确地进行观察的科学思想。
今天的气温究竟是多少呢？
如何测量气温关于气温，你还有哪些想研究的问题？
教师引入气温问题后，要注重培养学生提出问题的能力，对于气温还有什么想知道的，这也是前概念调查的过程。
要善于根据学生的认知特点，创设适切的学习情景，引发学生的认知冲突，激发学生主动探究。
在认识气温计的活动中，教师讲解，也可以做成任务单的形式让学生自己用气温计探究，对应任务单探索发现气温计的结构及功能。
在测量气温的活动中，首先学习正确的识读气温计的方法，应平视液面。
仰视、俯视都是不准确的。
教材上呈现了让学生观察记录一天中一段时间的气温并记录的活动，但一节课无法让学生做完成某一天气温的观察记录，教师可根据实际情况灵活应对：
如可以先让学生了解气温测量应该在室外通风阴凉处，然后在教室外合适的位置识读一下当下的温度进行练习，然后教师提供准备好的某天同一地点不同时刻的气温示数图或视频，指导学生完成记录册上的气温记录表，同时巩固学生识读气温计的能力。
在学生正确地测量和记录方法后，应组织学生进行实际的一天的气温的测量，让学生经历完整的过程。
在表达交流环节，教师应注意通过一些句式来引导学生们根据图像来描述气温的变化规律，如：
“从×点到×点，气温逐渐上升”，“一天中×时气温最高，为×℃”，“一天的温度变化，是先降低，再升高，再降低”……。
【表述规范】
物体的冷热程度叫作温度，通常用摄氏度（℃）来表示，气温计是测量气温的科学仪器。
【应变参考】
教学中，如果使用玻璃气温计，要提醒学生轻拿轻放，出现碎裂一定要叫老师来处理。
本节课中还需要在室外进行观察，需要提前明确地点、时间、任务等等规则，组织好学生，控制好时间。
【拓展要点】
一方面，可拓展气象台是如何测量气温的方法，如：
为什么要将气温及放在百叶箱中，么百叶箱的高度和开门的朝向都有严格规定等。
另一方面，本课学习的气温计是老式的气温计，随着科技的发展，已经出现多种新式的气温计，有条件的学校可以使用或者向学生介绍，使教学与时俱进。
2辨认风向
【教学要点】
引导学生从生活中有关风的具体现象中提出可探究的问题，鼓励学生通过查阅资料的方式寻找问题的答案，指导学生亲自动手制作简易风向标并测定和辨认风向。
【教学目标】
（1）知道风向是指风吹来的方向
（2）能够按照设计好的基本步骤完成风向标的制作
（3）知道风向标是测定风向的科学仪器
（4）能够用自制的风向标测定风向，并记录观测结果
【教学准备】
（1）材料准备：
每组：
剪刀、铅笔、吸管、硬纸板、大头针、指南针
（2）活动场地：
操场上较开阔的地方
【问题链】
（1）如何辨认风的方向？
（2）如何制作一个风向标来帮助辨认风的方向？
（3）如何使用风向标来测定并记录风向？
【教学过程建议】
对于三年级学生而言，风向问题往往容易混淆不清，今天刮的到底是南风还是北风？
红旗飘的方向表示风的方向吗？
……教师可以充分利用这些学生脑海中矛盾和问题激发学生思考。
同时，应鼓励学生大胆提出自己关于风的想探究的科学问题。
阅读环节同时也是查阅资料的过程，教师可以提供多种形式的资料供学生阅读，如视频、图片、文字等。
学生通过阅读寻找有关如何判断风向的答案，了解到风向是指风吹来的方向。
实际教学中，可以通过组织学生通过独立阅读、小组讨论、全班分享、小游戏等多种形式进行。
风向的判断也像气温一样，需要更精确的工具来帮助我们测量，气象站中测定风向的科学仪器是风向标。
本课要求学生制作简易风向标并测量风向，在制作过程中，教师应强调安全并对一些制作难点进行指导，如：
如何剪吸管和箭头的大小；剪刀和大头针的安全使用规则。
可打印好箭头和尾翼大小让学生直接剪。
学生制作时教师应巡视解决学生问题，可安排制作较快的同学当小老师来帮助其他同学尽快完成。
风向是经常变化的，测定风向时，要多次测定，用一段时间内出现最多的风向作为观测结果。
为了组织好学生，可以为学生选定二至三个校园中不同的点进行观测和记录。
回到教室后，可组织学生分享自己的观测记录，分享经验，讨论误差。
【表述规范】
风向指的是风吹来的方向，通常用八个方向来表示风向。
如：
北风是从北向南吹的风，东南风是从东南向西北吹的风，
【应变参考】
本节中需要使用到剪刀和大头针，都是相对较为危险的物品，需要教师注意强调安全，如果出现受伤情况，需要马上处理。
本课中制作风向标的材料较为常见，建议让学生每人都制作一个。
同时应准备好少量制作好的风向标以供制作未完成或失败的学生活动观测中使用。
本节中需要学生去室外操场进行观测，需要提前明确地点、时间、任务等等规则，组织好学生，控制好时间。
【拓展要点】
可以介绍在天气预测中真实使用的风向标的情况，和我们制作的简易风向标有什么不一样的地方，还可以介绍其他判断风向的工具，如风向袋等。
3判断风力大小
【教学要点】
引导学生了解风力、风力的等级。
能够通过户外物体的状态预计风力的等级大小，学会制作一个简易风力计来更准确的观测风力的大小。
【教学目标】
（1）知道风力是风吹到物体上所表现出的力量的大小
（2）知道可以用风力大小来描述风，能够根据户外物体的状态估测风力大小
（3）能够按照设计好的基本步骤完成风力计的制作
【问题链】
（1）如何判断风的大小？
（2）什么是风力？
不同的风力级别对应的风力有多大？
（3）如何制作简易风力计，并用来判断风力的大小？
【教学准备】
（1）材料准备：
每组：
直尺、乒乓球、量角器、棉线、透明胶带、黑笔、剪刀
（2）活动场地：
操场上较开阔的地方
【教学过程建议】
关于风还有哪些问题？
如何测量风的大小？
让学生回忆上节课提出问题环节中关于风还提出了哪些问题，引入风的大小问题。
为学生提供有关风力的阅读材料，通过阅读，让学生了解什么是风力、风力的等级、测量风力的工具等。
通过对风力级别对照表的阅读，学生可以根据观察户外物体的状态来估测风力的大小。
教学中，可以用多种教学方法来激发学生兴趣，充分调动学生积极性，如：
表演、游戏、比赛等等。
测定风力大小的科学仪器是风力计。
学生需要根据步骤提示制作出简易风力计。
三年级学生未使用过量角器，一定要向学生解释或演示说明30度、60度、90度的位置，尽可能用大图清晰地体现位置，或者直接打印出标号刻度的图案贴上去。
在校园中用简易风力计测量和判断风力大小前，可先组织学生根据户外的情况估测，再用简易风力计实测。
测量时要提醒学生手持简易风力计要指向风吹来的方向进行测量。
鼓励并提供机会让学生用科学的词汇来描述风力大小。
活动后，建议组织学生研讨如何更好地使用风力计进行测量。
【表述规范】
风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。
风力等级可以简称为风级，共有0-17级，气象台用风力计来测量风力的大小。
【应变参考】
本节中需要学生去室外操场进行观测，需要提前明确地点、时间、任务等等规则，组织好学生，控制好时间。
【拓展要点】
可介绍气象台使用的风杯式风速仪和电子风速仪，还可以介绍如何制作简单的风杯式风速仪。
4云量和降水量
【教学要点】
引导学生了解云量和降雨量，能够通过云量来描述天气，会制作一个简易雨量器来更准确地测定和描述降雨情况。
【教学目标】
（1）了解云量是云占天空面积的多少，降水量是衡量某地降水多少的数据
（2）能够按照设计好的基本步骤完成雨量计的制作
（3）知道可以用云量和降雨量来描述天气
【问题链】
（1）如何判断晴天还是多云？
（2）什么是云量？
如何用云量来区分不同的天气？
（3）什么是降雨量？
如何用降雨量来衡量下雨的多少？
（4）如何制作雨量器并测定降雨量？
【教学准备】
（1）材料准备：
每组：
玻璃杯、透明塑料尺、双面胶
（2）活动场地：
操场上较开阔的地方
【教学过程建议】
生活中，学生经常能听到晴天、多云、阴天这样的词汇来描述天气以及用小雨、中雨、大雨等描述降雨情况？
那么，就是是如何判断天气和区分降雨大小的呢？
教师可通过提问引发学生思考，鼓励提出与天气和降水量有关的可探究的科学问题。
为学生提供相关资料供学生阅读，让学生了解什么是云量、如何用云量来描述天气。
通过几种典型天气对应的云量比例，让学生理解如何通过云量来描述对应的天气。
教学中可以提供更多云量的图片让学生判断云量和天气。
在介绍降水量和降雨强度等级时，可以配合播放一些介绍的降水量、不同雨量等级的视频来增强学生对于降水量的感性认识，尽量将数据和情景结合在一起。
然后引出测量降水量的工具——雨量计。
注意强调降水量的单位是毫米而不是毫升。
在制作一个简易的雨量计活动时，教师要注意强调直尺的0刻度线要对准杯子内侧的底部，可配特写图或实际演示。
实际测量降雨量时，可让学生携带回家测量或统一存放在学校某处进行测量。
测量前应提醒学生雨量等级是以24小时为单位，所以每天测量完要倒掉雨量器里的水。
教学中，教师也可以选择用漏盒或有孔塑料袋来模拟降雨，并指导学生对降雨量进行描述。
【表述规范】
云块占全部天空面积的多少叫云量。
降水量是衡量某个地区降水多少的数据，通常以毫米为单位。
【应变参考】
本课教学中如需带学生去室外进行观测，要提前明确地点、时间、任务等等规则，组织好学生，控制好时间。
模拟降雨时，建议在室外或好排水、清洁的地方进行模拟。
如在室内模拟需注意安全，尤其是注意远离电线、插座和用电器等。
【拓展要点】
本课可结合学生生活实际进行拓展，如为了减少暴雨对人们生活的影响，气象台通常会通过电视、广播、手机或网络等渠道提前发布暴雨预警信息。
暴雨预警信息通常采用不同颜色进行区分，由低到高分别为蓝色、换色、橙色和红色。
教学中，可指导学生了解不同暴雨信号多应采取的应对措施。
5制作《气象科普小报》
【教学要点】
引导学生关注身边有关天气和气象的知识，通过小组合作的方式设计制作科普小报，互相交流。
【教学目标】
（1）知道气候和天气的概念不同
（2）知道设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等
（3）能在制作过程中能和他人合作，在作品完成后进行相应的测试和调整
【问题链】
（1）关于天气和气象，我们已经知道了什么？
还有什么想知道的？
（2）如何选择小报主题？
小报如何设计更好？
（3）小报制作如何分工？
（4）你认为自己的小报做得如何？
你还喜欢其他谁的气象小报？
【教学准备】
（1）材料准备：
每组：
小报白纸、彩笔
【教学过程建议】
本课为天气单元的总结和应用课。
教师可通过问答、展示学生记录单、回放之前上课照片等方式引领学生围绕气温、风向、风力、云量、降水量等回顾总结本单元的学习内容。
实际教学中，教师可板书示范气泡图或思维导图的形式组织学生梳理单元知识体系。
在提出制作《天气科普小报》任务前，可以通过举例子的方式向学生介绍天气与人类的生活息息相关，台风、洪涝、干旱等气象灾害会对人类生活产生严重影响，并在次基础上提出本课的制作任务。
任务开始前，教师应组织学生分组讨论制作科普小报的方法。
其中，主题可以从问题银行中提取，也可以自选感兴趣的主题。
教师应引导学生从美观、内容等多方考量，讨论出小组的设计方案及人员分工，要求学生学会主动的和他人合作，积极参与交流和讨论。
制作时，教师可为学生提供部分资料，也可以借助现代化教学设备如IPad指导学生查阅相关资料。
在展示和交流《气象科普小报》时，教师可以利用以下几个问题来支撑交流：
“请你结合你们组制作的科普小报向大家介绍一下你研究的气象知识。
”“你最喜欢哪个小组的小报，为什么？
”“你最喜欢哪个小组介绍的知识，你学到了什么？
”“通过气象科普小报制作，你学会了哪些查找资料的方法？
”……
【表述规范】
天气是指一个地方短时间里的大气状况。
气候是一个地区多年的天气特征。
【应变参考】
本课中需要学生查找资料，制作小报，很难在课堂上完成，如课时紧张，教师可寻找一些相关的图片、资料卡、小视频，让学生利用这些材料当堂制作，交流。
【拓展要点】
本课可拓展人工影响天气的内容，通过介绍一些人工影响天气的案例让学生体会明白气象部门通过人为干预，可以使某地区的天气现象朝人们期望的方向转化，从而克服或减轻恶劣天气的影响，这种对天气的人为干预称为人工影响天气。
如，人工增雨、人工消云、人工消雾、人工抑制雷电、人工防霜冻等。
教学充电器
一、教学内容参考资料
1.风力
风既有大小，又有方向，因此，风的预报包括风速和风向两项。
风速的大小常用几级风来表示。
风的级别是根据风对地面物体的影响程度而确定的。
在气象上，当前一般按风力大小划分为十三个等级（对部分台风则分为17个等级）：
在天气预报中，常听到如“北风4到5级”之类的用语，此时所指的风力是平均风力；如听到“阵风7级”之类的用语，其阵风是指风速忽大忽小的风，此时的风力是指大时的风力。
风力是一种取之不竭的能源，主要被应用在以下几个方面：
①在机动船舶发展的现代社会，为节约燃油和提高航速，古老的风帆助航也得到了发展。
航运大国日本已在万吨级货船上采用电脑控制的风帆助航，节油率达15%。
②随着人民生活水平的提高，家庭用能中热能的需要越来越大，特别是在高纬度的欧洲、北美取暖，煮水是耗能大户。
为解决家庭及低品位工业热能的需要，风力致热有了较大的发展。
③在现代社会已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。
一般说来，3级风就有利用的价值。
但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。
据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速每秒为9.5米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒为6米时，只有16千瓦；而风速为每秒5米时，仅为9.5千瓦。
可见风力愈大，经济效益也愈大。
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