1、1 第四单元第四单元 能量能量 1 1. .各种形式的能量各种形式的能量 【教材分析】 各种形式的能量是六年级上册能量单元的起始课，学生从本课开始了解身边能量的 表现形式，形成对能量的初步感知。 本课内容由四部分组成：第一部分“聚焦” ，从有哪些办法使汽车运动起来，引出能量概念和 核心问题 “在我们的身边， 有哪些能量的表现形式” 和 “这些能量让身边的物体发生了哪些变化” 。 第二部分“探索” ，由学生联系生活，从提供的材料和回忆中探寻更多的能量形式和能量产生的变 化。 第三部分 “研讨” ， 学生从交流中， 发现物体变化往往还伴随着能量形式的转换。 第四部分 “拓 展” ，布置并指导“调查
2、家里的家用电器使用情况”课后的调查活动，为下一课做铺垫。 【学生分析】 关于“能量”一词，学生并不陌生，在之前的学科学习及生活中，已经有了一定的感性认识， 但值得留意学生理解的含义是否是科学层面的。由于能量概念是抽象的，我们所能观察到的是能 能量产生的效应，所以本课将从学生身边常见的、熟悉的、有一定经验积累的事物入手，引导学 生了解身边的能量表现形式，知道能量能使物体发生变化，形成对能量的初步感知。 【教学目标】 科学概念目标 1.自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。 2.机械能可以使物体运动起来。 科学探究目标通过观察，寻找能量存在的证据。 科学态度目标激发起探索自然界不同形式
3、能量的兴趣。 科学技术社会与环境目标 体会到各种形式的能量与我们生活的世界有着密不可分的联系。 【教学重难点】 重点通过交流，认识到自然界存在着各种能量的表现形式，发现物体变化时能量转化的证 据。 难点开展基于“能量”视角的探索和交流。 【教学准备】 学生磁铁、螺母（铁质小件物品均可） 、手提电风扇、超声波清洗器（如无实物可找寻视频 资源） 。 教师班级记录表、教学课件、板书磁 【教学过程】 1.聚焦 （1）出示：给汽车加油图片。 教师提问：汽车是如何运动起来的？能量来自哪里？ 学生思考：是什么使得汽车发动机运作？汽油提供了什么能量？ 教师活动：总结提炼学生发言，形成汽油所能提供了汽车运动的能
4、量，这种能量称为“化学 能” ，并板书：能量、化学能。 （3）引出核心问题：在我们的身边，有哪些能量的表现形式？这些能量让身边的物体发生了 哪些变化？ 设计意图汽车是学生生活中常见的事物，通过对汽车驱动方式的讨论，引出能量的不同表 现形式，更加便于学生对“能量”概念的理解，并从课的开始就明确地给出能量的新视角。为接 下来的探索做好表达的示范，强化学生对能量的认知。 2.探索 （1）了解让车运动起来的能量 教师提问：出示照片。这些车运动起来的能量来自哪里？ 2 学生活动：观察、讨论，填写记录单、 （2）寻找身边的能量形式 教师活动：给出磁铁、电风扇、超声波清洁器三件材料，布置探索任务。 学生活动
5、：学生尝试使用（或观看使用过程） 。观察讨论其中的能量表现形式，这些能量形式 让这些物体又发生了哪些变化。除了这三件物品还有哪些生活中的例子。 学生活动：小组派代表汇报身边存在的能量表现形式。 教师活动：选取一些典型的，记录到班级记录表中（运用白板磁贴） ，引导研讨方向，指出表 达上的不准确，并适时地列举一些平常用得比较少的能量形式的例子。 预设班级记录： 观察到的现象 能量的表现形式（能量的来源） 物体发生的变化 发光的电灯 电能 灯泡发光了 太阳能热水器 太阳能（光能） 水变热了 电视机 电能 电视机有画面，有声音 炒菜 热能 菜烧熟了 教师介绍并小结：在我们所观察到的这些现象中，尽管能量
6、表现形式各有不同，但它们其实 都可以转化为一种新的能量形式机械能。正是由于机械能，才使物体运动了起来。物体发生 变化的时候， 也往往伴随着新的能量形式的出现， 也就是从一种能量形式转化为另一种能量形式。 设计意图在“聚焦”部分，学生已经分析研讨了汽车的能量形式和带来的变化。学生可以 以此经验继续观察分析。 “寻找身边的能量形式”中涉及磁铁、电风扇、超声波清洁器三件材料， 在可能的情况下由学生经历使用的过程，如无条件可让学生观看微课，仅通过一张照片不足以让 学生有深入的体会。 3.研讨 （1）哪些能量形式可以让车运动起来？ 学生活动：小组派代表汇让车运动起来的能量表现形式。 教师活动：选取一些典
7、型的，记录到班级记录表中（运用白板磁贴） ，引导研讨方向，指出表 达上的不准确，并适时地列举一些平常用得比较少的能量形式的例子。 （2）寻找公园中的能量形式 教师提问：找一找，公园里存在着哪些能量形式，并说说你找的能量存在的证据。 （教师提示 表达方式：公园里，存在着 能，证据是 ） 学生活动：对照课本 60 页照片，讨论其中的能量表现形式，这些能量形式让这些物体又发生 了哪些变化。利用句式阐述观察分析。 预设：公园里，存在着风能，证据是风筝飞在空中。 公园里，存在着太阳能，证据是天上有太阳。 公园里，存在着机械能，证据是有人在划船、跳舞、跑步。 公园里，存在着电能，证据是有摩天轮，有音响喇叭
8、，还有人在打电话。 设计意图在经历了探索后，学生在研讨中才能充分表达。学生关键的表达要填写班级记录 表的形式，引导学生理解物体变化时，总有各种各样的能量在起作用，而且伴随着能量形式之间 的转化。公园场景的交流，是一个回到生活、联系生活、应用分析的过程。 4.拓展 教师活动：布置“调查并记录家中的电器使用情况”活动，示范查看并记录用电器说明书或 铭牌上标注的功率、容量等信息的方法过程（视频资料） 。提示学生在完成过程中拍照发给老师， 为下节课提供素材。 设计意图电能作为平时学生接触最多的一种能量形式，给我们的生活带来了极大的便利。 通过调查家用电器，让学生了解更多电器的工作原理和信息，为下一课调
9、查家中使用的能量 做好铺垫。同时，我们也要意识到，只布置活动却不指导学生完成将让学生手足无措。教师必须 提供必要的示范和指导，才能保证学生在家中能顺利开展活动。 【教学后记】 3 2 2. .调查家中使用的能量调查家中使用的能量 【教材分析】 在经历各种形式的能量一课后，学生初步了解了在身边存在的、常见的一些能量表现形 式，如声能、光能、电能、机械能等。本节课将视线收窄，专注于家庭这个生活场所中，让学生 从自己的生活场所中了解常见的能量形式。此外，本课除了继续了解能量的表现形式外，还将从 调查中意识到家庭能量消耗之大，有意识地引导形成节能环保意识。 本课主要有三部分内容。第一部分“聚焦” ，从
10、学生在课前已经收集到“家用电器调查”数据 引入，引发学生对能源的产生和消耗的思考。第二部分“探索”主要有两个活动，一主要分析家 庭出行交通工具和常用物品的能源形式和来源，引导学生从多个角度看待能量；二统计家庭中电 能的消耗，将电能消耗转化有电费，直观感知能量的消耗。第三部分“研讨” ，学生在研讨中需要 形成对电器是能量的转换器的认识和提出切实可行的节能建议。 在本课中会涉及到“功率”概念，但电功率的具体学习在初中物理中，小学阶段不作深入的 理解，更不涉及根据电流电源的计算。教学中作为一项数据直接收集，让学生知道“功率”是单 位时间耗电量的多少，以及“瓦特”是其单位即可。 【学情分析】 学生在本
11、课中将经历课前的调查收集，课中的分析、统计和研讨，从中进一步了解能量。本 课的开展成功与否决定于课前调查学生是否充分参与，如没有学生的数据收集，教学将陷入无米 之炊的尴尬中。教师要连续关注学生的调查进展，给予支持和鼓励，并收集学生调查中的照片、 视频资料作为教学素材在课堂中展示，这将更加拉近学生与课堂的距离。在探讨节能环保方面的 话题时，学生多会喊出口号式的建议如“低碳出行” 、 “节约用电”等，虽是大实话却无实践意义。 教师要引导学生从口号中挖掘切实的做法，让口号转化为学生日常可践行的环保节能行为。 【教学目标】 科学概念目标 1.家庭里经常使用的能量形式有声能、光能、电能、热能、磁能、太阳
12、能等。 2.了解每一种能量形式都需要付出一定的经济成本和环境代价。 科学探究目标 1.能够在调查中了解家中多种能量形式的存在及电能的消耗。 2.初步学会估算不同功率的用电器每天的耗电量，以及家庭一个月的电费支出等数据。 科学态度目标 1.乐于对能量进行实地调查、交流分享、统计分析。 2.意识到能量的消耗需要付出一定的经济成本和环境代价，能提出合理的节能建议，自觉养 成节约能源的良好习惯。 科学技术社会与环境目标 初步了解家中的各种能量表现形式，以及它们给自然环境和人类生活带来的影响。 【教学重难点】 重点通过调查、交流了解家中多种能量形式的存在及电能的消耗情况。 难点从耗电量、电费等数据中感受
13、到能量消耗之大，形成自觉的节能意识。 【教学准备】 教师班级记录单、办公室中电器若干（含铭牌） 、学生调查素材、计算器（条件允许则学生 小组一台） 、 板书磁贴 （白板磁贴链接： https:/ 可按需自行裁剪， 多场合反复使用） 学生课前调查表 【教学过程】 1.聚焦 （1）引入 教师活动：展示学生调查家庭日常使用能量时的照片、视频素材。提问：家里经常使用的能 量形式有哪些？ 4 学生活动：从课前记录中呈现常见的能量形式。 教师活动：板书学生呈现常见的能量形式（白板磁贴或直接板书） 。 （2）聚焦问题 教师活动：展示部分学生课前调查表。 教师提问：在我们生活中到处都要使用能量，这些能量如何获
14、得的？每种能量的获得付出了 经济成本和环境代价又是这样的呢？我们一起分析收集到的信息。 设计意图在“聚焦”部分，要充分呈现、肯定学生在课前的调查活动的成果，调动学生的 积极性。在此基础上，引发学生深入思考，聚焦本课核心问题。 2.探索 （1）分析我们用于出行和使用的物品 教师活动：布置探索活动，整理分析课前调查表，列出其中交通工具和家用物品，分析能量 形式和来源，能源是否能再生等，填写在记录单中。介绍可再生与不可再生能源。 学生活动：同桌或四人小组讨论分析，填写记录单。 活动完成后，师生交流：出行交通工具和家庭使用的主要物品的能源形式和来源，讨论如何 减少对一些物品的依赖。 （教师整理学生信息
15、，板书班级记录单中。 教师活动：介绍化石能源和相关减排法律法规。 （2）统计家里电能的消耗 教师提问：通过调查我们发现，家里使用物品的能源大多数是电能，那你知道家里电能的消 耗情况吗？ 教师活动：布置探索活动，统计用电器的耗电情况，简单记录用电器铭牌信息（容量、功率 等） ，计算一日耗电量（提供公式） ，尝试计算一月电费支出（提供本市城市居民用电价格）填写 在记录单中。介绍“功率”相关知识。 （注：教师应举例示范。在缺少调查数据的小组教师应提供 一分现成的调查情况供分析。 学生活动： 四人小组讨论分析， 填写记录单。 将小组四人每日耗电量之和和每月电费之和 （磁 贴书写）汇总班级记录单。 教师
16、活动：介绍一度电的燃料消耗情况，估算全班一月消耗的燃料总量。 设计意图在“探索”部分，教师要在提供必要的示范后，给予学生充分的分析、统计时间， 使活动充分、深入开展。学生在探索中，会意识到家庭能源消耗之大，引发对节能环保的思考。 3.研讨 教师提问： 通过调查统计， 我们了解了家中各种电器使用能量的情况,那么这些物品都使用了 哪些能源？这些能源之间是怎样转化的？针对我们的日常生活，你能提出哪些建议？ 学生活动：思考、梳理统计信息，进行交流。 教师活动：提炼、板书学生观点板书，介绍用电器是能量转换器的概念及一些切实可行的节 能措施。 设计意图学生通过研讨、交流，总结回顾，进一步意识到能源在生活中
17、的重要地位，知道 能源也正濒临短缺的危机，所以节约能源势在必行且人人都应付诸行动。 【教学后记】 3 3. .电和磁电和磁 【教材分析】 电和磁是能量单元第三课，自此课起我们进入电和磁两种重点学习的能量形式。本 课以电磁学开创性事件-奥斯特发现电生磁现象引入， 让学生参与 “重演” 发现电生磁现象的过程。 5 本课主要有三部分： 第一部分 “聚焦” ， 讲述丹麦科学家奥斯特发现电生磁的科学史重要事件； 第二部分“探索”主要有两个活动，一在教师的指导下学生“重演”奥斯特的实验，经历发现新 现象、分析、解释的过程。二是制作通电线圈使指南针偏转的实验，将通电直导线替代为通电线 圈开展电生磁实验，为后
18、续的电磁铁学习打下基础。第三部分“研讨” ，在“探索”部分实验开展 后，引导学生分析实验中的现象，从多个角度分析、思考指南针指针出现偏转的原因。 【学情分析】 经过前两节课的学习，学生对身边常见的一些能量有了一定的认识，而其中电能和磁能与生 活密切相关，电和磁两者建立的联系开创了一个新的时代。开本单元学习前，学生在二年级学习 了磁铁 ，在四年级学习了电 ，对二者有了知识的积累，但是时间已经久远，教师需要花一 些时间调动学生的记忆，对磁铁、电路连接等作必要的复习回顾，在实验开展中指导电路连接等 操作，学生能够完成实验。在实验操作之外，教学更要关注学生的分析、推理，要依据观察到的 现象通过分析、推
19、理做出合理的解释，从而形成“电生磁”的认识。 【教学目标】 科学概念目标 电可以转换成磁。 科学探究目标 1.模仿做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释。 2.能够运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否带电。 科学态度目标 1.体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到留意观察、善于思考的重要性。 2.理解科学探究过程中合理进行推测、严谨开展实验、有根据地得出结论的必要性。 科学技术社会与环境目标 1.意识到科学技术可以推动社会发展、改变人类生活。 2.在检测废电池活动中体会重复使用、节约能源的意义。 【教学重难点】 重点亲历奥斯特“电生磁”实验，理解电流可以
20、产生磁性。 难点通过分析、推理，就通电导线使指南针发生偏转的现象做出解释。 【教学准备】 为学生小组准备：5 号电池及电池盒、鳄鱼夹导线 4 根、直导线 1 根（长 10cm 左右，剥去两 端绝缘层用于夹线， 使用硬质电缆线制作 https:/ “2*2.5 平方” ， 还可用于制作电动机模型支架） 、简易线圈 1 个（教师提前制作） 、小灯座及小灯泡、闸刀开关、 指南针、记录单。 教师废旧电池、指南针、磁铁、1 号电池、磁吸式电池盒、磁吸式灯座及灯泡、磁吸式闸 刀开关、鳄鱼夹导线。 【教学过程】 1.聚焦 （1）引入 教师活动：出示指南针，回顾指南针的作用和磁铁的特性。 学生活动：回忆指南针
21、的作用和磁铁的磁极及“同极相斥、异极相吸”特性。 教师提问：如果将一块磁铁或铁片靠近指南针，会发生什么现象？（指针偏转）除了磁铁和 铁片，导线能让指南针发生偏转吗？ （2）讲述科学史 教师活动： 1820 年，丹麦科学家奥斯特在一次实验中，偶然让通电的导线靠近指南针，发 现了一个奇怪的现象就是这个发现，为人类大规模利用电能打开了大门。你们想不想也来经历一 次奥斯特的发现之旅？看看你们能不能像科学家一样观察到这个改变人类生活的重大发现。 设计意图通过简单的磁铁游戏，使学生回顾之前学过的关于磁的知识，为后面解释奥斯特 实验做好铺垫。以科学史引入新课，可以引领学生像科学家一样去探索，激发他们的求知欲
22、，更 是为了渗透科学精神的培养。 6 2.探索 （1）把通电的导线拉直放在指南针的上方 教师活动：指导学生把通电的导线拉直放在指南针的上方的操作，提示重复通电、断电观察 现象（微课指导操作） 。 学生活动：分组实验，用通电导线靠近指南针，观察指南针指针的变化。 （2）让磁针偏转角度更大（实验效果更明显） 教师提问：有什么方法让实验现象更明显？ 学生活动：从已有经验值中寻找方法，思考让磁针偏转更明显的方法。 （教师引导：让电流变 强会更明显吗？） 教师活动：提炼学生观点，形成实验思路，通过短路让电流增大，让实验现象更明显。 实验指导：拆除电路中灯泡及灯座，形成短路电路，重复实验操作； 制作导线线
23、圈，替代直导线进行实验。引导学生尝试线圈不同的放法，观察哪一种偏转得 最明显。 （微课视频指导操作） 学生活动：根据指导开展实验操作，及时做实验记录。 设计意图实验分为两部分，第一部分学生经历奥斯特的实验，发现电流与磁有一定联系。 在此基础上思考如何使得实验现象更明显，形成有层次的活动，带领学生逐步认识到增大电流、 增加通电导线数量可以增大磁力，为后续电磁学的学习做铺垫。 3.研讨 师生交流研讨： （1）分析实验现象，你有什么发现？ （2）电和磁之间能否相互转换？你的依据是什么？ 学生活动：尝试解释现象（教师从两方面引导：一，排除导线材料的影响；二，排除周围环 境的影响） 教师活动：提炼学生观
24、点，形成概念“电流产生磁性” ，并板书。讲述：奥斯特在发现这个现 象之后，进行了长达三个月的研究，反复做了几十次的实验，终于发现电和磁是有一定联系的。 设计思路：在学生完成全部实验后再开展研讨，可以避免活动碎片化，让学生既经历长时间 探究，又能摆脱器材后专注于研讨。教师不能简单给出“电生磁”的概念，要经历严谨的推理过 程，一一排除可能的影响因素。 4.拓展 教师提问：取出一节（电量耗尽）电池，这节电池是否还有电？你有什么方法检测？ 学生活动：思考验证方法，表达和尝试操作。 教师活动： 辅助学生演示检验电池是否有电， 提示电量剩余较少的电池还可以用作遥控器中， 减少浪费。 设计思路：通电线圈可以
25、让产生的磁性变大，利用这一原理可以检测废电池剩余的电量。这 一情景可以调动学生对前面探究结论的应用，同时也能渗透节约资源的重要性。 【教学后记】 4.4.电能和磁能电能和磁能 【教材简析】 本课是六年级上册能量单元的第 4 课，在认识电和磁的基础上，借助铁钉电磁铁来研究 电能和磁能。铁钉电磁铁是利用电流的磁效应使铁芯磁化而产生磁力的装置。它结构简单、制作 容易、呈现的现象有趣，可以开展适合学生水平的多种研究。本课内容由四部分组成：第一部分 聚焦，从生活中的具体物品引出磁能的概念，并进行“磁能如何转化而来”的思考。第二部分探 7 索，探索环节由三个活动组成：1.制作铁钉电磁铁。学生通过自己在铁钉
26、上绕线圈制作铁钉电磁 铁，反复几次接通电流、断开电流，发现电磁铁的基本性质。2.利用电磁铁搬运大头针。通过电 流的接通和断开，将大头针搬运到指定位置，在这个过程中深入体会能量的转移和转换。3.研究 铁钉电磁铁是否有南北极。学生在探究解决这个问题的过程中会发现各组电磁铁的南北极并不是 都一样，从而引出了研究电磁铁南北极与什么因素有关的讨论。第三部分研讨，深入讨论能量的 转移和转换过程。第四部分拓展，了解磁能如何转换为电能，建立能量互相转换的认识。 【学生分析】 通过上节课的研究，学生已经知道电可以转化为磁，并且通过实验发现通电线圈可以使指南 针偏转的角度最大。说到磁，学生就一定会想到磁铁，会将磁
27、铁能吸引铁质物体和能指南北极的 性质，与通电线圈产生的磁进行联系、联想甚至是比较。所以本课的研究内容和环节的推进，都 是顺着学生的认知、兴趣和探奇的需求逐步展开、层层深入的，但对于学生自己绕线圈制作铁钉 电磁铁的项目，由于受到学生动手能力强弱的影响，可能花费的时间会比较长。 【教学目标】 科学概念目标 1.电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 2.改变电流方向会改变电磁铁的南北极。 3.电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体。 科学探究目标 1.能够制作铁钉电磁铁，亲历用铁钉电磁铁搬运大头针的实验。 2.能够利用磁铁“同极相斥、异极相吸”的原理，借助指南针研究电
28、磁铁的南北极。 科学态度目标 在实验中体悟认真细致、合作探究的重要性。 科学、技术、社会与环境目标 感受到电能和磁能的相互转换，给人类生活带来了许多便利。 【教学重难点】 重点发现电磁铁的基本性质，发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。 难点探究电磁铁南北极发生变化与什么因素有关。 【教学准备】 学生多股绝缘细导线 1.2 米左右（两端剥线） 、大铁钉 1 枚、电池盒 1 个、2 号电池 1 节、 大头针 8 枚、指南针 1 个，学习单 1 张。 教师教学课件、活动手册。 【教学过程】 一、聚焦 1.复习引入， 从上节课通电线圈能使小磁针产生最大偏转角度的现象出发， 复习电能产生磁， 并引出磁能
29、的概念。 2.出示磁悬浮列车、电磁起重机、耳机和电磁炉的照片，了解电产生磁的运用实例，思考什 么样的装置可以将电能转换为磁能。 设计意图利用实物理解磁具有能量，把隐性的概念显性化，同时引出聚焦的问题磁能 如何由电能转化而来。 二、探索 （一）在铁钉上绕线圈，并通电测试 1.在复习通电线圈能产生磁的基础上，教师把导线缠绕在铁钉上（演示） 。提问：铁钉会产生 磁性吗？你是怎么想的？ 2.为了观察到最真实的现象，我们需要制作这样一个装置。具体制作方法看课件或书本。 3.实验前思考。 （1）看到什么现象，说明它有磁性或产生磁性？ （2）提醒：接通电流和断开电流的状态都要试一试。 （3）用铁钉的哪端去靠
30、近大头针？（建议钉尖和钉帽都要试一试） 8 （4）有必要多次实验吗？ （5）通电的时间有什么要注意的吗？（不能长时间接通电路） 4.学生领取材料并开展研究，教师巡视。 5.交流。 （1）通电后的现象是怎样的？（能量的转换） （2）钉帽和钉尖部分在通电的情况下都能产生磁性，但是断电的时候，它们还能像通电时一 样有磁性吗？ 6.概念教学：像这样由线圈和铁芯（这里指的就是铁钉）组成的装置叫电磁铁。 设计意图明确实验的要求，强调实验过程中的对比观察和多次实验的重要性，培养科学态 度。突出交流的重点，关注能量的转换现象。 （二）用电磁铁将大头针搬运至指定位置 1.电磁铁是怎样搬运大头针的？（接通电源，电
31、能转换成磁能） 2.怎样控制电磁铁，能让大头针掉落在指定位置？（断开电源，磁能消失） 设计意图关注电源的接通与断开，理解能量的转换与转移。 （三）电磁铁也能指南北吗？ 1.电磁铁具有像磁铁一样的磁性，那电磁铁会像磁铁一样有南北极吗？如果有，怎么判断电 磁铁的钉尖一端和钉帽一端分别是什么极？ 2.引导学生利用电磁铁钉尖和钉帽分别靠近小磁针已知的南北极，根据小磁针转动的方向和 “同极相斥、异极相吸”的原理来判断电磁铁的南北极。 3.准备指南针和记录纸，学生动手操作，借助小磁针开展研究。 4.按小组顺序汇报本组电磁铁南北极情况。 5.探究后交流。 （1）观察各组的判断，发现各组实验结果各不相同，思考
32、可能是什么原因造成了电磁铁南北 极方向的不一致？ （2） 展示不同的绕线方法和电池正负极接法的小组， 发现不同的绕线方法和电池正负极接法 会改变电磁铁的南北极。 （3）找到并画出电流的方向，发现不同的绕线方法和电池正负极接法，其实改变的是电磁铁 电流的方向，从而得出结论。 设计意图利用发现问题、分析问题、解决问题的思路，来探究影响电磁铁南北极的因素。 三、研讨 本部分可以与探索环节的第二部分进行融合， 即在实现用电磁铁将大头针搬运至指定位置后， 进行研讨。 1.刚才大家实验的时候， 老师看到了两种吸引大头针的情况。 一种情况是同时吸几个大头针， 谁来说说是怎样的过程使铁钉的钉尖能够吸住大头针的
33、？（理解能量的转换。电池输出电能，通 过电磁铁将电能转换成磁能，吸引了大头针） 2.还有一种情况是电磁铁先吸引了一个大头针， 然后通过这个大头针去吸引了另一个大头针， 这又是什么原因呢？（理解能量的转移。电磁铁通电后产生了磁能，磁能吸引了第一个大头针。 同时磁能又转移到了这个大头针上，吸引了另一个大头针） 设计意图通过对实验图片的分析，深入理解能量的转换和转移。 四、拓展 电能通过合适的装置可以转换成磁能。那么是否有这样的装置，可以将磁能转换成电能呢？ （磁能转换为电能，最典型的例子就是发电机，有条件的可以提供视频观看，也可以通过文字阅 读使学生了解） 【教学后记】 9 5 5. .电磁铁电磁
34、铁 【教材分析】 本课是新教科版小学科学六年级上册第四单元能量第五课。学生在前一课的学习中 已经知道了电磁铁是电能转换磁能的装置，了解其基本构造，知道了电磁铁具有接通电流产生磁 性、断开电流磁性消失的性质，探究了电磁铁磁极与电流方向和线圈缠绕方向有关。 本课围绕本单元“能量”的核心概念，设计了两个活动，第一个是让学生根据已有的认知经 验，提出影响电磁铁磁性强弱的合理假设；第二个活动是设计实验，验证假设，掌握对比实验的 方法来检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关。 本课主要聚焦于电磁铁产生的磁性强弱不同吗？电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？在本课 中，学生将通过观察电磁起重机和自制的电
35、磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探 究的问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？本课意在引导学生完整地经历探究“电磁铁的磁 性强弱与哪些因素有关”这个科学问题的过程，在亲历对比实验的过程中，逐步学会多角度思考 问题，在收集和处理实验数据的过程中，逐步培养科学论证能力，让学生在自主探究与小组合作 学习中建立和完善科学概念。 【学情分析】 学生原有概念中对电磁铁的磁性强弱与什么因素有关已经有一定的认识，比如他们认为跟电 池的大小、电力大小、电量、线圈长短、粗细、线圈圈数、铁钉大小等有关，对于学生有理有据 的假设，要予以肯定，但是他们在科学语言的表述上并不规范或者有重复，教师可以在学生暴露
36、 的原有概念基础上组织讨论，并纠正和归纳。六年级的学生已经具有一定的科学探究能力，因此 教师可以在学生设计和实施实验时，给学生充分发挥的空间，以生生交流为主。 【教学目标】 科学概念目标 1.电磁铁的磁性强弱是可以改变的。 2.电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。 3.电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。 科学探究目标 1.完整、深入地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验。 2.能够识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。 3.能够用实验数据论证自己的观点。 科学态度目标 1.体验科学实验设计的
37、严谨性。 2.体会合作学习的必要性，善于借鉴他人的实验数据来支撑自己的观点。 科学技术社会与环境目标 了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。 【教学重难点】 重点能控制变量检验线圈圈数和电流大小对磁性强弱影响。 难点设计并完善电磁铁磁力和线圈圈数以及电流大小关系的实验 【材料准备】 学生探究：三节干电池、三个电池盒、三根长 1.3 米的单股导线、三枚不锈钢钉、1 包大头 针、四个塑料盘（一个放大头针，其它三个计数） 。 教师课件、 “科学交流区”展板。 【教学过程】 一、导入（预设 3 分钟） 提问：观察电磁起重机的工作过程，你知道其工作原理吗？ 提问：电磁起重机也是电磁铁，电磁起重机的磁性强到可
38、以吸引一辆汽车，我们自制的电磁 铁却只能吸引几个大头针。 引出问题：电磁铁的磁性强弱可能跟哪些因素有关？ 10 设计意图以电磁铁在生活中的应用实例（电磁起重机）导入，引导学生与自制的电磁铁进 行对比，发现电磁铁的磁性强弱差异很大，自然提出“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的问 题。 二、作出假设（预设 10 分钟） 1.提问：那么电磁铁产生的磁力与什么因素有关？ （一方面，电磁铁是将电能转换为磁能的装置，通电时有磁力，断电时磁力消失，那电磁铁 的磁力可能和电能的多少有关，另一方面，电磁铁的装置由通电线圈和铁芯组成，那电磁铁的磁 力可能跟通电线圈和铁芯有关） 2.学生小组内讨论，作出假设。 3.
39、全班交流，教师梳理。 设计意图从能量转换的角度来思考电磁铁的磁性强弱， 是可以帮助学生从单元核心概念 “能 量”的角度来思考问题；从电磁铁的组成来思考，也是顺应学生的已有知识经验，来提出有理有 据的假设。对于学生提出的因素，只要学生有所依据，教师不做肯定和否定，而要鼓励更多不同 的答案，让学生之间相互启发，做出多种假设，整理假设，有序地检验假设。 三、制定计划（预设 6 分钟） 1这些只是我们的假设，为了验证我们的假设，我们必须实验。 2确定研究主题：同学们提出了很多假设，本节课我们先重点研究问题一：研究电磁铁磁性 强弱与线圈圈数的关系，以及问题二：研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。 3制定
40、研究计划： （1）为了使研究更科学，在研究之前，我们首先要制定研究计划（板书：制订计划） 研究一：研究电磁铁磁性强弱与线圈圈数的关系研究计划 研究二：研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系研究计划 （2）怎样来设计这个对比实验呢？ （3）学生讨论，制定研究计划 设计意图这两个因素的对比实验的设计，可以同时进行，也可以根据班情，全班分为两部 分，一半人设计探究“线圈圈数”对电磁铁磁性强弱的影响实验，另一半人设计探究“电流大小” 对电磁铁磁性强弱的影响实验，然后全班汇报交流。这样可以让学生对于一个实验的进行深入的 思考和设计。 4交流研究计划 （1）学生汇报研究一研究计划： （a）你觉得在这个实验中要
41、改变的条件是什么？（线圈的圈数）如何改变线圈的圈数？ 教师引导：绕多少圈合适？实验做几次？为什么？每次应该相差多少圈呢？（可出示上节课 缠绕 30 圈的实验数据，一般要相差 10 圈及以上，效果才比较明显） （b）讨论：刚才我们讨论了实验中需要改变的条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件 有哪些？如何控制这些条件不变呢？ （2）学生汇报研究二研究计划： （a）你觉得在这个实验中要改变的条件是什么？（电流大小）如何改变电流大小？ 教师引导：电池的新旧程度很难确定，通过改变电池数量来改变电流大小更好。 （b）讨论：刚才我们讨论了实验中需要改变的条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件 有哪些？如
42、何控制这些条件不变呢？ 5生生交流，小组修改完善研究计划 四、实验验证（预设 10 分钟） 1.播放微课 探索电磁铁磁性强弱与线圈圈数关系的实验指导以及探索电磁铁磁性强弱与 电流大小关系的实验指导 实验前，教师提醒注意事项： （1）在操作电磁铁的过程中，电磁铁不能长时间连接电池，以免电池耗电太多。 （2）吸引后的大头针容易残留磁性，使得实验结果不准确，每次实验用新的大头针，充分接 触后拿起。 11 2.学生分组实验：各组根据自己的实验计划，领取材料进行实验，并做好实验记录（师板： 实验验证） （对于基础较好的班级，可以两个实验都在本课时完成，对于基础较薄弱的班级，可以分两 个课时，也可以全班分
43、为两部分，一部分研究“线圈圈数”对电磁体磁性强弱的影响，另一部分 研究“电流大小”对电磁体磁性强弱的影响。实验结束后，全班汇报交流实验结果，形成集体共 识） 五、汇报交流（预设 8 分钟） 1.交流：先将各组记录得比较完整的实验记录单都收上来，并贴在“科学交流区”展板上， 课后请全班同学去看别的组的研究报告。 2.汇总全班数据，集体论证：统计全班数据，形成两个班级数据表，总结两个实验的规律， 将数据较为特殊的小组记录单展现出来，请这几组同学说说他们是怎么研究的？然后开展集体论 证找出原因，最后形成共识：到底哪些组的结论是合理的。 设计意图分析全班数据，会发现各小组的数据不一样，但都呈现同样的趋
44、势，可以提高学 生分析数据的能力，从整体数据中找到规律，集体轮证，达成共识，但也要关注到特殊异常的数 据，提高学生误差分析的能力。 3.小结：通过实验，我们发现： （1） 在其它条件不变的前提下， 电磁铁的磁性强弱与线圈的圈数有关， 圈数越多， 磁力越大； 圈数越少，磁力越小。 （板书：圈数多磁力大） （2）在其它条件不变的前提下，电磁铁的磁性强弱确实与电流大小有关，电流越大，磁力越 大；电流越小，磁力越小。 （板书：圈数多磁力大） 六、总结延伸、生活运用（预设 3 分钟） 1今天这节课，我们通过“提出问题作出假设制订计划实验验证”这样的步骤 研究了电磁铁的磁性强弱与线圈的圈数之间的关系。 2
45、PPT 出示电磁起重机的图片 你觉得这个电磁起重机为什么磁力会这么大呢？ （学生发言） 课后可以去查查资料，看看你的解释是否有道理。 设计意图回到导入的问题，让学生用本节课所学知识来解决问题，学有所用，可以提高学 生的学习积极性，了解电磁铁在生活中的应用，体现科学源于生活又用于生活的特点。 【教学后记】 6 6. .神奇的小电动机神奇的小电动机 【教材分析】 本课的主要任务是电动机为载体，让学生体会电能转换成磁能，再转化成动能的能量转化过 程，让学生经历科学观察合理推测实验论证的思维过程，了解电动机的构造，研究电动 机的工作原理以及探究哪些因素会影响电动机转动快慢和转动方向。 本课教材围绕本单
46、元 “能量转化”的核心概念，设计了 2 个活动，观察小电动机的构造。在 这个活动中，通过观察，学生知道小电动机的主要构造；通过实验检测，学生知道转子实际上是 电磁铁，为研究小电动机的工作原理打下基础；第二个活动是研究小电动机工作的基本原理。在 这个活动中，学生先根据小电动机的构造推测通了电它为什么会转动，然后在教师指导下用实验 检验推测。这是本课的重点，也是难点。 电动机中的转子实际上是电磁铁，将电能转化为磁能，通电后具有磁性，与外壳的磁铁相互 12 作用推动转子转动，将磁能转化为动能。本课中通过科学观察和利用关于电磁铁的已学知识来推 测和验证转子是电磁铁， 让学生可以学以致用。 了解电动机的
47、结构是研究电动机工作原理的前提， 学生要将电动机拆散的各个部分联系起来，思考从通电到电动机转子转动这个过程，各个部分是 如何协同工作的。有了初步的猜测，利用电动机模型，逐步进行探究。 【学情分析】 以电动机为引入既激发了学生探究的好奇心又贴近了学生探究的认知发展水平，帮助学生感 受电能转化成动能的奇妙。要研究神奇的电动机的工作原理，学生需要运用在前面学习到的电磁 铁的相关科学概念，进行合理推测和实验论证。对于六年级的学生，已经有一定的观察和推测能 力以及实验探究能力，但电动机工作原理较为抽象，学生难想象，所以教师可以多给学生动手探 究的空间，让学生在动手中思考问题。另外要把握内容难度，学生理解
48、转子通电后是电磁铁，会 与外壳的磁铁相互作用，转动起来即可，对于转向器的作用和转子为何能持续转动，难度较大， 学生不需知道，可作为拓展内容。 【教学目标】 科学概念目标 1.玩具小电动机的功能是将电能转换成动能。 2.小电动机分为外壳、转子、后盖三部分，小电动机的功能是“用电产生磁，利用磁的相互 作用转动” 科学探究目标 1.用部分观察和整体观察的方法了解小电动机的构造。 2.根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。 3.在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验。 科学态度目标 1.产生探究小电动机的兴趣。 2.能认真地观察和思考有关小电动机的工作原理。 科学技术社会与环境目标
49、初步了解小电动机里蕴含的“用电产生磁，用磁的相互作用产生动能”这一知识在日常生活 中的应用 【教学重难点】 重点根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。 难点在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验，从而理解小电动机的工作原 理。 【材料准备】 教师有关玩具小电动机构造的课件、图片与影像。 小组：锁片已经撬开的玩具小电机、电动机转子模型、一号电池 2 节、导线、磁铁 2 块、电 池盒、开关、学生实验记录单。 【教学过程】 1.导入 学生将装了风叶的小电动机接通电流，观察现象。 教师提问：观察到什么现象？ 学生思考：小电动机接通电流后，会带着扇叶转动。 教师提问：那么小电动机里有什
50、么？为什么通电后，它就会转动呢？ 设计意图小风扇是电动机在生活中最常见的应用，以小风扇作为导入，既可以放大小电动 机转动的现象，又激发学生的兴趣，引出本节课要探究的问题。 2.探索一：探究小电动机的构造 （1）看：观察小电动机外观，猜测里面由哪些部分构成。 从外观上看，电动机有一个转轴，后盖上有两个金属片，当将电线接在电动机的金属片上， 接通电流，电动机的转轴就会转动。 （2）拆：拆开锁片已经撬开的电动机。 13 拆开电动机，将各部分放在桌面上，拆的同时要记住各部分是如何连接的，方便过后组装复 原。 教师引导学生观察到后盖的电刷是与转子的换向器接触的，外壳的磁铁和转子之间有较小的 间隙，让转子
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