第四单元能量 教案(共7课)2021新版小学科学教科版六年级上册
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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
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