2021秋新教科版六年级科学上册第四单元《能量》全部教案

第四单元《能量》全部1.各种形式的能量【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的第1课。我们身边发生的每一件事情，都和能量有着密切的关系。能量是物质各种不同运动形式的共有属性，也是其本质属性。生活中各种物体的运动或变形都是能量在“工作”。本课内容由四部分组成：第一部分聚焦，有哪些办法使汽车运动起来，引出能量。第二部分探索，让学生联系生活，回忆生活中还有着哪些能量形式。第三部分研讨，学生通过交流，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，调查家里的家用电器使用情况，为下一课做铺垫。【学生分析】关于能量，学生在之前的《科学》学习及生活中，已经有了一定的感性认识。他们知道灯泡发光是电提供了能量，汽车运动是汽油提供了能量，就连人的活动也需要从食物中获取能量。他们还知道一些和能量有关的词汇，如电能、水能、光能、风能……但与此同时，能量对学生而言，又是抽象的。由于能量不可见，只能观察到具体能量所产生的某种效应，因此教科书从学生生活中常见的事物出发，让学生认识能量是客观存在的，而且有不同的表现形式。【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。难点：通过观察，能够发现物体变化时能量转化的证据。【教学准备】为学生准备：公园场景图片、活动。教师准备：班级记录表、教学。【教学过程】一、聚焦1.出示：给汽车加油图片。提问：今天我们研究的主题和这张图有关，你能看懂图中的内容吗？汽油为汽车提供了什么？是的，那就是——能量。实际上，汽油所能提供的这种能量，我们叫它“化学能”。（板书：化学能）2.那你知道吗？现在，已经出现了一些不用加油的汽车，这些汽车的能量又是来自哪里？预设：电能、太阳能。教师板书，并出示图片。3.小结：化学能、电能、太阳能，都是能量，只不过，是能量的不同表现形式。（板书：各种各样的能量）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。二、探索1.除了这些能量形式，你还知道在我们生活周围存在哪些能量的表现形式吗？这些能量形式让这些物体又发生了哪些变化呢？2.教师出示活动手册表格，以电风扇为例，向学生介绍活动手册表格如何填写，特别要强调写清楚能量的来源以及能量使物体发生的变化。（后附活动手册）3.小组讨论交流，并填写在记录单上。设计意图：此环节让学生联系生活实际，通过小组交流，共同回忆生活中诸多的能量存在形式以及能量带来的变化。三、研讨1.小组派代表汇报身边存在的能量表现形式。教师选取一些典型的，记录到班级记录表中。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，有声音漂浮的小船水能船在水面浮动炒菜热能菜烧熟了2.在交流时，教师也可以适时地列举一些平常用得比较少的能量形式的例子，如眼镜店里洗眼镜的仪器，利用“声能”来除污（出示图片）、磁悬浮列车利用磁能让列车悬浮……3.需要向学生重点介绍：在我们所观察到的这些现象中，尽管能量表现形式各有不同，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。4.小结：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。5.出示公园图片，找一找，公园里存在着哪些能量形式，并说说能量存在的证据。你可以试着用公园里，存在着能，证据是的句式来表达。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，还有人在打电话。设计意图：通过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，是一个再次回到生活、联系生活、应用知识的过程。四、拓展调查并记录家中的电器使用情况。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。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《调查家中使用的能量》做好铺垫。【板书设计】各种形式的能量化学能、电能、光能、热能、声能、磁能班级记录表观察到的现象能量的表现形式（能量的来源）物体发生的变化转动的电风扇电叶片的转动2.调查家中使用的能量【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的第2课，通过前一课的学习，学生已经知道我们身边能量的一些表现形式，如机械能、声能、光能、热能、电能、磁能、太阳能等。本课的教学就是在这样的基础上，将调查范围缩小到家中，让学生了解自己家里经常使用的能量形式，如声能、光能、电能、热能、磁能、太阳能等。本课内容由三部分组成：第一部分聚焦，学生通过调查家里经常使用的能量形式,引发对能源消耗的思考。第二部分探索，学生通过分析生活中用于出行和使用的物品并统计家里电能的消耗情况，引起对能源浪费的注意。第三部分研讨，学生通过交流讨论，知道生活中的能源有再生与不可再生之别，了解不可再生能源的现状，明白节约资源也是在保护地球、保护环境。【学生分析】本课主要是让学生以家中能量的使用情况为研究对象，以能量形式、能量转换、能量消耗为切入点，引导学生通过使用课前调查、课中分析、统计等手段，进一步了解能量，意识到能量会消耗，从而自觉形成节能意识，提出有效的节能办法，逐步养成节能习惯。【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：学会估算不同功率的用电器每天的耗电量，并提出合理的节能建议。【教学准备】学生准备：课前调查表，同类家用电器不同容量、功率等铭牌信息。教师准备：班级记录表、教学课件等。【教学过程】一、聚焦（一）回顾导入谈话：上节课我们了解了各种形式的能量，大家还记得生活中有哪些能量的表现形式吗？（机械能、声能、光能、热能、电能、磁能、化学能）是的，在我们生活中到处都要使用能量，所以能量是每天都在被消耗和补充的。（二）聚焦问题出示课前调查表。家里日常生活能量使用情况（）班（）家庭（）月（）日序号用电器能量的来源功率（瓦/W）每天使用时间(小时)1电灯234567设计意图：通过展示学生的课前调查表，组织学生交流各自的调查情况，以此来聚焦本课的问题，即家里日常生活能量的使用情况。二、探索（一）分析我们用于出行和使用的物品谈话：生活中，洗衣机可以为我们洗衣服，电灯可以为我们照明，电饭锅可以给我们煮饭，这些物品都有各自的功能，那么它们是靠什么来为我们服务的呢？也就是说这些物品的能量来源是什么？比如电灯，是靠什么才能发出明亮的光芒来为我们照明？（电能/发电厂提供的电）那这种能源可否再生呢？也就是用了以后会不会自己再长出来呢？（不可再生）那你有什么好的替代方法或节约能源的建议吗？（节约用电，白天尽量使用自然光、使用节能灯等）小组一边讨论一边完成记录表。家里日常生活所使用的能量第号组月日序号使用的物品能源可否再生可否替代或节能办法1电灯2平板电脑3冰箱4洗衣机5汽车678910小组分享各自的讨论结果。（小组代表介绍）交流：我们出行时经常使用的交通工具有哪些？这些交通工具的能量形式和来源是什么？我们需要付出的经济成本和环境代价是什么？出示：汽车课件。现在大多数的小汽车、卡车、船、飞机都是用汽油和石油作为燃料的，这些矿物燃料都是不可再生的能源。一辆汽车大约只有20%的燃料用于驱动车辆，剩下的燃料主要转换成热能和声能，散发到环境中去了。燃油汽车发动机排出的气体对植物、动物、建筑物危害很大，对地球的环境造成污染。为了降低污染，我国制定了一些关于汽车排放的法律法规，有兴趣的学生课后可以去了解一下这些法律法规。设计意图：通过分析、交流生活中用于出行和使用的物品的能量来源，知道能源可分为“再生能源”和“不可再生能源”，了解不可再生能源消耗后的危害，国家相关法律法规也在对能源使用进行监督管理等。（二）统计家里电能的消耗通过调查我们发现，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？本环节需要学生课前进行能量使用情况调查，主要为了解家庭日常生活中使用的用电器功率和使用时间等情况。在此基础上，引导合作小组成员探究“同种用电器不同功率，消耗电量情况怎样？”的问题，如每家每户最常用的电灯，但是不同类型的电灯，它们的功率不同，使用的时间不同。根据教科书第63页上的提示：家用的各种电器都会在说明书或铭牌上标有“功率”一项，它指的是工作时单位时间内耗电量的大小。功率的单位是瓦特，符号是W。功率为1000瓦的电器，1小时内的耗电量就是1度。算一算这些用电器一天需要消耗几度电？填写活动手册上“家庭耗电量统计表”。设计意图：通过统计家里能源的消耗情况，知道不可再生能源总有用完的一天，以此来呼吁学生节约能源，保护环境。三、研讨同学们，这节课通过调查统计，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？这些问题旨在引导学生去发现能量之间是可以相互转化的。如电视机将发电厂提供的电能转化成了声、光、热能，煤、石油、天然气这样的化学能通过汽车转化成了动能、热能等，煤气灶产生的热量转化成了热能……但是这些能量在转化过程中，除了像太阳能、风能、水能这样的能源使用后还可再生外，其余的能源基本是用一点少一点，所以地球上的资源逐渐濒临短缺，节约能源势在必行！课外拓展：节能全家行。课后，请跟爸爸妈妈一起制定一份家庭节能，经过全家节能总动员后，以昨天调查的电费和油费为比较对象，看看下个月你家的电费是多少元，油费是多少元。如果节能效果明显，可将你家的节能举措跟其他同学分享哦！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，这为课后的拓展活动提供了动力来源，即节能人人有责，节能全家行动！【板书设计】第2课调查家中使用的能量我的课堂活动记录日期家庭耗电统计表（填写参考）家用电器名称功率（瓦/W）使用时间(小时)耗电量（度）节能建议电风扇6030.18洗衣服时可以先浸泡一会儿再投入洗衣机；客厅无人时,要及时关电灯；不使用电脑时，可以设置待机状态或者关机；电热水壶里的水尽量当时喝掉或者装入热水壶，不建议使用保温功能,因为反复加热的水不利于身体健康。电视机（50寸）11020.22电冰箱120242.88洗衣机5001.50.75电饭锅70010.7电水壶150046吹风机12000.10.12电脑35051.75电灯40×410.16一天的耗电量：12.76度，一个月的耗电量：382.8度(30天)，一个月的电费：229.68元。(如按0.6元/度计算)课前能量使用调查表亲爱的同学们：请调查家里使用最多的14种用电器，如电冰箱、电视、洗衣机、电暖气、空调、电热水器、电水壶等，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，某些电器的信息不明，可上网查询；和家人一起，估算一下这些用电器每天使用的时长，并了解家里的用电状况(10月的电费)和汽车的用油状况(10月的油费)等。家里日常生活能量使用情况（）班家庭月日序号用电器功率（瓦/W）每天使用时间(小时)序号用电器功率（瓦/W）每天使用时间(小时)1电视机82电冰箱93洗衣机104空调115热水器126电水壶137143.电和磁【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的第3课。教科书以电磁学开创性事件——丹麦科学家奥斯特发现电生磁的现象引入研究的主题，通过观察现象、推测原因、实验探究、解释应用，建立起电与磁之间的相互关系。本课内容主要由三部分组成：第一部分聚焦，讲述了奥斯特发现电生磁的现象这一科学史上的重要事件，激发学生的探究欲望。第二部分探索，主要有两个活动。第一个活动：指导学生做科学家奥斯特做过的实验，通电导线使指南针偏转，经历对新现象进行分析、解释的思维过程；第二个活动：做通电线圈使指南针偏转的实验，用线圈代替直导线做电生磁实验，为理解电磁铁原理打下基础。第三部分研讨，引导学生分析观察到的现象，从多个角度来思考指南针偏转的原因，运用推理做出解释。【学生分析】在前两课的学习中，学生已经对身边的各种能量有了一定的认识。在这些能量中，电和磁与我们的生活密切相关，是本单元重点学习的能量形式。在本课之前，学生已经研究过简单的磁现象，知道磁铁的磁性能让磁针发生偏转；学生也已经学过简单电路的连接方法，只需稍做复习回顾，在重演奥斯特实验过程中就基本不会有操作上的问题。学生能够依据现象和推理做出合理的解释，从而得出“电生磁”的探究结论。【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：亲历奥斯特实验，理解电流可以产生磁性。难点：对通电导线使指南针发生偏转的现象通过分析做出解释。【教学准备】为学生准备：1号电池、电池盒、鳄鱼夹导线3根、长导线1根、小灯座、小灯泡、开关、指南针、活动手册。教师准备：废旧电池、指南针、磁铁、铁片、长导线、5号新电池、电池盒、小灯泡、小灯座、鳄鱼夹导线、手套。【教学过程】一、聚焦1.出示指南针，提问：这是什么？（指南针）指针停止摆动时，指南针指向什么方向？2.讲述：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。二、探索（一）用通电导线靠近指南针1.出示材料照片，提问：你能用这些材料使小灯泡亮起来吗？怎么连接？2.小组进行组装，教师巡视。 3.请你说一说电流在电路中是怎样流动的？是什么使小灯泡亮起来的？4.介绍实验方法：奥斯特就是把通电的导线拉直放在指南针的上方才有重大发现的。我们也来试一试，怎么做呢？（1）将指南针水平摆放在桌面上，等磁针静止不动。（2）将导线拉直靠在指南针上，让导线与磁针方向一致。（3）接通电流，观察磁针有什么变化？（4）断开电流，观察磁针有什么变化？（5）反复做几次，观察现象。（改变方向做几次）5.学生分组实验。6.交流研讨：通电导线靠近指南针，小磁针发生了偏转现象。（板书：磁针偏转）让学生尝试解释，教师分两个层次引导：（1）排除铜的因素。导线是铜的，磁铁不会吸引铜，所以磁针偏转不可能是导线的原因。（2）有可能通电导线周围有磁性，是什么产生了磁性？（导线中有电流就偏转，断开没有电流就停止偏转，说明磁针偏转应该是电流产生磁性。）（板书：电流产生磁性）7.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。（板书课题：电和磁）（二）让小磁针偏转角度更大1.提问：刚才我们看到的小磁针偏转角度大吗？不增加材料，你有办法增大小磁针的偏转角度吗？（板书：偏转明显）2.学生说方法，并说明理由。3.提示：短路时，电流会很强，所产生的磁性可能也会很强，但是短路的做法很危险，会使电池、导线很快发热，甚至会烧坏电池。所以只能接通一下，马上断开，时间不能长。4.学生动手探究。5.交流：为什么短路时小磁针偏转角度会变大？（板书：电流变大磁性变大）提问：你还有其他方法让小磁针偏转得更明显吗？6.教师指导绕线圈的方法，引导学生尝试线圈不同的放法，观察哪一种偏转得最明显。7.学生分组探究。8.交流：为什么通电线圈能使小磁针偏转更明显呢？线圈摆放方法不同，磁针的偏转角度一样吗？（板书：导线变多磁性变大）设计意图：引导学生用短路和绕线圈的方法使小磁针偏转得更加明显。试一试线圈不同的摆放方法，初步认识磁场的作用。三、拓展1.讲述：这里有一节废电池，已经不能使小灯泡发光了（演示）。它真的一点电都没有了吗？你有什么办法可以检测一下？2.提问：电和磁之间可否相互转换？你的依据是什么？设计意图：通电线圈可以让产生的磁性变大，利用这一原理来检测废电池剩余的电量，这是对前面探究结论的应用，同时也能渗透节约资源的重要性。【板书设计】电和磁电流磁性磁针偏转电流变大磁性变大偏转明显导线变多磁性变大偏转明显4.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】学生准备：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。教师准备：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）用铁钉的哪端去靠近大头针？（建议钉尖和钉帽都要试一试）（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？（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）【板书设计】-电池+电能和磁能输出电能转换SNSN产生磁能5.电磁铁【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的第5课，意在引导学生经历完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用对比实验寻找影响电磁铁磁性强弱的因素，非常适合学生的心理需要和认知水平，通过假设、设计、验证和分析等一系列过程，更有利于培养学生缜密的思维。本课有两个活动：第一，作出我们的假设。学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素。第二，设计实验，检验假设。本节课主要安排学生共同检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关，重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。【学生分析】学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁的基本构造，电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。本课中学生通过观察电磁起重机和自制的电磁铁，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？学生具备设计对比实验的能力，也有一定的数据分析能力，为本课的开展奠定了基础。【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：通过实验发现电磁铁磁性强弱可以改变。难点：会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。【教学准备】为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒、小空盒。教师准备：班级记录表、教学课件、活动手册。【教学过程】一、聚焦1.出示电池组和铁芯，让学生组装电磁铁，并完成搬运。两只小空盒，一只空的，另一只装有若干大头针。如何把大头针用电磁铁从一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。2.请一位学生用电磁铁搬运大头针。3.观看电磁起重机工作场景的视频。4.提问：为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们的自制电磁铁却只能吸引几枚大头针呢？这节课，我们就一起来研究“电磁铁”。设计意图：通过活动操作和观看电磁起重机工作场景，直观地了解电磁铁的磁性强弱是可以改变的，激发学生对磁性强弱研究的兴趣。二、探索（一）影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？1．提问：你觉得影响电磁铁磁力大小的因素可能有哪些？你是根据什么做出这样的假设的？2．分组讨论。3．讨论汇报。（板书：线圈圈数、电池数量、铁芯粗细、铁芯长短、线圈长短、线图粗细、线圈形状、线的类型……）（二）设计实验，进行检验1.老师给每个小组准备了一些实验材料：1组电池、2组电池、3组电池、大头针、20圈的电磁铁、40圈的电磁铁、60圈的电磁铁等。我们利用这些材料可以用来研究哪个问题？2.制定研究计划，完成表格。研究的内容电磁铁磁性强弱的实验研究研究假设电磁铁，磁性（磁能）研究改变的条件研究不变的条件怎么改变这个条件吸起大头针数（个）磁性强弱排序实验结论电磁铁，磁性（磁能）3.交流研究计划。交流重点：（1）我们的假设要完整具体，即要说出线圈匝数多少与磁性强弱的具体关系；电流大小与磁性强弱的具体关系。（2）做这个实验需要哪些材料？（3）对比实验只能改变一个条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？4.实施研究计划，整理实验数据。（1）实验时应注意些什么？（观看微视频）操作：钉尖吸引；慢慢移动；断电数数。注意事项：注意分工，做好记录，实验后整理好材料；完成实验后将各组数据登记到汇总表。（2）看清实验记录单，动手实验。（3）汇总到班级记录表。设计意图：这两个活动属于典型的对比实验，实验前小组研究计划的制定尤为重要，学生重点需要考虑的是怎样做到公平实验，实验需要改变的条件是什么，实验不需要改变的条件是什么。如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验前需要结合活动手册中的表格进行讨论。三、研讨数据，得出结论1．各小组准备汇报发言。2．汇报交流：实验前的假设是什么？实验取得的数据是什么？数据能不能说明问题？3．再次观察汇总的数据，又有什么新的发现？（同样线圈匝数或者同样的电池数量，每个小组的实验数据也是不一样的）这是为什么呢？设计意图：学生通过实验结果归纳共同得出结论：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，即线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，即电流大磁性强，电流小磁性弱。四、拓展影响电磁铁磁力大小的因素还有很多，课后请大家继续来研究其他因素与电磁铁磁性强弱的关系。设计意图：显然影响电磁铁磁性强弱的因素还有很多，引导学生继续用所学方法开展研究，得出科学结论。【板书设计】电磁铁电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。与铁芯粗细有关：转移转移磁能6.神奇的小电动机【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的第6课。通过本单元前面5课的探究与学习，学生已经了解了各种能量表现形式、能量来源和能量转换，并且从具体事例中进一步认识了电能转换为磁能的装置——电磁铁，学生能制作电磁铁并研究电磁铁的性质和磁极。小电动机是磁铁和电磁铁性质在生活中的具体应用实例，本课学生将通过拆解真实的小电动机认识其内部结构，通过模型了解电动机的工作原理。小电动机的探索过程事实上就是学生感受奇妙的能量转换的过程，在这个过程中，学生对能量的认识又提升到了一个新的层次。本课聚焦部分在明确了本课的研究对象是“小电动机”之后，提出了“小电动机里面有什么？为什么通电后它就会转动呢？”的问题，充分调动了学生的前认知。探索部分由两个活动组成：第一个活动是观察小电动机的构造。指向从小电动机的结构特点，去解密小电动机为什么能转动。核心是想办法验证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。这个活动分两个环节，首先引导学生从小电动机的构造猜测各部件之间的相互作用，然后通过实验装置检验推测。在研讨环节，“我们知道在哪些地方用到了小电动机？”这个问题将唤起学生的回忆，联想起生活中电动机的应用实例，从而发现电动机具有广泛的用途，给我们生活带来诸多方便，给社会带来深远影响。资料部分用文字的方式呈现了小电动机的工作原理。【学生分析】学生经常在电动玩具小车、电动牙刷、智能机器人等内部结构中看到小电动机。小电动机能够为这些设备的运转提供动力。高年级的学生知道只要给小电动机接通电流，小电动机就会转动，然后通过齿轮、皮带、曲轴等，带动设备运动。但是，他们可能未曾想过，小电动机里有什么？为什么通电后它就会转动呢？本课中，学生应用磁铁和电磁铁的性质研究最简单的直流小电动机，是一项富有挑战性的、趣味十足的科学探究活动。在活动中，电磁铁的知识得到应用，学生的探究能力得到锻炼，可谓一举两得。【教学目标】科学概念目标　　电动机是利用电产生动力的机器，它的基本工作原理是用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。科学探究目标1.能够拆解并观察小电动机，了解小电动机的构造及基本原理。2.能够根据小电动机的构造推想通电后小电动机为什么会转动。3.能够按步骤做探究小电动机工作原理的实验。科学态度目标1.体会探究小电动机秘密的兴趣。2.乐于提出自己的想法，勇于用实验证明自己的观点。科学、技术、社会与环境目标体会科学技术的发展和应用影响着社会的发展。【教学重难点】根据小电动机的构造推想通电后小电动机为什么会转动，并在教师的指导下按步骤做探究小电动机工作原理的实验。【教学准备】为学生准备：玩具小电机、装沙子的小瓶子1个、一号电池、透明胶等。教师准备：导线、圆形磁铁、电池盒、开关、铜质粗导线、大头针等。【教学过程】一、聚焦1.展现电动玩具车、电动直升机等模型（图片）。提问：这些玩具是靠什么驱动前进的？接上电池后，是谁驱动轮子运动的？2.谈话：在电动玩具车里都有小电动机，接通电流，它就会转动，驱动玩具车前进。小电动机里有什么？为什么通电后它就会转动呢？今天我们一起来研究神奇的小电动机。（板书课题：神奇的小电动机）设计意图：从六年级学生熟悉且比较喜爱的电动玩具入手，聚焦小电动机。通过谈话，激发学生探究小电动机构造和工作原理的兴趣。二、探索（一）观察小电动机的构造活动一：做一做，让小电动机转起来1.明确任务：用2节电池、2根导线和1个电动机，让小电动机转起来。2.分发材料（电池、导线、小电动机），接通电流，让小电动机转起来。设计意图：通过让小电动机转起来，再次激发学生探究小电动机的好奇心。活动二：说一说，通电后小电动机为什么会转动1.提问：通电后小电动机为什么会转动呢？2.小组讨论，互相交流。3.全班交流。设计意图：通过小组讨论，互相交流，暴露学生的原始想法。不完整的解释、错误的解释，甚至是有矛盾的解释，可以让学生聚焦研究内容，激发学习兴趣。活动三：拆一拆，观察小电动机的构造1.谈话：这个问题看起来有点困难，不过没关系，打开物体进行研究是科学探究的一种重要方法，等会我们拆开看看，里面到底有什么？2.明确注意事项。（1）观察小电动机由哪几部分组成，各部分又有哪些部件，推测它们的作用。（2）拆开时要记住各部分是怎么连接的，等一会儿还要装配还原。设计意图：这是一种认识物体构造最直接的办法，通过拆开观察，引导学生联系之前已经掌握的知识，将转子电磁铁联系起来，初步形成磁与磁相互作用的认识。拆开时要记住各部分是怎么连接的，引导学生仔细观察各部件之间的联系，思考电是怎么流的。3.学生拆解小电动机，对照教科书第72页图，认识小电动机各部件的名称，推测它们的作用，并记录。各部件名称推测作用永久磁铁电刷换向器铁芯线圈4.汇报交流：小电动机由外壳、转子、后盖三部分组成，外壳上有一对永久磁铁，转子上有铁芯、线圈、换向器，后盖上有电刷。（二）探究小电动机的工作原理活动一：推测小电动机上各部件的作用1.谈话：任何物体的结构总是和它的功能相适应的，小电动机各个部件有什么作用呢？2.出示换向器图片，观察换向器上三个独立绝缘的弧形铜片。（1）换向器与线圈是如何连接的？（每个弧形铜片伸出一个金属片，导线架在金属片上）（2）换向器与电刷是如何连接的？（视频慢动作回放）（3）电流是怎样流动的？（动画辅助）3.提问：转子上有线圈绕在铁芯上，它是个电磁铁吗？想办法验证。4.教师演示：将导线连接到换向器任意两个铜片上，用回形针靠近转子，接通或断开电源，观察现象。5.小结：转子是电磁铁，通电后有磁性。6.提问：小电动机接通电源后，转子会转动，这与外壳上的永久磁铁有关系吗？它又起到什么作用？7.小结：可能是永久磁铁的磁力与电磁铁产生的磁力相互排斥或吸引，使小电动机转起来的。设计意图：引导学生把小电动机各个部分作为一个整体联系在一起思考：这几部分是怎样相互作用的。想到力的作用，想到磁铁与电磁铁（转子）会相互吸引或排斥。学生会猜想到是磁铁与电磁铁的相互作用推动了转子转动。活动二：实验验证小电动机的工作原理1.明确要求：根据教科书73页要求，分步完成实验，观察并在活动手册上做好记录。2.领取材料（带电池盒的电池2节、初步制作完成的导线架、转子、2个永久磁铁），分组实验。3.交流汇报。（1）通过导线架给转子线圈通上电流，用一个磁铁靠近转子，转子转动了吗？（2）把磁铁拿开，转子还能转动吗？（3）用两个磁铁靠近转子，转子转动吗？有什么变化？（4）怎样改变转子的转动方向？4.提问：现在我们怎样向其他人解释小电动机为什么会转动？5.小结：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。活动三：让小电动机持续转动的深层探索（可选）1.谈话：事实上，能让小电动机不停转动的原因，还跟换向器有关。出示换向器模型或图片，观察并实验把换向器插入电刷中，电刷与换向器三个弧形铜片的接触有什么变化。2.提问：三个弧形铜片的接触变化使线圈中的电流方向发生变化，电磁铁的磁极也会变化吗？3.利用换向器模型，解释电磁铁磁极变化带来的好处。三、拓展1.电动机不仅使用在很多玩具中，生活中很多地方也都离不了电动机，我们还知道在哪些地方用到了电动机？2.教师根据学生回答，出示电动机的应用场景。3.出示汽车中使用电动机的情况图片，感受电动机应用的广泛性。4.课外自制一个小电动机设计意图：通过汽车中使用电动机的情况图片展示，使学生感受科学促进技术发展，技术促进社会发展。【板书设计】6.神奇的小电动机永久磁铁电刷换向器线圈一、构造铁芯外壳转子后盖7.能量从哪里来【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的最后一课，前面几课我们认识了多种多样不同形式的能量，通过实验探究对电能、磁能、机械能有了较深的了解，本课将学习这些不同能量形式之间是如何进行转化的。通过图片资料和已经学过的植物能进行光合作用的认知去理解太阳的能量是怎样传递到地球上的，再参照食物链中的食物关系去理解和描述太阳能为我们提供能量的过程，从而体会到太阳是自然界最大的能量来源。我们的生活中处处都要用到电，学生通过动手操作手摇发电机点亮小灯泡体验发电的过程，观察手摇发电机的构造并与小电动机建立起联系，尝试转动小电动机来模拟发电机发电的过程。发电机的发明是时代进步的转折点，人们开始把其他不同形式的能量大规模地转化成电能。用哪些方法可以发电？能量是怎样转化的？学生通过课前阅读资料收集信息完成表格，课中交流讨论电能的来源和转化问题。教师可适当渗透一点发电过程中出现的污染环境问题，进而提倡使用更加环保的方式。最后，让学生简单回顾梳理一下本单元的学习历程，试着说一说对能量的产生和转换有了哪些新的认识。【学生分析】六年级的学生HYPERLINK"https://www.baidu.com/s?wd=%E6%9C%89%E6%84%8F%E6%B3%A8%E6%84%8F&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao"\t"_blank"有意注意逐步发展并占主导地位，注意的集中性、稳定性、注意的广度、注意的分配、转移等方面都较低年级学生有不同程度的发展。在记忆方面，有意记忆逐步发展并占主导地位，抽象记忆有所发展，但具体HYPERLINK"https://www.baidu.com/s?wd=%E5%BD%A2%E8%B1%A1%E8%AE%B0%E5%BF%86&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao"\t"_blank"形象记忆的作用仍非常明显。在思维方面，学生逐步学会分出概念中本质与非本质、主要与次要的内容，学会掌握初步的科学定义，学会独立进行逻辑论证，但他们的思维活动仍然具有很大成分的具体形象色彩。在想象方面，学生想象的有意性迅速增长并逐渐符合客观现实，同时创造性成分日益增多。六年级学生已经具备了一定的小组合作能力，能合理进行分工，按要求进行实验操作；能阅读资料并从中提取所需的信息；也具备一定的生活经验，对于生活中用电器有一定的认识。一部分有丰富社会实践经验的学生，甚至去过发电站相关场所参观学习过的，会知道得更多。在前面几课的学习中，学生知道了多种多样的能量，也会判断是哪种能量，为本课的研讨环节做了一定的铺垫。 【教学目标】科学概念目标1.太阳是自然界最大的能量来源。2.电能是由其他形式的能量转换来的。3.能量有多种形式，能相互转换，可以储存在一些物质中。科学探究目标1.用已有的知识和经验通过逻辑推理思考问题。2.通过观察、实验和阅读资料认识电能的来源。科学态度目标1.乐于探索生活中各种能量之间的相互转换。2.能够以事实为依据做出相应的判断。科学、技术、社会与环境目标了解科学技术的发展和应用影响着社会的发展。【教学重难点】重点：能量之间的相互转化。难点：小电动机中能量的转化。【教学准备】为学生准备：资料卡、手摇发电机、小电动机、发光二极管、线、学习单。教师准备：教学课件、资料卡、微视频、班级记录表。【教学过程】一、聚焦1.谈话：通过前面几节课的学习，我们认识了多种多样的能量，能量无处不在。我们每天要进行各种各样的活动，也需要能量。维持我们各项活动的能量从哪里来？（食物）那食物中的能量又来自哪里呢？二、探索1.太阳的能量是怎样传递到地球上的。（1）出示教科书第74页图片，通过图片你能获取什么信息，小组之间互相讨论。提问：太阳的能量是怎样传递给植物的？阳光在植物的生长中起到了什么作用？展示“植物光合作用图”，学生谈谈发现。图片描述的是绿色植物是“生产者”，它们通过光合作用把太阳的光能转化为有机物中的化学能储存起来。（2）提问：那以植物为食的动物和人类又是如何获取能量的呢？太阳能在这个过程中又是怎样为我们提供能量的？出示教科书第74页食物链图，学生参照图片箭头指向说一说能量在食物链中的流动。（3）小结：太阳能经过植物的光合作用后，会以化学能的形式在食物链和食物网中从生产者到消费者一级一级流动。例如兔子吃草，兔子消化掉的那部分草的能量就被兔子储存起来了；狼吃兔子，狼消化了的那些食物能量就被狼储存起来了，没被消化的部分就由其他一些分解者来消化，生物自身也要维持自己的生命活动，需要消耗一部分能量，这部分能量变成热能而散失到环境中。能量消耗了自然就要补充，因此，生态系统要维持平衡就需要源源不断的太阳能，因此我们说太阳是自然界最大的能量来源。设计意图：通过图片示意，让学生用已有的知识和经验通过逻辑推理思考问题。2.电能是从哪里来的。（1）太阳的能量不仅能提供给生物生存，还有其他的用途，我们来看资料卡，从资料中你发现无人驾驶飞机是靠什么飞行的？这其中能量又是怎么转换的？那么不在高空的没安装太阳能电池板的用电器又是靠什么工作运行的呢？用电。（2）请一位同学体验用手摇发电机点亮小灯泡。提问：发电机把什么能转化成电能了？（把动能转化成电能）观察手摇发电机的内部结构，你联想到我们之前学习的什么装置？（像前一节课学过的小电动机）那么我们手中的小电动机，它能发电吗？要知道是否发出电来，我们应该怎么检验？用你们说的方法试一试吧！（3）各小组用转动小电动机轴的方式发电去点亮二极管，尝试过后发现二极管可以亮，但是一闪一闪的，不持久。能不能想办法使二极管亮的时间长一些或一直亮着？学生思考方法，试着用想出来的方法试一试。（用棉线绕在轴上试一试）（4）当电动机被用来发电时，它就是发电机了。发明了发电机后，人们就能把其他不同形式的能量大规模地转化成电能了。设计意图：通过动手操作体验用小电动机发电的活动，体会动能转化为电能的过程。三、研讨1.我们现在使用的电绝大部分来自发电厂，发电厂都是用发电机发电的。那么发电厂用什么力量推动发电机转动呢？学生小组之间将之前查好的资料、记录好的表格进行交流，认识发电站可以把风能、水能、煤储存的化学能、核能等转化成电能。（对于准备不充分的小组，教师可以适当提供一些资料。）请小组派代表介绍一种，教师板书在班级记录大表中。思考：多种能量转换方式中你认为哪些方式比较好？好在哪里？设计意图：通过查阅资料，提炼资料中不同发电厂能量的转化，体会到电能不是直接就有的，都是由其他形式的能量转化而来的。2．通过本单元的学习，说一说你对能量有了哪些新的认识。（1）能量有多种形式，能量之间可以相互转化。（2）电能都是由其他形式的能量转化而来的。……四、拓展课外可以去组装一辆太阳能驱动的小车，并测试一下。课堂上让学生观看教师做好的视频。设计意图：通过观看视频，激发学生课后去动手实践制作太阳能小车的兴趣，去更进一步研究能量之间的相互转化问题。【板书设计】能量从哪里来风能发电机植物水能（自然界中不存在，由其他能量转化而来）由其他能量转换而来）太阳能化学能电能动物核能……