教科版（2017秋） 六年级上册4.7《能量从哪里来》教学设计

4.7《能量从哪里来》教学设计
【教材分析】
本课的主要任务是讨论自然界的能量来源，也就是太阳能的转换，以及人们常用的电能的来源及其转换。让学生深入的研究能量的来源和能量之间的转换，深化对“能量”这一核心概念的理解，认识能量与人类生活的关系，初步体会人类发展科学技术改造世界和利用科学技术方便生产生活。
本课教材围绕本单元
“能量”和“能量转换”的核心概念，设计了2个活动，第一个活动是讨论太阳能如何传递到地球上，引导学生通过食物链的分析，认识太阳能通过光合作用转换成绿色植物的能量，通过食物关系，将能量传递给动物，最终将能量传递给所有生物，帮助学生理解太阳与地球上生命的关系。第二个活动是以人们最常利用的电能为例，讨论电能的来源，用手摇电动机作为导入，让学生感受动能可以转换为电能，也就是发电的过程，让学生了解电能不是自然环境存在的能量形式，而是人类通过发电机，由其他形式的能量转换而来的。
本课的两个探索活动都围绕能量转换的角度展开，可以帮助学生认识能量的转换，可以从一个物体上转换成另一个物体上，如鹿的化学能转换为狮子的化学能；也可以从一种形式转换为另一种形式，如手摇发电机，由动能转换为电能。是从能量转换的角度来理解“能量”这一概念，其次都以“能量为人类所用”作落脚点，让学生体会科学技术的发展有利于人类更好的利用能量，促进生产生活。
【学情分析】
在前面的学习中，学生已经学过各种形式的能量，如四年级的声能和动能、五年级的热能、六年级的电能和磁能等等，分别了解了这些能量表现形式，认识他们与我们生产生活的关系，但对能量之间的转换，没有进行深入的了解。六年级学生对于太阳能的理解还是狭义的，局限于太阳能板这些利用太阳能的工具，而没有从生命的角度来理解太阳和太阳能。在之前的学习中，学生通过电动机体会了电能转换为动能的过程；本课中，学生通过发电机体会动能转换为电能的过程，学生需亲自动手实验，才会对电能的转换有更深的理解和体会。
【教学目标】
科学概念目标：
能量有电能、热能、声能、光能、动能、化学能等多种形式。
电能都是其他形式的能量转换来的。
科学探究目标：
1.研讨认识能量的形式和能量的转换。
2.能利用表格整理各种发电厂将何种能量转换成电能。
3.分析常见能量转换的例子。
科学态度目标：
1.产生研究了解“能量”的兴趣。
2.初步形成对认识各类发电厂工作原理的兴趣。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：
1.初步认识科学技术对生活生产做出的贡献。
【教学重难点】
重点：常见的能量形式和能量间的转换；各类发电厂将哪些形式的能量转换成电能
难点：理解生物中的“化学能”；发电机将动能转为电能的装置（发电机）
【材料准备】
学生每组：手摇发电机、电动机、导线、灯泡和灯座。
教师：课件、班级记录表
【教学流程图】
【教学过程】
1.导入
教师提问：生活中有哪些形式的能量？（图片提示）
学生：声能、光能、电、能、热能、磁能······
教师提问：你还能举出其他具有这些能量的例子吗？
教师提问：这些能量之间会发生转换吗？如何转换？
设计意图：学生已经积累不少关于能量的生活经验认知，可以充分让学生来表达和完善。
探索一：太阳的能量是怎样传递到地上
教师提问：我们的身体所需的能量从哪里来？
学生：食物
教师追问：食物的能量又是从哪里来？（加以食物链的图片提示）
肉食动物的能量来自其他动物（素食动物），通过食物关系，传递能量。
素食动物的能量来自于植物，也是通过食物关系，传递能量。
那么植物的能量来自哪里？如何传递？
小组讨论：（1）讨论太阳为我们提供能量的过程（2）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？
师生对话，交流想法，小结：太阳能通过绿色植物的光合作用进入生态系统，转换了的能量通过复杂的食物关系在食物链和食物网中逐级传递。由此说明太阳能是所有生命活动的能量来源。
设计意图：从学生自身活动需要能量出发，思考人类活动所需能量的最终来自哪里？结合食物链和光合作用的知识，帮助学生理解自然界最大的能量来源是太阳这一重要概念。贴切学生生活，加深学生对太阳能和自然的关系的理解。
3.探索二：电能从哪里来？
教师引导：在我们的日常生活中，有哪些必不可少的用电器？这些用电器需要的电能又是来自哪里？
学生：来源于电池、发电站、发电机
教师：今天老师带来了一个手摇发电机，我们一起来尝试发电。
学生探索：
（1）用手摇发电机发电，点亮小灯泡
（2）如何让小灯泡更亮？
（3）仔细观察手摇发电机的构造，猜测各部分的作用。
师生对话：学生发现手摇发电机摇得很慢时，灯泡不亮，摇得快，灯泡才会亮，摇得越快，灯泡越亮。
师生研讨：摇得慢时没有产生电流吗？只是电流太小不足以让灯泡亮。手摇发电机转得越快，产生的电流（电能）越大。手摇发电机的内部齿轮可以帮助转得更快，其中转动的部分像电动机。
提出推测：教师引导思考能发电的重要部分，转动就可以发电，外观像电动机，那么这个部件是电动机吗？
实验验证：学生分组实验，将电动机加入电路中，用手转动电动机，观察小灯泡能否被点亮。如果不能亮，是因为没有发电吗？还是电流太小？可以借助尼龙绳使电动机转动更快更久，从而让发出的电可以点亮小灯泡。证明手摇发电机中的转动就可以发电的部件是电动机。
教师小结：当小电动机用来发电的时候它就是发电机了，发电站就用发电机来发电。
设计意图：手摇发电机点亮小灯泡实验，激发学生兴趣，学生在操作时，感受其中的能量变化，选择透明外壳的手摇发电机，可以让学生更清晰的看到手摇发电机中各部件的协合工作，发现发电的部件与电动机非常相似，从而提出推测，再用实验来验证，加深电动机可以用来发电时，就是发电机。
4.研讨：
（1）发电站产生的电能来源一样吗？怎样转换的？
教师列举介绍各种发电站及其运作过程，学生总结其中的能量转换。
（2）对于“能量”，你有哪些新的认识？
师生对话，生生研讨：（a）能量具有不同的形式；（b）能量的形式可以发生变化，能量也可以从一个物体转换到另一个物体上；（c）电能是来自于其他形式的能量，人类的科学技术发展将其他形式的能量转换为方便使用的电能。
设计意图：通过各种类型的发电站，加深能量转换的重要概念，提高学生分析能力；从能量角度对整章进行回顾，形成概念。
5.拓展：组装一个太阳能小车
教师在课堂做简单介绍，学生课后进行设计和制作，再回到课堂展示、评议、改进，运用所学知识完成一个工程设计。
设计意图：四年级已经制作过小赛车，尝试用橡皮筋的弹力、垫圈的重力、反冲力等作为小车动力，主要是从力与运动的角度来设计和分析。而太阳能小车是从能量转换的角度，设计小车，过程中学生体会能量的转换，也感受了太阳能的实际应用。另外太阳能小车里也有电动机，可以帮助加深对电动机的理解，该制作可以不局限于太阳能小车，还可以制作太阳能风车等等。
【板书设计（生成）】
4.7能量从哪里来
【班级记录表设计】
电能的来源和转换
（班级记录表）
日期：
电能的来源
转换的能量
输出的能量形式
电池
电能
水力发电站
光伏发电站
风力发电站
火力发电站
核电站
……
……