【核心素养目标】4.1《各种形式的能量》教学设计

中小学教育资源及组卷应用台
1.各种形式的能量
【核心素养目标】
1.科学观念：
（1）通过寻找身边的能量形式的交流与探讨，知道自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式，认识到能量存在不同的形式。
（2）通过对让汽车运动起来的方法分析，知道机械能可以使物体运动起来，认识到能量可以让物体发生变化。
2.科学思维：运用分析和推理的方法，寻找能量存在和相互转换的证据。
3.探究实践：通过观察分析公园图片中能量形式的活动，得出能量有多种形式，且可以引起物体发生变化的结论。
4.态度责任：通过对物体的能量及能量转化现象的分析，感受能量形式的多样及对我们生活的影响，激发探索自然界不同形式能量的兴趣。
【教学重难点】
重点：通过观察推理，知道能量有各种各样的形式。
难点：通过分析推理，找出能量转化的证据。
【教学准备】
教师：班级记录表、课后记录表、教学课件等。
学生：公园场景图、学生活动手册。
【教学过程】
一、聚焦（预设3分钟）
1.谈话，暴露前概念：你能说出生活中的哪些能量？你是怎么知道的？
2.揭示课题：各种形式的能量。
二、探索（预设20分钟）
材料准备：便签、班级记录表、微课视频
1.学生活动：分析汽车的能量来自哪里？
（1）课件出示：汽车运动的图片。
思考：运动的汽车具有什么能量？来自哪里？说说你的理由。
（2）小组讨论交流：将讨论结果写在便签上，汇总整理，进行汇报。
（3）小结：化学能、电能、太阳能等都是能量，能量有不同的表现形式。
（板书：各种形式的能量）
【设计意图：以学生熟悉的汽车情境导入教学有利于唤醒学生的已有经验。利用头脑风暴交流常见的能量形式，可以充分暴露学生的前概念。通过整理汇总纠错，帮助学生初步建构“能量存在多种形式”的具体概念，并且通过汽车运动与机械能的关系，初步将“能量”与“物体变化”两者相关联。】
2.学生活动：除了这些能量形式，在我们周围还存在哪些能量的表现形式？这些能量形式让这些物体又发生了哪些变化？
（1）活动指导：教师出示活动记录表，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。
（2）学生独立思考，完成记录单。
观察到的现象 能量的表现形式 物体发生的变化
电风扇转动 电能 叶片的转动
（3）小组讨论交流，修改记录单，得出结论。
（4）观看视频并尝试解释：学生观看视频《超声波清洗仪的使用》，结合视频中的现象分析解释超声波清洗仪清洗时具有的能量。
【设计意图：通过学生独立思考小组交流，分析推理不同物体具有的不同能量。通过观看视频，直观地呈现声能的存在，较好地突破难点，有利于学生感受分析，完善学生对能量的认识，为后续的学习打下基础。】
三、研讨（预设15分钟）
材料准备：公园图片
1.小组讨论交流：身边存在的常见的能量表现形式有哪些？
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 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
超声波清洗仪 电能 抖落镜片上的脏东西
磁悬浮列车 磁能 列车运动了
炒菜 热能 菜烧熟了
2.分析研讨：
结合记录表中的信息，说一说这些能量转化成了什么形式。
电灯：电能——光能
电视机：电能——光能与声能
汽车：化学能——机械能
……
3.归纳小结：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。
【设计意图：通过班级交流，以丰富的实例完善学生对日常生活中能量形式的认识，从而让学生能将“能量”与“物体发生变化”这两个概念相联系，进而明白物体发生变化时总会伴随着能量之间的相互转化，发展学生的分析推理思维能力。】
4.学以致用：出示公园图片。
练习：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。
学法指导：你可以试着用公园里，存在着（ ）能，证据是（ ）的句式来表达。
【设计意图：以班级记录表的形式帮助学生理解各种能量形式及之间的转化。运用公园这一学生熟悉的真实情境，引导学生用所学的知识尝试分析解释其中各种物体的运动情况和能量形式及转化，联系生活实际，实现知识的迁移和运用。】
四、拓展（预设2分钟）
材料准备：课后统计表
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，并将它们记录在记录表中。
电器名称 电器功率 使用时长 消耗能量
【设计意图：电能是学生日常生活中接触最多的一种能量形式，通过调查家用电器，让学生进一步体验能量的消耗与转化，为下一课《调查家中使用的能量》做好铺垫。】
五、板书设计
【疑难解答】
1.学生不知道怎么统计《调查家用电器》，该如何应对？
在教师指导下查看电器铭牌或询问家长获得常用电器的使用功率，或是通过网络查询获得指定型号电器的功率。使用时长可以以一周为统计单位，再取平均值。最后使用“消耗能量=使用时长*电器功率”的方法进行计算。
2.学生无法感知化学能的变化，该如何做出解释？
对于化学能的解释，教师可以用燃烧花生仁得到热能等小实验，来帮助学生理解原来花生仁等食物中存在化学能，最好强调化学能的储存性质，即化学能通常以各种化学药品、化学物质等形式储存，再结合各类实例与图片进行解释。针对化学能的变化，教师要强调一种能量的消耗往往伴随着另一种能量的产生，可以通过观看视频来理解。
3.如何填写能量记录表？
一是学生分组讨论时，教师要有选择性地请学生把有代表性的能量形式写到班级记录表中，这样可以让班级记录表所呈现的信息相对丰富完整；二是集体汇总时，鼓励学生对班级记录表的信息进行补充完善，如果涉及的能量表现形式不全面，教师可以出示相应的图片，如超声波清洗眼镜、磁悬浮列车等利用声能与磁能这些较少见的能量形式，让学生进行补充记录。