【大单元教学设计】教科版六年级上第四单元《能量》第二课时《调查家中使用的能量》 单元教学规划+课时教案

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第四单元《能量》大单元整体教学设计
教材版本 教科版（2017） 单元（或主题）名称 能量
单元主题 世间万物都是运动的，能量是对物体运动的一种描述。相对于不同形式的运动，能量的形式也各不相同，声、光、电、热、磁都是能量的表现形式，不同形式的能量之间是可以相互转换的。像我们组装过的电路一样，电池提供的电能经过小灯泡，转换成了光能和热能。在这个过程中，电能的总量与光能和热能的总量是相等的。 你能在身边找到能量存在的证据吗？哪些能量形式是我们已经知道的？能量之间是如何转换的？
课标要求 1.核心概念： （1）能的转化与能量守恒 （2）技术、工程与社会 2.学习内容： （1）4.1能的形式、转移与转化
①知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的形式，了解这些能的相互转化现象。 （2）4.2能源与可持续发展 ⑤了解太阳能、水能、风能、地热能、化石能等能源。 （3）12.2技术与工程改变了人们的生产和生活
③知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。 3.学业要求： （1）知道自然界中存在多种形式的能，如动能、声能、光能、热能、电能、磁能等，不同形式的能可以相互转化。 （2）能对自然界存在的各种形式的能进行简单分类，能简单解释能的转化现象。 （3）能设计并实施调查活动，说明能的转化现象。 （4）感受自然界不同形式的能相互转化的奇妙之处；意识到能源的开发和使用关系到生产生活的方方面面，以及新能源、绿色能源开发的重要性。 （5）能尝试应用所学科学原理设计并制作简单的装置，能进行模拟演示并简要解释如何提高效率。
教材分析 “能量”的概念是抽象的，我们能观察到的只是具体能量所产生的某种效应。本单元不是从抽象的定义出发来演绎各种能量形式及其相互转换，而是引导学生从回顾身边的能量表现形式人手，选择了学生最熟悉的电和磁为切入口展开对能量的认识和探讨。能量守恒和转换定律渗透在每一课的学习中，即自然界中一切物质都具有能量，能量有各种不同的表现形式，并能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体。另外，教科书中对新能源开发和低碳环保生活方式等内容也有所涉及。
学情分析 六年级学生已经接触过“能量”这个词，并对能量有了一定的感性认识，知道任何物体工作都需要能量，如果没有能量，自然界就不会有运动和变化，也不会有生命。但是，学生的头脑里还没有形成关于能量守恒和转换的相关科学概念。
单元目标 1.科学观念 （1）自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。 （2）生产生活中能量形式多种多样，能量之间可以相互转换，并储存在一些物质中。 （3）电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 （4）电磁铁的磁力大小与线圈匝数、电流大小等因素有关。 （5）改变电池正负极的连接方式或改变线圈绕线方向，会改变电磁铁的南北极。 （6）太阳能是生活中可利用的一种清洁、可再生能源。 2.科学思维 （1）能针对具体的研究问题和交流情境，基于一定的证据提出自己的假设或观点，利用分析、比较、归纳、演绎等方法，建立证据与观点之间的联系，分析科学实验中的变量控制。 （2）掌握创造性思维的基本方法，能基于所学的科学原理提出有一定新颖性和合理性的观点，开展初步的创意设计。 3探究实践 （1）能够通过观察讨论、实际调查、查阅资料、实验研究等多种方法，寻找能量存在及相互转换的证据。 （2）亲历奥斯特实验、电磁铁搬运大头针实验、改变电磁铁南北极实验、电磁铁磁性强弱对比实验、小电动机工作原理探索实验等，经历科学探究过程，体悟科学探究中各个要素的特征。 （3）经历围绕问题设计方案、动手实验收集数据、同伴研讨解释现象的合作探究过程。 （4）学会用分部观察和整体观察的方法研究小电动机的构造。 4.态度责任 （1）乐于调查、探索生活中的各种能量表现形式及能量之间的相互转换。 （2）具有基于证据和推理发表个人见解的意识，愿意与他人合作，善于倾听他人的意见，体会到合作的必要性和重要性。 （3）能主动倡导珍惜能源、节约能源，并有具体的行为表现。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析 3.对能量守恒和能量转换综合应用的测试性评价 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.制作单元知识思维导图
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务（或问题） （一般1-2个）达成评价1讨论课各种形式的能量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。●通过观察,寻找能量存在的证据。自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。1调查课调查家中使用的能量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。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。生产生活中能量形式多种多样，能量之间可以相互转换，并储存在一些物质中。1实验课电和磁电可以转换成磁。体验科学史上发现电产生磁的过程。①意识到细致观察、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。1实验课电能和磁能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。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。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知道电磁铁和磁铁一样有南北极。改变电池正负极的连接方式或改变线圈绕线方向，会改变电磁铁的南北极。 ③知道电能和磁能可以互相转换。1实验课电磁铁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。①完整、深人地经历探究“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。知道电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关。1实验课神奇的小电动机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。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。了解小电动机工作原理。1实验课能量从哪里来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。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。知道太阳能是生活中可利用的一种清洁、可再生能源。
第二课时《调查家中使用的能量》教学设计
一、教学目标
1.科学观念:
（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。
2.科学思维：
（1）用调查、分类的方法,了解家中多种能量形式的存在及电能的消耗。
（2）用估算法，计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。
3.探究实践：通过实地调查家中的各种能量及其相互转化获取信息，用图表统计描述相关信息并进行对比分析得出结论。
4.态度责任：乐于对能量进行实际的研究，意识到能量对生产生活的影响，能提出合理的节能建议，自觉养成节约能源的良好习惯。
二、教学重难点
重点：调査家中常见物品使用的能量形式和能量转化。
难点：尝试分析能量转化、能量消耗,以及能源是否可再生。
三、评价任务
1.对问题的回答，学生积极参与，及时给与鼓励、表扬或适当奖励。
2. “分析我们用于出行和使用的物品”活动评价量规
项目 评价标准 星等
出行物品 ①能力列举出行工具得1星 ②每分析出一种工具的能量来源得1星 ③结合资料正确分析每种工具的经济成本和环境代价得3星 ④能提出合理的节能建议，每条得1星 （ ）星
使用物品 ①熟悉日常使用物品得1星 ②每分析出一种物品的能量来源得1星 ③知道能源类型得1星 ④没提出一点减少对某种物品依赖办法得1星 （ ）星
3. “统计家里电能消耗”活动评价量规
项目 评价标准 星等
课前调查 ①能设计表格，列出调查信息，得2星 ②表格填写项目多，内容真实，得3星 ③书写工整，得1星 （ ）星
课堂交流 ①积极交流自己调查经过得1星 ②会计算电量和电费，得2星 ③每提出一点节能方法，得1星 ④每找出一条能量转换证据，得1星 （ ）星
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 1.随着生活水平的不断提高，我们家里的用电器越来越多，如电冰箱、电视机、洗衣机、电暖气、空调、电热水器、微波炉、电水壶等。你知道它们的能量来源于哪里吗？哪种用电器最耗电？ 展示课前调查表，学生交流课前调查情况。 用电器能量来源功率（W）每天使用时间（h）耗电量（度）电灯电4010.04电冰箱电120242.88洗衣机电5001.50.75电饭锅电70010.7电视机 （50英寸）电11020.22电水壶电150046
教师小结：每种用电器，使用的时间越长，耗电量越大，交的电费就越多。也就是说，每种能量使用都需要付出一定的经济成本。 2.中国积极推广使用电动摩托车、电动汽车，燃油的摩托车和汽车逐渐被淘汰，这是为什么呢？ 预设：燃油车的能量来源于汽油或柴油，不仅油价高，而且燃烧产生的尾气污染环境。 教师小结：由此看来，能量的使用还需要付出一定的环境代价。 3.本节课，我们就围绕这些问题展开探索： （1）我们家里经常使用的能量形式都有哪些？ （2）这些能量是如何获得的？ （3）每一种能量形式所付出的经济成本和环境代价又是怎样的？ 由上一节课的课后调查引出本课聚焦问题，引发学生对家中能量问题的一系列探索。 关注学生课前调查情况，对完成较好的给予表扬。
（二）探究活动 评价活动一：分析我们用于出行和使用的物品 学生小组交流活动1 （1）我们平时出行使用哪些交通工具？ （2）这些交通工具的能量形式和来源是什么？ （3）结合资料分析，这些能源需要付出的经济成本和环境代价是怎样的？ 【资料1】 电动自行车，按每百公里耗电4度计算，经济成本大约是2元。电动车，按每百公里耗电20度计算，经济成本大约是10元。燃油车，按每百公里耗油8升计算，经济成本大约是56元。 【资料2】 现在大多数的小汽车、卡车、船舶、飞机的燃料都来源于石油这种不可再生的能源。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了热能和声能，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。 整理学生交流结果，预设： 交通工具能量形式能量来源经济成本环境代价自行车机械能很低无污染电动车电能电池不高废旧电池污染燃油车化学能汽油较高尾气污染电动自行车电能电池一般废旧电池污染
教师小结： 交通工具的出行需要能量，不同类型的交通工具需要不同的能量，能源的使用需要消耗一定的经济成本和环境代价。 教师追问： 我们该如何降低和减少能量的经济成本和环境代价？ 学生回答： ①节约用电，②绿色出行，…… 教师小结： 能源可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是自然界可以循环再生的能源，不需要人为参与便会自动再生，主要包括太阳能、水能、风能、生物能、潮汐能等。不可再生能源是自然界要经过亿万年才能形成且短期内无法再生的能源，主要包括煤、石油、天然气、核能等，随着人类的开发利用，其储量越来越少。我们生活中常用的能源大多是不可再生能源。 我国已经颁布《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》等法律和《全国机动车尾气排放监测管理制度》《机动车污染排放防治技术政策》等法规（办法）。运用法律、法规手段减少汽车尾气对环境的污染，是我们的责任和义务。 学生小组活动 2 （1）我们家中经常使用的物品有哪些？它们的能量来自哪种能源？属于能源的哪种类型？ （2）我们应该怎样减少对某些物品的依赖？ 小组汇报，整理班级记录表。预设如下： 物品能源可否再生节能办法电灯发电厂提供的电不可再生使用节能灯电脑电池不可再生不用时关机燃气热水器天然气不可再生改用太阳能热水器
教师小结：很多能量并不是取之不尽，用之不竭的，因此我们在日常生活中要注意节能减排。 评价活动二：统计家里电能消耗 在上面的讨论中，我们发现家里使用物品消耗的能源大多数是电能，那么每家每户电能的消耗情况是怎样的呢？ 学生课前调查布置 设计表格，统计家里主要用电器的耗电情况。 名称信息每天的耗电量月电费支出
教师提示学生表格中需要包含如下信息： （1）用电器铭牌上标明的容量、功率等信息(如某些电器的信息不清楚，可上网查询)。 （2）根据用电器的功率等信息，估算你家每天的耗电量大约是多少。 （3）估算你家一个月的电费支出大约是多少(可询问家长1度电需要多少钱)。 学生课堂交流调查经过，并回答： （1）怎样计算一天的耗电量、一个月的耗电量和一个月的电费？ 预设： 一天的耗电量=功率×每天用电时间÷1000 一个月的耗电量=一天耗电量×30个月 一个月的电费=一个月耗电量×用电单价 （2）每家的月电费支出一样吗？为什么？ 预设： 不一定相同。因为不同的用电器，功率不同。即使相同的用电器，因功率不同，耗电量也不同。即使用电器的功率相同，使用的时间不同，耗电量也是不同的。 （3）我们怎样做怎样才能节能？ 预设： 当室内无人或光线充足时，及时关灯；夏季在室内使用空调时，温度设置不低于26℃。可以使用节能设备，如节能灯、节能水龙头等。 （4）有人说，家用电器就是能量转化器。你同意吗？ 预设： 同意。电风扇将电能转化为风能、动能,电饭锅将电能转化为热能,太阳能热水器将太阳能转化为热能，电灯将电能转化为光能和热能……能量之间是相互转化的。 教师小结： 能量之间是可以相互转换的,在我们使用的能源中,太阳能、风能、水能等属于可再生能源,而煤、石油、天然气、核能等属于不可再生能源,用掉一点,便少一点,所以我们要尽可能使用可再生能源,减少对不可再生能源的依赖。同时,我们也要节约能源,保护环境,这是每个公民的责任和义务。 活动一：引导学生多角度看待能源问题，提出生活中合理化的节能方法。 活动二：通过统计和计算，使学生从数据中真真切切地感受到能量消耗之大，激发他们节约能源的意识。 活动一：关注学生能否分析出能源形式和来源，能否正确估计能源成本，能否知道能源为环境付出的代价，能否辨别能源种类，能否意识到节能的重要性。完成活动评价量规。 活动二：考查学生是否完成调查统计，是否会估算，是否具有节能意识。同时完成小组活动评价量规。
（三）知识总结 学生自主设计思维导图，总结归纳知识点。 帮助学生学会设计思维导图，通过导图总结归纳本节课内容。 教师考察学生运用思维导图进行归纳总结的能力，及时给予评价。
五、成果集成
学生不仅知道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，而且还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，认识到节能的重要性。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
（1）_______资源是自然界可以循环再生的能源，______资源短期内无法再生的能源。
（2）_______是工作时单位时间内耗电量的大小。
2.判断题
（1）一辆汽车的燃料主要用于驱动车辆。（ ）
（2）家庭用电器的耗电量与功率无关。（ ）
（3）太阳能灯能把太阳能转化成光能。（ ）
3.选择题
（1）下列能源中，属于不可再生性的能源的是（ ）
A．风能 B．煤炭 C．水能
（2）下列做法不符合节能减排的是（ ）
A.光线明亮时，关闭电灯。
B.电脑24小时开机，随时使用方便。
C.多骑自行车出行
（3）能量与能量之间是互相转化的。电风扇是把（ ）
A.电能转化成风能 B.风能转换成电能 C.电能转换成热能和声能
【综合实践类作业】
和爸爸妈妈一起制定一份家庭节能方案。
参考答案
1.（1）可再生资源 不可再生资源 （2）功率2.（1） （2） （3）√
3.（1）B （2）B （3）A
七、板书设计
调查家中使用的能量 交通工具 分析我们用于出行用品 能量 经济成本 环境代价 物品 家庭主要物品能量形式 能源 节能 统计 统计家里电能的消耗 估算
八、教学反思
通过前一课的学习，学生已经知道了身边能量的一些表现形式，如机械能、声能、光能热能、电能、磁能等。本节课就是在此基础上，将范围缩小到家中，让学生了解自己家里经常使用的能量形式，引导学生通过分析、统计等手段，进一步了解能量，意识到能量消耗之大，从而自觉形成节能意识，提出有效的节能方法，逐步养成节能习惯。
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