【大单元教学设计】教科版六年级上第四单元《能量》第三课时《电和磁》 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。
第三课时《电和磁》教学设计
一、教学目标
1.科学观念
（1）知道通电导线和通电线圈具有磁性，电可以转换成磁。
（2）能够运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否有电。
2.科学思维
（1）用分析推理的方法得出通电导线和通电线圈具有磁性的特点，理解电能和磁能的转化。（2）用比较分析的方法，体会影响通电导体磁性强弱的因素。
3.探究实践
操作体验奥斯特实验，观察、描述、记录短路和使用通电线圈时指南针的偏转角度变化。
4.态度责任
（1）体验科学史上发现电产生磁的过程，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。
二、教学重难点
重点：感知通电后的导线和线圈能使指南针发生偏转,建构电可以转换成磁的认知。
难点：能对通电导线和通电线圈使指南针发生偏转的现象做出解释。
三、评价任务
1.对学生的回答和参与程度及时鼓励、表扬。
2.活动评价量规：
项目 评价标准 星等
复习学过知识 学过知识回答准确得2星，不太准确得1星。 （ ）星
实验步骤 ①实验器材摆放整齐，不乱放，得1星 ②小组分工合理，人人参与，得1星 ③电路组装正确合理得1星 ④导线与指南针的位置关系符合实验要求得1星 ⑤在重复的实验中观察到实验现象得2星 ⑥短路实验时，接通电源后马上断开，实验安全，得2星。 （ ）星
实验交流 能交流小组实验现象得1星，有特殊现象发现的，奖励2星。 （ ）星
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 在100多年前，电与人类的生活是完全无关的，电只用于实验中。直到1820年，丹麦科学家奧斯特在一次实验中，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。 奥斯特做了什么实验？他有什么发现？ 你们想不想也来经历一次奥斯特的发现之旅？ 用科学史引入新课，既可以激发学生的探究热情，又可以渗透科学精神的培养。 教师观察学生的活动参与程度及回答，给与学生及时的鼓励。
（二）探究活动 评价活动一：用通电导线靠近指南针，观察导线是否会产生磁性 1.认识实验材料：电池、电池盒、小灯泡、开关、短导线、长导线、小灯座、指南针。 2.观看实验视频，述说实验过程。 预设： ①组装一个电路，点亮小灯泡，确保电路是通路。 ②在桌上放一个指南针。指针停止摆动时，观察指南针指向什么方向。 ③将电路中的导线拉直，放置在指南针的上方，并让导线的方向与磁针所指的方向一致。（尽量不要碰到小磁针） ④接通电路，观察指南针有什么变化。再断开电路，观察指南针有什么变化。反复实验。 3.小组分工实验，亲自观察实验现象。 两位同学拉导线，一位同学负责开关电源，一位同学负责记录。 4.汇报实验结果：通过实验，我们有什么发现？ 预设：接通电流时指南针偏转，断开电流后指南针复位。 5..讨论：在不增加电池节数，有什么办法可以使实验效果更明显？ 预设：短路可以增加电流，可以使实验效果更明显。 6.学生在老师指导下用短路重复上面实验。 提示：电路短路，电流很强，电池会很快发热。所以只能短暂接通一下，马上断开。 预设学生实验过程和结果：拿掉小灯泡，导线对接。接通电源，磁针偏转角度变大；闭合电源，磁针复位。 7.观看完整的实验视频。我们做的实验就是当年奥斯特做的实验，从这个实验中，你告诉我们奥斯特发现了什么？ 预设：导线通电后能产生磁性。 评价活动二：用通电线圈靠近指南针,重演奥斯特实验 1.通电的导线能产生磁性，通电线圈也会产生磁性吗？ 学生做出自己的猜测。 实验验证自己的猜测。 讨论交流实验方案。预设： （1）制作做一个线圈：用导线在手指上绕10圈左右取下，固定线圈和引出的线。 （2）线圈竖立放置在指南针的上方，并让线圈的方向与磁针所指的方向一致。线圈一根引线固定在电源盒上，待指针静止不动，将另一根引线与电源盒接触，观察到现象后，马上断开。重复实验。 学生按照实验方案进行实验操作。 教师提问：重演奥斯特实验，有什么发现？ 预设：磁针发生偏转，说明线圈通电后也能产生磁性。 2.试一试，线圈怎么放可以使指南针偏转的角度最大？ 学生小组实验。 提醒学生一定短暂接通电路。 学生交流实验过程。预设： ①线圈分别躺着放在指南针的上方、下方 ②把线圈立着放在指南针的前方 ③把立着的线圈套在指南针上 线圈立着放套在指南针上，指南针偏转角度最大。 教师小结：分析奥斯特实验，我们发现电能生磁，电能能转化成磁能。 评价活动三：用完了的废电池，一点电都没有了吗？能用我们的线圈和指南针检测一下吗？ 学生小组活动 在闭合电路中，把电池换成旧电池，接通电路。 交流实验结果，预设： 磁针偏转，说明废电池里还有电。磁针不偏转，说明废电池里没有电。 教师提问： 这个实验告诉我们什么？ 预设：此实验告诉我们要树立节约能源意识,如果废电池还有剩余电量,可以继续用于钟表、遥控器等耗电量低的用电器中。 活动一：旨在通过实验，让学生知道通电导线会产生磁性。 活动二：通过重演奥斯特实验，知道通电线圈也能产生磁性。 活动三：引导学生知道线圈套在指南针上能检测出导线中的微弱电流。 活动一：观察学生能否正确组装电路，能否掌握实验步骤，能否想出增加实验效果的方法并加以验证，能否通过实验现象得出实验结论。完成评价量规。 活动二：关注学生能否对实验做出事先猜测，观察学生能否设计实验验证自己猜测，观察学生能否通过实验找到磁针发生最大偏转的方法。完成活动评价量规。 活动三：关注学生能否用电生磁来解决生活问题。完成评价量规。
（三）知识总结 打开活动手册，把表格填写完整。 通过填写，巩固课堂知识。 考查学生课堂知识掌握情况。
五、成果集成
知道电能生磁。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
（1）第一个发现电生磁现象的科学家是丹麦的_______。
（2）将通电的导线放在指南针的上方，指南针会发生_______，说明电生成了_______。
2.判断题
（1）通电的线圈立着套在指南针上方，指针偏转角度最大。（ ）
（2）用线圈代替导线，通电后指南针的偏转角度变小。（ ）
（3）用线圈和指南针可以检测出旧电池是否还有电。（ ）
3.选择题
（1）在经历奥斯特实验时，我们会发现指南针磁针偏转的方向不一样，想改变磁针偏转方向的有效做法是（ ）
A．增加电池个数
B．增加线圈匝数
C．调换电池的正负极连接方向
（2）废电池已经不能使小灯泡发光了，我们可以用（ ）检测它是否还有电。
A．铁芯＋磁铁
B．指南针＋线圈
C．磁铁＋指南针
（3）“探究通电导线周围是否产生磁性”时，将简单电路中的小灯泡移除的目的是（ ）
A．使电路短路，增大电流
B．避免小灯泡发光而干扰实验观察
C．减少电能损耗
【综合实践类作业】
电能生磁。磁能生电吗？查阅资料与同学分享。
参考答案：
1.（1）奥斯特 （2）偏转 磁 2.（1）√ （2） （3）√ 3.（1）C （2）B （3）A
七、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
八、教学反思
在通电导线和指南针活动中，一定要强调将电路中的导线拉直靠在指南针上方，与磁针指示方向一致。这一条，可以借助实物投影仪画一下，帮助学生明确此操作要求，这样在实验中才能比较清楚的看到实验现象。在活动中，还要强调观察断开电流时指导针的变化，通过反复通、断，对比指南针的变化，有助于学生对现象的思考与分析。
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