【大单元教学设计】教科版六年级上第四单元《能量》第四课时《电能和磁能》 单元教学规划+课时教案

中小学教育资源及组卷应用平台
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。
第四课时《电能和磁能》教学设计
一、教学目标
1.科学观念
（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。
2.科学思维
（1）通过比较、分析电磁铁接通和断开电流的不同现象，推理论证电磁铁具有“接通电流产生磁性、断开电流磁性消失”的性质。
（2）通过与磁铁类比体验电磁铁有南北极并且南北极可以改变的现象，归纳得出影响磁铁南北极的因素。
3.探究实践
（1） 通过搬运大头针到指定位置的活动体验，比较分析得出电磁铁通电时具有磁性的结论。（2）通过运用指南针检测电磁铁南北极活动，分析论证影响电磁铁南北极的因素。
4.态度责任
（1）在体验电磁铁性质的有关活动中，培养对电磁铁的持续研究兴趣。
（2）感受电能可以转换为磁能的奇妙，愿意交流、乐于尝试，能基于证据反思和调整探究。
二、教学重难点
重点：探究电磁铁的组成、性质。
难点：探究影响电磁铁南北极的因素。
三、 评价任务
1.对学生在课堂上的积极回答，及时给予鼓励和表扬。
2.“在铁钉上绕线圈,并通电测试”活动评价量规
（1）认识实验材料，知道每种材料的功能，得1星
（2）铁钉线圈数量符合要求，得1星
（3）两头留出的连接线长度符合要求，得1星
（4）连接线和线圈固定较好，得1星
（5）接线头打磨光亮，得1星
（6）通电实验，电池无损坏，得2星
（7）实验记录较为详细，能分析产生实验现象原因，得2星
（8）能归纳出电磁铁性质，得1星
3.“用电磁铁将大头针搬运至指定位置”活动评价量规
（1）能划定位置，得1星
（2）能有效控制大头针起落，得2星
（3）能较全面描述实验现象，得2星
（4）电池安全无损，得1星
4.“电磁铁也能指南北吗”活动评价量规
（1）明确实验任务，得1星
（2）实验步骤正确，记录详细，得2星
（3） 对能量的转换作出分析，得2星
（4）对实验现象做出分析，得2星
（5）电池安全无损，奖励1星
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 1.大头钉能被磁铁吸起，说明磁铁具有什么能量？通电导线和线圈能使磁针发生偏转，说明导线和线圈通电后具有能量形式是什么？ 预设：磁能。 2.生活中能找到磁能的影子吗？ 教师出示磁悬浮列车、电磁起重机、耳机和电磁炉等图片，帮助学生寻找磁能的影子。 ①磁悬浮列车运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，时速可达几百公里以上。②电磁起重机在吊钩处有一个大的电磁铁吸盘，能吸住物品运到需要位置。③耳机是左右两磁芯分别绕上线圈，再配上两块小铁片，铁片会随着磁性强弱而振动，因此产生声音。④电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场的原理。 3.生活中的大部分磁能都可以通过适当的装置由电能转换而来,那么什么样的装置可以将电能转换为磁能呢？ 通过寻找磁能影子，创设情景，聚焦本课焦点。 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：在铁钉上绕线圈,并通电测试。 学生活动： （1）观看铁定线圈制作视频。 （2）认识实验材料：铁钉、长导线、电池、电池盒、大头钉等。 （3）动手制作铁定线圈。 预设学生制作过程： ①用有绝缘皮的导线在大铁钉上缠绕50~100圈，两头留出10~15厘米做连接线。 ②固定连接线与线圈，避免线圈松开。 ③用砂纸把接线头打磨光亮。 （4）给线圈通上电流，观察铁钉能吸起大头针；然后断开电流再观察。 提示： 我们制作铁钉线圈所用的导线较短，连接在电池上有点像短路连接，耗电大，电池容易发热，所以不能把它长时间连接在电池上。 （5）交流实验现象，分析产生现象的原因。 电路状况实验现象产生原因未通电不能吸起大头针通电后线圈产生磁性，然后转移给铁钉，铁钉有了磁性后能吸起大头针。断电后，线圈和铁钉的磁性都消失。通电能吸起大头针断电大头针掉落
教师小结：像这样由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。 提问：通过实验，电磁铁具有怎样的性质？ 预设学生回答： 电磁铁通电时产生磁性，断电时磁性消失。 评价活动二：用电磁铁将大头针搬运至指定位置 学生活动 （1）小组确定大头针搬运位置。 （2）讨论： 怎样控制大头针能让它掉落在指定位置？ 预设： 电磁铁通电，吸起大头针；搬运到指定位置后，切断电流，大头针落下。 （3）两人一组，实验操作，观察实验现象。 预设：通电后，几个大头针一起接触电磁铁的钉尖或钉帽而被吸引，或是几个大头针一个接一个地连接着被吸引。 （4）讨论：在这个实验中，能量是怎么转换的？ 预设：当铁钉电磁铁通电之后，铁钉就有了磁能，而且这种磁能还能转移到大头针上，使大头针也具有磁性。 教师小结： 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。 评价活动三：电磁铁也能指南北吗 1.阅读实验任务： 给铁钉电磁铁通电，用钉尖和钉帽靠近指南针，观察记录电磁铁钉尖是什么极，钉帽是什么极。 2.学生小组实验。 提示学生： 铁钉本身就可以与指南针南北极相吸引，需要再靠近指南针南极试试，如果相互排斥就可以确定磁极。 3.班级实验结果汇总 组别钉尖钉帽依据1南极（S）北极（N）异极相吸，同极相斥。2北极（N）南极（S）3南极（S）北极（N）……
4.观察班级汇总表，钉尖和钉帽的磁极并不完全相同，观察我的实验装置，你有什么发现？ 预设： 电池正负极接法不同，线圈缠绕的方向不同，导致电流方向不同造成的。 5.学生动手实验验证：调换电池正负极连接，改变线圈绕线方向，观察钉尖和钉帽磁极变化。 6.教师通过表格小结 活动一：通过实验，知道什么是电磁铁，了解电磁铁的性质。 活动二：通过接通和断开电流搬运大头针，让学生深入体会能量的转移和转换。 活动三：知道铁钉电磁铁有南北极，知道铁钉电磁铁的南北极与哪些因素有关。 活动一：观察学生能否利用材料制作铁钉线圈，能否设计实验得出电磁铁的性质。完成评价量规。 活动二：关注学生能否通过实验分析出能量转换过程。完成评价量规。 活动三：关注学生是否注意到各小组钉尖和钉帽的南北极不一样现象，关注学生能否发现其中的奥秘，能否通过实验验证自己的猜测。完成活动评价量规。
（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
知道电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质；改变电流方向会改变电磁铁的南北极；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。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
（1）磁铁具有“________”，从磁悬浮列车、电磁起重机，到耳机、电磁炉，到处都有________的影子。
（2）电磁铁也有南北极，它的南北极跟________和________有关。
（3）电磁铁由________和________组成，它是把________能转化成________能。
2.判断题
（1）电磁铁的南北极是固定不变的。（ ）
（2）能量可以转移、转换和消失。（ ）
（3）电磁铁是一种把磁能转换成电能的装置。（ ）
3.选择题
（1）下列物品中没有磁能的是（ ）
A．电磁炉 B．耳机 C．手电筒
（2）家用电器工作时是将（ ）转化成其他形式的能。
A．电能 B．磁能 C．声能
（3）磁铁也具有“能量”，以下装置中没有运用磁能的是（ ）
A．磁悬浮列车 B．自行车 C．电磁炉
（4）下列材料中，可以制作电磁铁的是（ ）
A．导线、指南针 B．铜芯导线、铁钉 C．磁铁、导线
【综合实践类作业】
电能通过合适的装置可以转换成磁能。磁能转换为电能，最典型的例子就是发电机，查阅资料，了解发电机是怎样把磁能转换成电能的。
参考答案：
1.（1）能量 磁能 （2）电池正负极 线圈缠绕方向 （3）铁芯 线圈 电 磁
2.（1） （2）√ （3）
3.（1）C （2）A （3）B （4）B
七、板书设计
八、教学反思
本节课以实验为主，引导学生通过实验发现科学现象，分析产生现象的原因，再通过实验加以验证。切忌泛泛讲解，要调动学生的积极性，培养科学严谨、实事求是的科学态度。在科学实验中感受电能可以转换为磁能的奇妙，愿意交流、乐于尝试，能基于证据反思和调整探究。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)