【大单元教学设计】教科版六年级上第四单元《能量》第六课时《神奇的小电动机》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。
第六课时《神奇的小电动机》教学设计
一、教学目标
1.科学观念
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。
2.科学思维
（1）通过观察分析的方法，初步建构小电动机的简易模型。
（2）能基于实验中电动机转动的不同现象进行对比推理。
3.探究实践
（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。
出结论。
4.态度责任
（1）发展探究小电动机秘密的兴趣。
（2）乐于提出自己的想法，勇于用实验证明自己的观点。
（3）体会科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
二、教学重难点
重点：通过实验探究了解小电动机的工作原理。
难点：运用磁铁的相互作用规律推理小电动机转动的原因。
三、评价任务
1. 对学生积极参与课堂活动，积极发言，及时鼓励和表扬。
2.“拆开小电动机，观察它的构造”活动评价量规
评价标准 星等
①有猜测有理由得1星 ②能有序拆机和摆放得1星 ③能说出小电动机各部分名称得1星 ④能设计转子是电磁铁的实验方案得2星 ⑤通过实验能验证猜想得1星 ⑥能完好组装小电动机得1星 ⑦实验后器材摆放整齐得1星 （ ）星
3.“小电动机转动是各个部件共同工作的结果，这几部分是怎样相互作用的”评价量规
评价标准 星等
（1）转子安装正确，符合要求，得2星 （2）转子通电后能转动，得2星 （3）能想法设法改变转速，得2星 （4）能尝试改变转子转动方向，得2星 （5）能分析小电动机能量转换过程得2星 （6）实验后器材摆放整齐得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.教师出示小电动机图片，提问： 这是什么？你在哪见过？ 预设： 这是小电动机，电动玩具小汽车、 电动牙刷、智能机器人等里面都有。 2.观察老师实验，小电动机（转轴上套有螺旋桨）接通电源后会有什么现象发生？ 预设学生观察回答： 小电机接通电源后能转起来了，因为螺旋桨转动了。 3.提问：为什么通电后小电动机能转动起来？小电动机里有什么？ 从小电动机图片入手，引起学生对生活中小电动机应用场景的回忆，从而聚焦问题，激发学生对电动机探究兴趣。 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：拆开小电动机，观察它的构造 1.“耳听为虚，眼见为实”。想不想打开小电动机，看看里面是怎样的构造？ （1）先别着急，请大家猜一猜小电动机里有什么？ 学生猜测。 （2）老师给每组都准备了一个小电动机，一人负责拆卸，一人对照教材示意图确定结构名称，一人负责贴标签，标记拆卸顺序。 学生分工小组拆卸，认识小电动机结构。 （3）谁能说说，小电动机的结构包括哪些？ 预设学生回答： 小电动机分外壳、转子和后盖三个部分，外壳内有一对磁铁，转子上有铁芯、线圈、换向器，后盖上有电刷。 2.转子上有线圈绕在铁芯上，它是个电磁铁吗？ 学生猜测。预设： 转子是电磁铁。因为转子和电磁铁结构类似，都是有铁芯和线圈组成。 3.有什么方法能验证转子就是电磁铁？ 小组交流。预设： 方案1：将小电动机的转子、电源、开关用导线连接起来，形成一个完整的电路。接通电源，利用小电动机的转子去吸引大头针。 方案2：用小磁针靠近通电转子铁芯，观察小磁针是否发生偏转。 4.选择实验材料：小电动机的转子、导线、电源、开关、大头针等，各组选择一种方案进行实验操作。 5.交流实验现象。 预设： 大头针被转子吸起，或小磁针发生偏转。 6.通过实验，我们能得出怎样的结论？ 预设： 转子是电磁铁。 教师小结： 转子其实就是三个电磁铁的组合体，是构成小电动机的最主要部件。 7.组装小电动，让小电动机回复原貌。 评价活动二：小电动机转动是各个部件共同工作的结果，这几部分是怎样相互作用的？ 我们用一个小电动机实验装置来研究。 1.首先我们认识一下实验需要的材料：小瓶子、橡皮筋、铁丝架、导线架、转子、电源、导线、开关、磁铁等。 2.怎样组装小电动机？跟着老师一起做。 ①把两根较粗的导线用胶带缠在一起，一端线头用砂纸抛光，分开成“v”字形，张开的角度要避免把转换器卡死。 ②在小瓶子上套两根橡皮筋，把铁丝架和带的导线插进橡皮筋中固定。 ③把转子的电流换向器放在导线的Ⅴ形叉子上，另一端的轴放在铁丝架上，使转子能够灵活转动而不被卡住。 3.实验探究：怎么让转子转动起来 ①将导线架上的两根导线、电源、开关用导线连接起来，形成一个完整的电路。接通电源，转子转动了？（预设：没有转动） ②想一想，用什么办法能让转子转动？ 预设：用一个磁铁靠近转子，转子转动；如果通了电，磁铁靠近转子，小电动机没有转动，可用手动一动转子，帮助转子克服静摩擦力。把磁铁拿开，转子转动停止。 ③怎样才能让转子转得更快？ 预设： 用两块磁铁靠近转子，或是磁铁越靠近转子，转子就转动越快。 4.继续实验探究：怎么改变转子转动方向 翻转磁铁或改变电池正负极接法，会有什么现象发生？ 预设：转子的转动方向发生改变。 5.小电动机在工作的过程中，能量发生了哪些改变？ 预设：电能→磁能→机械能 教师小结 电动机是用电产生动力的机器。虽然大小悬殊、用途各异，但电动机工作的基本原理相同：用电产生磁，利用磁的相互作用转动。 活动一：通过拆卸观察，知道小电动机的主要构造。通过实验，知道转子就是电磁铁。 活动二：通过组装小电动机的实验装置，了解小电动机各部分之间相互作用的过程，进而知道电动机的工作原理。 活动一：关注学生能否对照教材示意图说出结构名称，关注学生能否记住结构顺序，能否设计实验方案验证猜想。完成评价量规。 活动二：重点考查学生能否正确组装实验装置，能否让转子转动，能否加快转子转速，能否改变转子转动方向，能否通过组装实验装置验证自己的猜测。完成活动评价量规。
（三）研讨 我们知道在哪些地方用到了电动机？ 学生交流，预设如下： 电吹风、电扇、电钻、电梯、洗衣机、麻将机、汽车上使用的挡风玻璃刮水器、散热器、电动车窗、座椅调节装置、空调、按摩椅、手机、医用器械等。 丰富认识,初步体验科学技术的发展给人类社会带来的影响和变化。 教师对学生的回答给予肯定和鼓励。根据学生回答的多少适当奖励小星星。
（四）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。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
（1）______是利用电能产生动力的机器,其原理为用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。
（2）电动机由______、______和______组成。
2.判断题
（1）改变电池数量可以改变小电动机转子的转动方向。（ ）
（2）改变电流的大小，电动机转动的速度也会发生改变。（ ）
（3）电动机工作时只利用了异极相斥的原理。（ ）
3.选择题
（1）以下（ ）方法不能改变转子转动的方向。
A．改变电池正负极的接法 B．改变磁铁的磁极 C．增加磁铁的数量
（2）电动机中的转子（如图）十分重要，转子中起到改变电流方向的结构叫做（ ）。
A．换向器 B．线圈 C．铁芯
【综合实践类作业】
改进自制的小电动机，让它更美观一些。
参考答案
1.（1）电动机 （2）外壳 转子 后盖 2.（1） （2）√ （3）
3.（1）C （2）A
七、板书设计
神奇的小电动机 结构：外壳 转子 后盖 （内有两块磁铁） （有电刷） 通电后 有磁性 工作原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。
八、教学反思
本课学习过程中,学生虽然通过模拟研究，但对电动机的工作原理可能仍旧是模糊的、碎片化的。教师要引导学生对研究发现进行总结梳理，形成统一的认识，即用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)