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第一课时《各种形式的能量》教学设计
一、教学目标
科学观念
1.通过交流与探讨，知道自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。
2.通过对汽车的运动分析，知道机械能可以使物体运动起来。
科学思维
1.理解归纳推理和演绎推理的基本方法并用于解决现实生活中物体变化的能量变化，认识到生活中有各种形式的能量。
2.通过分析、比较、概括等方法，理解能量之间的相互转化，找到能量转化的证据。
探究实践
通过观察和交流，寻找分析能量存在的证据，找出各种形态能量之间转化的证据。
责任态度
1.通过对物体变化的分析，激发探索自然界不同形式能量的兴趣。
2.通过对各类能量与物体变化现象的深度分析，体会到各种形式的能量与我们生活的世界有着密不可分的联系。
二、教学重难点
重点：通过观察推理，知道能量拥有各种各样的形式。
难点：通过观察分析，知道能量之间能够相互转化，并找出能量转化的证据。
三、评价任务（根据需要设计评价量规）
1.根据所给的任务情境，提出有价值的方法来初步解决问题。
2.活动一：“分析汽车的能量来自哪里？”小组表现性评价量表。
评价量表1
评价标准 小组自评 师评
小组每一成员能积极参与到“分析汽车能量来自哪里”活动中来得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能将所讨论的内容用简单的词句记录在记录表中得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能比较准确地说出“一种汽车运动时所具有的能量”得1☆；能比较准确地说出“一种汽车运动时的能量来自哪里”得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
3.活动二：“寻找身边的能量形式”小组表现性评价量表。
评价量表2
评价标准 小组自评 师评
小组每一成员能积极参与到“寻找身边的能量形式”活动中来得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能将所讨论的内容用简单、科学的词句记录在记录表中得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
每准确说出“一种生活中能量存在的形式和能量带来的变化”得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
每准确说出“一种物体的能量转换”得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能认真倾听其他小组的交流汇报得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
4.“研讨公园中的能量”小组表现性评价量表。
评价量表3
评价标准 小组自评 师评
小组每一成员能积极参与到“研讨”活动中来得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能用“公园里，存在着 能，证据是 ”的句式表达小组的观察得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
每准确说出“一种生活中能量存在的形式和能量带来的变化”得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
5.通过课后调查家中家用电器的功率、使用时长以及消耗能量，评价学生客观调查的能力、知识迁移能力。
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 师创设情境：小明想制作一个桌面吸尘器来清理自己书桌上的细小物体。制作之前，他遇到了困难：吸尘器利用了什么原理？需要什么材料？这些材料容易获取吗？怎样制作吸尘器？同学们，我们一起帮助小明来制作桌面吸尘器吧。 师提出问题：同学们，如果你们要制作桌面吸尘器，首先会考虑什么？ 预设：首先要知道吸尘器的工作原理。 师：同学们，你们知道吸尘器的工作原理吗？ 预设：利用电动机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，吸取尘屑。 师：吸尘器工作时需要给它提供什么？ 预设：电。 师：电所具有的能量叫做电能。同学们，你们还能说出生活中的哪些能量？你们又是怎么知道的？ 学生回答，暴露前概念。 师揭示课题：各种形式的能量。并板书课题。 教师通过创设制作一个桌面吸尘器的真实情境，引导学生思考制作吸尘器首先要考虑什么，学生能说出要知道吸尘器是怎样工作的，从而引出电能。紧接着，教师引导学生说出生活中的其他能量，为后面的学习探索奠定了基础。 教师观察学生的活动参与程度及回答，给予学生及时的鼓励。
（二）探究活动 评价活动一：分析汽车的能量来自哪里？ 师PPT出示汽车运动的图片（燃油汽车、电动车、太阳能车、磁悬浮列车），引导学生思考运动的汽车具有什么能量？来自哪里？并说明理由。 小组讨论，并记录。教师适当引导。 “分析汽车能量来自哪里”活动记录表 汽车运动时所具有的能量能量来自哪里燃油汽车电动车太阳能车磁悬浮列车
师引导学生交流汇报讨论结果。 预设： 汽车运动时所具有的能量能量来自哪里燃油汽车动能汽油电动车动能电太阳能车动能太阳磁悬浮列车动能电
师：汽油所具有的能量叫做化学能，电所具有的能量叫做电能，太阳所具有的能量叫做太阳能。化学能、电能、太阳能都是能量。只不过它们是能量的不同表现形式。教师再次强调课题：各种形式的能量。 师：尽管能量表现形式不同，但是它们都可以转化为一种能量形式——动能。动能让汽车运动起来了。 师PPT展示汽车下坡和上坡的图片，引导学生思考：上坡的汽车具有什么能量？下坡的汽车又具有什么能量？ 生思考，并回答（预设）：上坡的汽车具有动能，但是速度变慢了；下坡的汽车也具有动能，但是速度变快了。 师引导学生再思考：上坡和下坡的汽车所具有的能量都来自汽油的化学能，相同的化学能让上坡的汽车速度变慢了，下坡的汽车速度变快了，这是为什么呢？ 生（预设）：上坡和下坡的汽车除了动能，还有其他形式的能量。 师肯定学生的回答，并告诉学生：其他形式的能量叫做势能，和汽车位置有关系。汽车上坡，位置变高，势能就会变大；汽车下坡，位置变低，势能就会变小。 师提出机械能的简单概念：我们把势能和动能合起来的能量称为机械能。因此运动起来的汽车所具有的能量，我们叫做机械能。正是由于机械能，才使物体运动了起来。 评价活动二：寻找身边的能量形式 师过渡：同学们，除了化学能、电能、太阳能、机械能等这些能量形式，你们还知道我们生活中还存在哪些能量的表现形式吗？这些能量形式又让物体会发生哪些变化呢？ 师PPT出示图片：转动的电风扇、吸引铁钉的磁铁、清洗眼镜的超声波仪器。 师：同学们，我们以电风扇、磁铁、超声波仪器为例，一起来分析它们在工作时的能量来源以及能量使物体发生的变化。 师出示活动记录表：我们身边的能量形式。 “我们身边的能量形式”活动记录表 观察到的现象能量的表现形式（能量的来源）物体发生的变化
师以电风扇为例引导学生填写记录表： 观察到的现象能量的表现形式（能量的来源）物体发生的变化转动的电风扇电能叶片转动
强调要写清楚能量的来源以及能量使物体发生的变化。 学生小组合作，讨论交流磁铁吸引铁钉、超声波清洗眼镜以及生活中其他常见的现象的能量来源和物体发生的变化，并做好记录。 师引导小组交流汇报身边的能量形式：请第一个完成的小组首先汇报。预设： 观察到的现象能量的表现形式（能量的来源）物体发生的变化转动的电风扇电能叶片转动吸引铁钉的磁铁磁能铁钉被吸引清洗眼镜的超声波仪器电能镜片上的脏东西抖落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
其他小组补充（预设）： 观察到的现象能量的表现形式（能量的来源）物体发生的变化磁悬浮列车（电能）磁能列车运动了炒菜热能菜烧熟了烧饭的电饭煲电能饭烧熟了电视机电能电视屏幕上有画面、电视机发出声音
师根据学生的汇报，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。 师提出问题：同学们，请你们来说一说，这些能量分别转化成了什么形式的能量？ 预设： 电风扇：电能——（风扇的）机械能 磁铁：磁能——（铁钉的）机械能 超声波仪器：电能——（镜片上脏东西的）机械能 电灯：电能——光能 太阳能热水器：太阳能（光能）——（水的）热能 磁悬浮列车：电能——磁能——（列车的）机械能 炒菜：热能——（菜的）热能 电饭煲：电能——（饭的）热能 电视机：电能——光能与声能 …… 评价活动三：研讨公园中的能量 师引导学生观察书本P60的公园图片，提出挑战任务：公园里存在着哪些能量形式？哪些是能量存在的证据？ 学生小组合作，观察公园图片，寻找能量形式和证据。 师引导学生用“公园里，存在着 能，证据是 ”的句式表达小组的观察。 预设1：公园里，存在着 电 能，证据是 收音机发出了音乐声；一位阿姨在通电话。 预设2：公园里，存在着 风 能，证据是 风筝飞起来了。 预设3：公园里，存在着 太阳 能，证据是 植物生长得很好。 …… 活动一：利用学生所熟悉的汽车，作为研究不同能量形式的载体，学生通过讨论，不仅能够充分暴露他们的前概念，也能引导他们初步了解“能量是存在多种形式的”科学观念。利用上坡和下坡汽车的能量讨论研究，初步认识机械能的概念，并且通过汽车运动与机械能的关系，初步引导学生了解“物体变化”与“能量”的联系，为后面研究能量的转换奠定了基础。 活动二：寻找身边的能量形式这一活动，教师以电风扇、磁铁、超声波仪器为例，引导学生观察现象，并思考能量来源以及能量带来的变化；学生在这基础上，继续寻找生活中其他能量存在的形式和能量带来的变化，为交流汇报提供了丰富的材料。先通过一个小组的汇报，其他小组再进行补充，不仅培养了学生认真倾听的能力，还可以丰富学生对日常生活中能量形式的认识，让学生能将“能量”与“物体发生变化”这两个概念联系起来，有助于学生理解物体发生变化时会伴随着能量之间的相互转化，提升学生的科学思维。 活动三：教师提供“公园”这一真实场景，引导学生观察图片中各种物体的运动情况，用“公园里，存在着 能，证据是 ”的句式表达小组的观察，学以致用。 活动一：教师通过引导学生讨论熟悉的期初的能量来自于哪里，考察学生的思考能力、分析能力、记录能力。并引导学生完成评价量表1。 活动二 教师通过引导学生寻找身边的能量形式，考察学生的观察能力、分析概括能力。并引导学生完成评价量表2。 活动三：通过研讨公园中的能量，评价学生的观察能力、理论联系实际的思辨能力和分析能力。并引导学生完成评价量表3.
（三）生活应用 师出示课后统计表： “调查家中的电器使用情况”记录表 电器 名称电器功率使用时长消耗能量
师引导学生回家查看家中用电器说明书或铭牌上标注的功率、容量等信息，并在记录表中做好记录。 在日常生活中，学生接触最多的能量形式是电能，利用课余时间调查比较熟悉的家用电器，不仅能让学生能够比较客观地认识到能量之间的转换以及消耗，而且为下一课的学习做好了铺垫。 通过课后调查家中家用电器的功率、使用时长以及消耗能量，评价学生客观调查的能力。
（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。
四、成果集成
学生通过交流与探讨，知道自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式；通过对汽车的运动分析，知道机械能可以使物体运动起来。
五、作业设计
【知识技能类作业】
我会选择。
1.下列关于能量的说法中错误的是（ )。
A.人在沉睡时不消耗能量。 B.人的能量来自食物，食物中有化学能。
C.燃料为汽车运动提供能量。 D.电能是一种常见的能量形式。
答案：A。解析：人在沉睡时需要呼吸，将化学能转化为热能，因此呼吸需要消耗能量。
2. 能量有________、________、________、________等不同的形式。运动的物体也有能量，这种能量叫________。
答案：能量有_化学能_、_电能_、_太阳能_、_机械能_等不同的形式。运动的物体也有能量，这种能量叫_机械能（动能）_。
3.写出下列物体的能量转化。
（1） 风车转动：________
（2） 煤炭燃烧：______
（3） 钉子钉进木板：_______
（4） 电饭锅煮饭：________
（5） 人跑步：________
答案：（1） 风车转动：_风能——机械能_
（2） 煤炭燃烧：_化学能——热能_
（3）钉子钉进木板：_势能——动能、热能（少）_
（4） 电饭锅煮饭：_电能——热能__
（5） 人跑步：_化学能——机械能_
【综合实践类作业】
课后完成“调查家中的电器使用情况”记录表。
板书设计
化学能 电能 各种形式的能量 太阳能 机械能（可以让物体运动起来） …… 能量能从一种形式转化为另一种形式
七、教学反思
本课根据新课标设计，我创设了小明要制作桌面吸尘器的真实情境，引出电能这种形式的能量。接着用学生熟悉的汽车，观察分析汽车运动时具有的能量以及能量来源，知道机械能可以使物体运动起来。然后通过分析探讨生活中的其他形式能量，知道自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式，并且了解能量能从一种形式转化为另一种形式，用研讨公园中的能量，学以致用。最后引导学生课后调查家中的家用电器的使用功率、时长以及消耗能量，不仅能让学生能够比较客观地认识到能量之间的转换以及消耗，而且为下一课的学习做好了铺垫。
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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 小明想制作一个桌面吸尘器来清理自己书桌上的细小物体。制作之前，他遇到了困难：利用什么原理来制作吸尘器？需要什么材料？这些材料容易获取吗？怎样制作吸尘器？同学们，我们一起来帮助小明解决这些困难吧～
课标要求 核心概念：能的转化与能量守恒 学习内容： 4.1能的形式、转移与转化（5~6年级）：知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能得形式，了解这些能得相互转化现象。 4.2能源与可持续发展（5~6年级）：了解太阳能、水能、风能、地热能、化石能源等能源。 学业要求： 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。 能对自然界存在的各种形式的能进行简单分类，能简单解释能得转化现象 能设计并实施调查活动，说明能的转化现象。 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。
教材分析 本单元引导学生从回顾身边的能量表现形式入手，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索。能量守恒定律和转换定律渗透在每一课的学习中，另外还涉及了新能源的开发和低碳环保生活方式。 本单元总共有7课，分别是《各种形式的能量》、《调查家中使用的能量》、《电和磁》、《电能和磁能》、《电磁铁》、《神奇的小电动机》和《能量从哪里来》。教材一开始从学生熟悉的驱动汽车的能量引入，引导学生了解身边的能量形式，使学生知道能量使物体发生了变化，初步感知能量；接着引导学生通过调查、分析、统计等方法，发现家中的各种能量表现形式、来源和转换，初步养成节能的意识；然后引导学生“重演”奥斯特发现电产生磁的过程，从中寻找、思考电和磁转换的依据，培养学生逻辑思维能力；引导学生制作电磁铁，帮助学生进一步了解电能和磁能之间的转换；引导学生实际、验证电磁铁磁性强弱与线圈圈数、电流大小的关系，培养学生科学论证的能力；引导学生探索小电动机的结构，感受能量转换，提升对能量的新认知。最后，通过食物链理解太阳能，通过动手实验、查阅资料等方式了解电能的来源和转换，完善“能量”概念的建构。 整个单元以“能量”为研究支点，以生活实例为研究载体，引导学生用“转换”的观念把声、光、热、电、磁等多种能量形式联在一起，在生活调查、资料查阅以及大量实验探索的积累过程中，逐渐充实对“能量”的认识。
学情分析 六年级的学生已经接触过“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： 通过观察讨论，认识到自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。 通过实际调查和查阅资料，了解生产生活中的能量形式多种多样，能量之间可以相互转换，并储存在一些物质中。 通过实验研究，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。 通过对比实验，理解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。 通过对比实验，知道电磁铁的磁力大小与线圈匝数、电流大小等因素有关。 通过食物链的分析，理解太阳的能量对生物的意义，了解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： 通过分析、比较、概括等方法，展示对能量概念、能量转换的理解。 掌握分类的基本要求，对自然界存在的各种形式的能进行简单分类，简单解释能得转化现象。 针对具体问题提出假设，基于交流情境提出观点，建立证据与假设或观点之间的联系。 分析科学实验中的变量控制。 3.探究实践： 能通过观察讨论、实际调查、查阅资料、实验研究等多种方法，寻找能量存在及像话转换的证据。 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，领悟科学探究中各个要素的特征。 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。 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： 在好奇心的驱使下，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。 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。 能主动倡导珍惜能源、节约能源，并有具体的行为表现。 初步了解生活中的各种能量表现形式对自认环境、人类生活和社会发展的影响，体会合理利用能源，保护人类赖以生存环境的重要性。 初步体会人类生活和社会发展需求是推动新能源开发与应用的动力，反之新能源的创新应用又能促进社会的发展。
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 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析 3.对能量来源、能量转换的综合测试性评价 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.解决制作桌面吸尘器的困难。
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实验课各种形式的能量1.通过交流与探讨，知道自然界中各种能量的表现形式。 2.通过对汽车的运动分析，知道机械能可以使物体运动起来。1.哪些能量形式可以让车动起来？ 2.能量有哪些形式？ 1.知道各种能量的表现形式。 2.能找出各种形态能量可以转化成机械能。 3.知道机械能可以使物体运动起来。1实验课调查家中使用的能量1.通过调查交流，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。 2.通过调查、分析，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.日常生活中，我们家里使用了哪些能源？能量之间发生了哪些形式的转换？ 2.提出一些节能的建议。1.知道家里使用的能量形式。 2.能了解使用能源时会付出相关的经济成本和环境代价，提出合理的节能方法。 1实验课电和磁通过亲历直导线实验探究建构通电导线周围产生磁性的认识。 1.通过奥斯特实验，你有什么发现？ 2.电和磁之间能否相互转化？你的依据是什么？1.建构通电导线周围产生磁性的认识。 2.能够通过分析建立电和磁之间可以转换的解释。1实验课电能和磁能通过自制电磁铁，理解并能描述电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质；通过搬运大头针，知道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；通过测试电磁铁南北极实验，知道电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁铁的南北极。了解电磁铁通电实验现象。 用电磁铁搬运物体，能量是怎样转移的？在这个过程中能量是怎样转化的？1.能描述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。 3.知道电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁铁的南北极。1实验课电磁铁通过对比实验，知道电磁铁的磁性强弱和线圈匝数、电流大小有关系。电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有怎样的关系？ 1.通过对比实验，认识到电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关：匝数少磁性弱，匝数多磁性强；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流小磁性弱，电流大磁性强。 2.能设计对比实验研究线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。1实验课神奇的小电动机通过按步骤做探究小电动机工作原理的实验，能说出电动机的工作原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。1.小电动机的工作原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。 2.哪些地方用到了电动机？1.知道小电机的工作原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。 2.能说利用电动机的地方。 1实验、讨论课能量从哪里来1.用已有的知识和经验通过逻辑推理思考太阳能的作用，了解太阳能是自然界最大的能量来源。 2.通过观察、实验和阅读资料，知道电能是其他形式的能量转换而来的。 3.知道能量有多种形式，能相互转换，可以储存在一些物质中。1.我们知道哪些发电的方法？能量又是怎样转换的？ 2.说一说对能量的新认识。1.知道发电的方法以及能量转换。 2.能说出对能量的新认识。
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