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第二课时《调查家中使用的能量》教学设计
一、教学目标
科学观念
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。
科学思维
1.通过分析、比较、概括等方法，理解家用物品的能量转化、需要付出的经济成本和环境代价。
2.理解归纳推理的基本方法，计算家用电器的耗电量，解决节约用电的问题。
探究实践
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。
责任态度
1.乐于对能量进行实地调查、交流分享、统计分析。
2.意识到能量的消耗需要付出一定的经济成本和环境代价，能提出合理的节能建议，自觉养成节约能源的良好习惯。
3.初步了解家中的各种能量表现形式，以及它们给自然环境和人类生活带来的影响。
二、教学重难点
重点：通过调查、估算、分析等方式，认识家中常见物品的使用能量、能量转化、能量消耗以及能源的可再生情况。
难点：通过调查、估算、分析等方式，认识家中常见物品的使用能量、能量转化、能量消耗以及能源的可再生情况。
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：“分析我们用于出行和使用的物品”小组表现性评价量表。
评价量表1
评价标准 小组自评 师评
能认真倾听老师的交流方法，并善于运用提问的方式进行观察记录家里日常生活所使用的能量得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
能用简单、客观、科学的语言记录“家里日常生活所使用的能量”记录表得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
能说出各物品工作时的能量转换得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
能认识到一些物品的使用会对经济、环境产生影响，并能提出合理的节能建议得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
3.活动二：“统计家里电能的消耗”小组表现性评价量表。
评价量表2
评价标准 小组自评 师评
小组内成员在课后都完成了家用电器调查表得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
能认真阅读提示，了解功率，并得出用电量的计算公式得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
小组内每一成员能根据老师的引导设计“用电器的耗电情况”记录表 4☆；能认真填写表格中各项信息得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
比较家庭之间的用电量，积极讨论节约用电的方法得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
4.教师通过引导学生观看视频和分析吸尘器工作时的能量转化、所消耗的经济成本和付出的环境代价，评价学生的观察能力和分析能力。
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：同学们，在你们的帮助下，小明初步了解了吸尘器的工作原理，它使用电能来工作。小明对吸尘器工作时使用的能量去了哪里？为什么可以吸取尘屑？还不能很好地理解。同学们，你们能再帮帮小明吗？ 预设：电能转化为扇叶的机械能，使吸尘器里面的气压变低，这样就可以把尘屑吸进来了。 师：日常生活中除了吸尘器，家里还会使用很多物品，如电视机、电脑、电饭煲、电磁炉、电热水壶、空调等，这些物品都是使用什么能量工作的？ 预设：电能。 师：它们在工作过程中能量又是怎样转化的？需要付出怎样的经济成本和环境代价呢？这节课我们就一起来研究这个问题，帮助小明更好地理解吸尘器工作时能量的转化，帮助他找到制作桌面吸尘器的材料。 师板书课题：调查家中使用的能量。 教师通过创设吸尘器工作时所用的能量以及能量转化的问题情境，聚焦到家里日常生活所使用的能量，提出问题家用电器在工作过程中能量是怎样转化的，需要付出怎样的经济成本和环境代价，引出探索内容，出示课题，为后面的学习做好了铺垫。 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：分析我们用于出行和使用的物品 师出示一些家用物品的图片：电灯、平板电脑、太阳能热水器、小汽车、电动车。引导学生观察，并思考这些物品在工作时使用什么能量？工作时将能量转化成什么？需要付出怎样的经济成本和环境代价？ 教师给每一小组分发学习记录单： “家里日常生活所使用的能量”记录表 使用的物品能源可否再生可否替代或节能办法电灯平板电脑太阳能热水器小汽车电动车
师以“电灯”为例，引导学生如何记录记录表。师提出问题：电灯工作时使用的是什么能量？ 生（预设）：电能。 师：电灯使用的电来自哪里？ 生（预设）：火力发电厂提供的。 师：因此我们可以在表格的“能源”处填写“火力发电厂提供的电”。小组一名成员记录。 师：火力发电厂提供的电可再生吗？ 生（预设）：不可再生。生在表格的“可否再生”处填写“不可再生”。 师：既然电不可再生，能有什么办法替代或节能？ 生（预设）：使用节能灯；不使用时及时关灯。生在表格中“可否替代或节能办法”处填写“使用节能灯；不使用时及时关灯”。 学生小组合作，观察常用家用物品的图片，以上述提问的方式边观察边记录。师适当引导。 师引导小组展示、汇报观察讨论结果（预设）： 使用的物品能源可否再生可否替代或节能办法电灯火力发电厂提供的电不可再生使用节能灯；不使用时及时关灯平板电脑电池不可再生不使用时关机太阳能热水器太阳能可再生小汽车汽油不可再生开发清洁能源的汽车，如太阳能汽车、电动汽车；用坐公交车或骑自行车代替汽车电动车电池不可再生不开时关掉电源或用坐公交车或骑自行车代替电动车
师引导学生阅读书本P62的资料，认识汽油中蕴含着的化学能。 生小组合作，阅读资料，认识化学能，了解汽油燃烧对环境的影响。并对“家里日常生活所使用的能量”记录表里的记录进行适当修改。 师引导学生交流研讨： 1.这些物品工作时使用的能量以及工作时将能量转化成什么？ 预设：电灯使用电能，平板电脑使用电能，太阳能热水器使用太阳能，小汽车使用汽油燃烧的化学能，电动车使用电能。电灯将电能转化为光能（主要）和热能；平板电脑将电能转化为光能和声能（主要）以及热能；太阳能热水器将太阳能转化为热能；小汽车将化学能转化为机械能；电动车将电能转化为机械能。 2.根据“家里日常生活所使用的能量”记录表，说一说我们应该怎样减少对某些物品的依赖？ 预设：以小汽车为例，我们可以有些时候用坐公交车或骑自行车代替小汽车。 评价活动二：统计家里电能的消耗 师过渡：同学们，通过刚刚的分析，我们初步了解了家用物品使用时所需的能量以及能量转化，并且从经济成本和环境代价上，提出了合理的节能建议。家里最常用的能量是电能，家里的电能一天到底消耗了多少？我们来统计统计自己家里的电能消耗。 生拿出上节课课后统计的家用电器调查表。师引导学生了解调查表中家用电器的功率：阅读书本P63的提示，了解什么是用电器的功率和电量，学习计算用电量的方法。 学生阅读资料，总结归纳功率，并书写出用电量的计算公式。 预设：电量（单位：千瓦时）=用电器功率（单位：千瓦）*时间（单位：小时）。 师：同学们，我们可以用这个公式来计算每一种用电器一天的用电量。我们先来设计一张表格，统计家里主要用电器的用电情况，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。（教师可提供当地的用电费用：1度电需0.56~0.62元） 生独立设计表格（预设）： 用电器的耗电情况记录表 名称信息每天的耗电量
生完成表格设计，根据调查表，记录主要用电器的名称和相关容量、功率信息。并计算每一种用电器一天的用电量。 小组合作，比较四个家庭用电器的耗电情况，交流研讨哪家用电量更多？有没有好的办法来节约用电？ 活动一： 学生通过观察、交流讨论、资料阅读，认识家中常用物品使用什么能量工作，分析这些物品的工作过程，了解其中的能量转化，初步认识家用物品是能量转化器；并从能源可否再生、对环境是否产生影响方面思考是否有替代或节能的办法，提出合理的节能建议，减少对这些物品的依赖，自觉养成节约能源的良好习惯。 活动二：学生通过分析家用物品所使用的能量，初步认识到家中常用物品中最常消耗的能量是电能；通过阅读提示了解功率和用电量的计算，设计用电器耗电情况表格，根据调查表记录用电器相关信息，计算家用电器的电能消耗，比较家庭之间的电能消耗，认识到人类便利的生活需要消耗能源，付出经济代价，并想出节能的好办法。 活动一： 教师通过引导学生观察、交流讨论、阅读资料，认识家中常用物品所使用的能量及其转化，了解这些物品使用时的经济成本和换将代价，提出合理的节能建议，来考察学生的观察能力、记录能力、分析能力。 并引导学生完成评价量表1。 活动二：教师通过引导学生统计家里电能的消耗，考察学生的阅读和获取信息的能力、比较分析能力。并引导学生完成评价量表2。
（三）生活应用 1.师播放汽车在行驶过程中对环境影响的视频，引导学生更加直观地了解汽车行驶的能量来源和转化，认识到汽油燃烧过程排放的有害气体对环境的影响，进一步认识使用汽油需要付出环境的代价。 2.师引导学生帮助小明了解吸尘器工作时的能量转化。 预设：电能转化为机械能。 3.师引导学生帮助小明了解吸尘器工作时的经济成本和环境代价。 预设：吸尘器工作时需要消耗电能，如果尘屑比较少，可以不用吸尘器。现在电大部分来自火力发电厂，火力发电会释放污染环境的气体；如果是用电池来供电的，电池一般是有害垃圾，处理不当也会对环境造成不利影响。 学生通过观看视频，直观了解汽油燃烧对环境的影响；通过分析吸尘器工作时的能量转化以及经济成本和环境代价，认识到人类在使用能量时会消耗经济成本、付出环境代价。 教师通过引导学生观看视频和分析吸尘器工作时的能量转化、所消耗的经济成本和付出的环境代价，评价学生的观察能力和分析能力。
（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；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。
五、作业设计
【知识技能类作业】
1.请你写出你比较熟悉的三种常见的能量形式。
参考答案：电能、机械能、化学能……
2.下列物品工作时，利用电能的是（ ）。
A.太阳能热水器 B.冰箱 C.燃气灶 D.老式缝纫机
参考答案：B。
3.下列发电方式中，利用不可再生能源的是（ ）。
A.风力发电 B.火力发电 C.水力发电 D.太阳能发电
参考答案：B。
4.下列用电器正常工作时，主要将电能转化为机械能的是（ ）。
A.电风扇 B.电熨斗 C.电灯 D.电视机
参考答案：A。电熨斗是将电能转化为热能；电灯主要将电能转化为光能；电视机主要将电能转化为光能和声能。
5.一电热水壶的额定功率为1000瓦，正常工作6分钟，消耗的电能是（ ）度。
A.0.1 B.1 C.0.06 D.6
参考答案：A。电量（单位：千瓦时）=用电器功率（单位：千瓦）*时间（单位：小时），1000瓦=1千瓦，6分钟=6÷60=0.1小时，消耗的电能=1×0.1=0.1千瓦时=0.1度。
【综合实践类作业】
课后设计表格，表格中包含这些信息：每一种用电器的用电量、费用以及节能的办法；利用所学的公式估算家里每一种用电器一个月的用电量，所要花费的电费；针对用电量的大的电器想出节约用电的办法。
板书设计
2.调查家中使用的能量 家中的能量形式：电能（最常消耗的能量）、太阳能、化学能、声能、热能、磁能…… 电量（单位：千瓦时）=用电器功率（单位：千瓦）*时间（单位：小时）
七、教学反思
本课根据新课标设计，我创设了小明制作桌面吸尘器的情境，引导同学帮助小明理解吸尘器的能量转化而引出课题，学生通过调查交流，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；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。
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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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