教科版小學科學《4.7能量從哪里來》教學設計、教案與同步練習

教科版小學科學《4.7能量從哪里來》教學設計【教材分析】本課是六年級上冊《能量》單元的最后一課，前面幾課我們認識了多種多樣不同形式的能量，通過實驗探究對電能、磁能、機械能有了較深的了解，本課將學習這些不同能量形式之間是如何進行轉化的。通過圖片資料和已經(jīng)學過的植物能進行光合作用的認知去理解太陽的能量是怎樣傳遞到地球上的，再參照食物鏈中的食物關系去理解和描述太陽能為我們提供能量的過程，從而體會到太陽是自然界最大的能量來源。我們的生活中處處都要用到電，學生通過動手操作手搖發(fā)電機點亮小燈泡體驗發(fā)電的過程，觀察手搖發(fā)電機的構造并與小電動機建立起聯(lián)系，嘗試轉動小電動機來模擬發(fā)電機發(fā)電的過程。發(fā)電機的發(fā)明是時代進步的轉折點，人們開始把其他不同形式的能量大規(guī)模地轉化成電能。用哪些方法可以發(fā)電？能量是怎樣轉化的？學生通過課前閱讀資料收集信息完成表格，課中交流討論電能的來源和轉化問題。教師可適當滲透一點發(fā)電過程中出現(xiàn)的污染環(huán)境問題，進而提倡使用更加環(huán)保的方式。最后，讓學生簡單回顧梳理一下本單元的學習歷程，試著說一說對能量的產(chǎn)生和轉換有了哪些新的認識?！緦W生分析】六年級的學生有意注意逐步發(fā)展并占主導地位，注意的集中性、穩(wěn)定性、注意的廣度、注意的分配、轉移等方面都較低年級學生有不同程度的發(fā)展。在記憶方面，有意記憶逐步發(fā)展并占主導地位，抽象記憶有所發(fā)展，但具體形象記憶的作用仍非常明顯。在思維方面，學生逐步學會分出概念中本質(zhì)與非本質(zhì)、主要與次要的內(nèi)容，學會掌握初步的科學定義，學會獨立進行邏輯論證，但他們的思維活動仍然具有很大成分的具體形象色彩。在想象方面，學生想象的有意性迅速增長并逐漸符合客觀現(xiàn)實，同時創(chuàng)造性成分日益增多。六年級學生已經(jīng)具備了一定的小組合作能力，能合理進行分工，按要求進行實驗操作；能閱讀資料并從中提取所需的信息；也具備一定的生活經(jīng)驗，對于生活中用電器有一定的認識。一部分有豐富社會實踐經(jīng)驗的學生，甚至去過發(fā)電站相關場所參觀學習過的，會知道得更多。在前面幾課的學習中，學生知道了多種多樣的能量，也會判斷是哪種能量，為本課的研討環(huán)節(jié)做了一定的鋪墊?！窘虒W目標】科學概念目標1.太陽是自然界最大的能量來源。2.電能是由其他形式的能量轉換來的。3.能量有多種形式，能相互轉換，可以儲存在一些物質(zhì)中?？茖W探究目標1.用已有的知識和經(jīng)驗通過邏輯推理思考問題。2.通過觀察、實驗和閱讀資料認識電能的來源。科學態(tài)度目標1.樂于探索生活中各種能量之間的相互轉換。2.能夠以事實為依據(jù)做出相應的判斷?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標了解科學技術的發(fā)展和應用影響著社會的發(fā)展?！窘虒W重難點】重點：能量之間的相互轉化。難點：小電動機中能量的轉化。【教學準備】為學生準備：資料卡、手搖發(fā)電機、小電動機、發(fā)光二極管、線、學習單。教師準備：教學課件、資料卡、微視頻、班級記錄表。【教學過程】一、聚焦1.談話：通過前面幾節(jié)課的學習，我們認識了多種多樣的能量，能量無處不在。我們每天要進行各種各樣的活動，也需要能量。維持我們各項活動的能量從哪里來？（食物）那食物中的能量又來自哪里呢？二、探索1.太陽的能量是怎樣傳遞到地球上的。（1）出示教科書第74頁圖片，通過圖片你能獲取什么信息，小組之間互相討論。提問：太陽的能量是怎樣傳遞給植物的？陽光在植物的生長中起到了什么作用？展示“植物光合作用圖”，學生談談發(fā)現(xiàn)。圖片描述的是綠色植物是“生產(chǎn)者”，它們通過光合作用把太陽的光能轉化為有機物中的化學能儲存起來。（2）提問：那以植物為食的動物和人類又是如何獲取能量的呢？太陽能在這個過程中又是怎樣為我們提供能量的？出示教科書第74頁食物鏈圖，學生參照圖片箭頭指向說一說能量在食物鏈中的流動。（3）小結：太陽能經(jīng)過植物的光合作用后，會以化學能的形式在食物鏈和食物網(wǎng)中從生產(chǎn)者到消費者一級一級流動。例如兔子吃草，兔子消化掉的那部分草的能量就被兔子儲存起來了；狼吃兔子，狼消化了的那些食物能量就被狼儲存起來了，沒被消化的部分就由其他一些分解者來消化，生物自身也要維持自己的生命活動，需要消耗一部分能量，這部分能量變成熱能而散失到環(huán)境中。能量消耗了自然就要補充，因此，生態(tài)系統(tǒng)要維持平衡就需要源源不斷的太陽能，因此我們說太陽是自然界最大的能量來源。設計意圖：通過圖片示意，讓學生用已有的知識和經(jīng)驗通過邏輯推理思考問題。2.電能是從哪里來的。（1）太陽的能量不僅能提供給生物生存，還有其他的用途，我們來看資料卡，從資料中你發(fā)現(xiàn)無人駕駛飛機是靠什么飛行的？這其中能量又是怎么轉換的？那么不在高空的沒安裝太陽能電池板的用電器又是靠什么工作運行的呢？用電。（2）請一位同學體驗用手搖發(fā)電機點亮小燈泡。提問：發(fā)電機把什么能轉化成電能了？（把動能轉化成電能）觀察手搖發(fā)電機的內(nèi)部結構，你聯(lián)想到我們之前學習的什么裝置？（像前一節(jié)課學過的小電動機）那么我們手中的小電動機，它能發(fā)電嗎？要知道是否發(fā)出電來，我們應該怎么檢驗？用你們說的方法試一試吧?。?）各小組用轉動小電動機軸的方式發(fā)電去點亮二極管，嘗試過后發(fā)現(xiàn)二極管可以亮，但是一閃一閃的，不持久。能不能想辦法使二極管亮的時間長一些或一直亮著？學生思考方法，試著用想出來的方法試一試。（用棉線繞在軸上試一試）（4）當電動機被用來發(fā)電時，它就是發(fā)電機了。發(fā)明了發(fā)電機后，人們就能把其他不同形式的能量大規(guī)模地轉化成電能了。設計意圖：通過動手操作體驗用小電動機發(fā)電的活動，體會動能轉化為電能的過程。三、研討1.我們現(xiàn)在使用的電絕大部分來自發(fā)電廠，發(fā)電廠都是用發(fā)電機發(fā)電的。那么發(fā)電廠用什么力量推動發(fā)電機轉動呢？學生小組之間將之前查好的資料、記錄好的表格進行交流，認識發(fā)電站可以把風能、水能、煤儲存的化學能、核能等轉化成電能。（對于準備不充分的小組，教師可以適當提供一些資料。）請小組派代表介紹一種，教師板書在班級記錄大表中。思考：多種能量轉換方式中你認為哪些方式比較好？好在哪里？設計意圖：通過查閱資料，提煉資料中不同發(fā)電廠能量的轉化，體會到電能不是直接就有的，都是由其他形式的能量轉化而來的。2．通過本單元的學習，說一說你對能量有了哪些新的認識。（1）能量有多種形式，能量之間可以相互轉化。（2）電能都是由其他形式的能量轉化而來的。……四、拓展課外可以去組裝一輛太陽能驅(qū)動的小車，并測試一下。課堂上讓學生觀看教師做好的視頻。設計意圖：通過觀看視頻，激發(fā)學生課后去動手實踐制作太陽能小車的興趣，去更進一步研究能量之間的相互轉化問題。【板書設計】【活動手冊使用說明】活動手冊中的表格建議課前查閱資料時完成，課堂上進行展示與交流，教師基于學生的學習情況進行適當講解與補充。“電能的來源”一欄填寫電能是從哪里輸出的，這里主要分兩種情況：一種是儲存在電池里的電能，主要的電池種類有普通電池（干電池）、光電池；一種是由發(fā)電站輸送的電能，主要的發(fā)電站類型有水力發(fā)電站、風力發(fā)電站、熱電廠（火力發(fā)電站）、核電站、太陽能發(fā)電站等，利用地熱能、潮汐能、太陽能發(fā)電的發(fā)電站還比較少。“轉換的能量形式”一欄填寫是哪種形式的能量轉換成了電能，這里的能量形式填寫能量的來源即可，不寫中間轉換的過程。例如熱電站的能量轉換過程是燃料的化學能——熱能——動能——電能，在這一欄中只寫“化學能”。水力發(fā)電站利用水能發(fā)電，風力發(fā)電站利用風能發(fā)電，核電站利用核能（也叫作“原子能”）發(fā)電，太陽能發(fā)電站利用太陽能發(fā)電，地熱能、潮汐能也是可以發(fā)電的。這多種形式的能量都能轉換成電能，說明電能不是自然存在的能源，而是由其他形式的能量轉換而來的二次能源。電能的來源轉換的能量形式輸出的能量形式普通電池化學能電能光電池光能水力發(fā)電站水能風力發(fā)電站風能火力發(fā)電站（熱電廠）化學能太陽能發(fā)電站太陽能核電站核能電能的來源和轉化記錄單班級：姓名：電能的來源轉換的能量形式輸出的能量形式普通電池化學能電能《4.7能量從哪里來》教案【教材分析】本課是六年級上冊《能量》單元的第7課。本節(jié)課圍繞能量從哪里來展開研討。探索部分分為兩個環(huán)節(jié)：一是討論太陽的能量是怎樣傳遞到地球上的。引導學生借助“食物鏈”這一支架，認識太陽能的傳遞，描述太陽為我們提供能量及其轉化轉移的過程；二是探究電能是從哪里來的。引導學生體驗小電動機發(fā)電，從而引發(fā)對電能來源和轉換問題的思考，認識電不是自然存在的能源，而是由其他能源（風能、水能、熱能、核能等）轉換來的二次能源，進一步完善“能量之間可以互相轉換”的概念建構。拓展部分是組裝一輛太陽能驅(qū)動的小車并測試，可以在課堂上激趣，課后學生去設計制作?！緦W情分析】通過前幾節(jié)課的學習，學生已經(jīng)知道能量的形式是多種多樣的，不同形式的能量之間可以相互轉化。而且經(jīng)歷了探究制作電動機的工作原理?？梢?，學生不僅具備了學習本節(jié)課的知識、技能基礎，而且也學會了基于問題進行探究分析和動手實踐能力，并激發(fā)了學生進一步探究學習的愿望。這些知識和技能儲備為本課的學習奠定了基礎?！窘虒W目標】科學概念目標學生知道太陽是自然界最大的能量來源。學生了解電能是由其他形式的能量轉換來的。學生知道能量有多種形式，能相互轉換，可以儲存在一些物質(zhì)中。科學探究目標學生會用已有的知識和經(jīng)驗通過邏輯推理思考問題。學生通過觀察、實驗和閱讀資料認識電能的來源?？茖W態(tài)度目標學生樂于探索生活中各種能量之間的相互轉換。學生能夠以事實為依據(jù)做出相應的判斷。科學、技術、社會與環(huán)境目標學生了解科學技術的發(fā)展和應用影響著社會的發(fā)展?！窘虒W重難點】重點：學生通過分析太陽能的傳遞和電能的轉化，建構不同能量之間是可以相互轉化的概念。難點：學生通過親歷小電動機能發(fā)電的實踐，發(fā)現(xiàn)小電動機可以成為發(fā)電機，并能分析其中的能量轉化?！窘虒W準備】教師：手搖發(fā)電機、玩具小電動機（帶齒輪）、尼龍線、發(fā)光二極管、導線、教學課件等。小組：手搖發(fā)電機、玩具小電動機（帶齒輪）、尼龍線、發(fā)光二極管、導線、學習單、學生活動手冊等。【教學過程】[先讓學生在課前查閱電能的來源和轉換的相關資料，記錄在學生活動手冊中]一、聚焦：能量之間如何轉換的？（預設5分鐘）[材料準備：課件]1.提問：（1）我們回憶下，你知道有哪些能量形式呢？（2）能列舉一些能量轉換的例子嗎？2.談話：能量無處不在，時刻在發(fā)生轉換。這些能量之間是如何進行轉換的呢？3.板書課題：能量從哪里來二、探索和研討：（預設30分鐘）[材料準備：手搖發(fā)電機、玩具小電動機（帶齒輪）、尼龍線、發(fā)光二極管、導線、學習單、班級記錄表等]（一）太陽的能量是怎樣傳遞到地球上的師生談話，暴露學生前概念：1.大家學習聽課、上體育課、去食堂吃飯，身體都需要能量。維持我們各項活動的能量從哪里來？（預設：來自食物）2.食物中的能量又是來自哪里？結合書本植物的圖示（預設：來自土壤、太陽）追問：土壤為植物提供生長的環(huán)境，能提供水分、礦物質(zhì)等。如果是太陽，請問太陽的能量是怎么傳遞給植物的？陽光在植物的生長中起到什么作用？（預設：太陽光的能量通過植物的光合作用儲存在植物體內(nèi)。陽光能為植物的生長提供能量）3.學生活動：研討太陽的能量是怎樣傳遞到地球上的？（1）根據(jù)學習單，逐一填寫分析（2）匯總研討：以小組為單位，先組內(nèi)研討交流，再請小組上臺匯報展示，充分發(fā)揮自主學習能力和交流溝通能力，自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。(預設：能量通過食物鏈和食物網(wǎng)進行傳遞）補充：了解每一級生物會進行呼吸作用等，消耗能量（3）得出結論：光合作用（板書）太陽能→綠色植物的生物能→鹿的生物能→獅子的生物能太陽能→綠色植物的生物能→牛的生物能→人的生物能4.小結：太陽能是所有生命活動的能量來源。（板書）（設計意圖：以植物的光合作用和食物鏈為討論的切入點，通過學習單的形式引導學生從直觀的圖示中尋找問題的答案，符合學生螺旋式上升的認知規(guī)律。補充學生中午吃牛肉的例子，結合生活實際，明白我們?nèi)梭w的能量來源是通過食物鏈逐級傳遞，能量的最終來源是太陽，是學以致用的過程。同時建立起能量有多種形式，能相互轉換，可以儲存在一些物質(zhì)中的概念。）（二）電能是從哪里來的談話：我們除了食物外，教室里的電能，你回家開的臺燈，你爸爸看的電視，都需要電能，電能從哪里來呢？我們來感受下1.學生體驗活動：玩一玩手搖發(fā)電機，你有什么發(fā)現(xiàn)和感受？出示手搖發(fā)電機，以小組為單位進行追問：發(fā)光二極管為什么能亮起來？我們來觀察下它的結構吧（PPT展示）（預設：有導線、發(fā)光二極管，為了看得清楚，我們把它放大，它長腳接電源正極，短腳接電源負極，還有小電動機等材料）2.學生活動：誰能讓小電動機發(fā)電？小電動機點亮發(fā)光二極管實驗（1）提問：怎樣用小電動機來進行發(fā)電呢？（給每個小組提供小電動機、導線、發(fā)光二極管）（2）怎么知道小電動機有沒有發(fā)電？（預設：看發(fā)光二極管有沒有發(fā)光？）學生自己嘗試用小電動機發(fā)電使小燈泡亮起來。實驗注意事項：①兩兩一組，注意安全②導線接觸要良好③試試從不同方向轉動小電動機的軸你發(fā)現(xiàn)了什么？（預設：發(fā)光二極管沒什么變化）（3）我們?nèi)绻屝‰妱訖C轉動的更快會有什么現(xiàn)象？我們有辦法使小電動機轉得更快一些嗎？學生猜測。提供尼龍線，利用新的實驗器材我們再試試。（學生如有困難，教師可以啟發(fā)引導在套有齒輪的電動機上纏繞多圈尼龍繩，快速拉動）實驗注意事項：①兩兩一組，注意安全②同學間空出一定距離，方便拉尼龍線③可以改變尼龍線纏繞方向再試試交流研討：你發(fā)現(xiàn)了什么？（預設：我們發(fā)現(xiàn)小電動機能發(fā)電，轉得越快，發(fā)光二極管越亮，發(fā)電越多）追問：你能分析一下此時發(fā)生的能量變化是怎樣的嗎？（預設：人體手拉動時的動能轉化成發(fā)光二極管的電能）完善：人手快速拉動繩子讓電動機的軸轉動，人消耗了化學能，轉化成了電動機軸的動能，軸快速轉動，讓電動機能發(fā)電，發(fā)光二極管發(fā)光，動能轉化成了電動機的電能，最后轉化成了光能釋放出來。（板書）思考：如果改變尼龍線的纏繞方向，猜測會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？（預設：發(fā)光二極管不會發(fā)光）（注意：當無法點亮發(fā)光二極管時，不能妄下定論，引導學生用通電線圈繞在指南針盒上制成靈敏的電流檢測器，通過磁針的偏轉判斷是否有電流產(chǎn)生。）（4）小結：當電動機被用來發(fā)電時，它就是發(fā)電機了。發(fā)電站就用發(fā)電機來發(fā)電，我們生活中使用的電絕大部分來自發(fā)電站。3.應用遷移：你現(xiàn)在能解釋一開始手直接轉動時，發(fā)光二極管沒有發(fā)光的可能原因么？（預設：此時電動機發(fā)電太少，不能讓發(fā)光二極管發(fā)光）（設計意圖：從手搖發(fā)電機入手，學生觀察到發(fā)光二極光管被點亮，讓學生有了充分的感性認知，激發(fā)了他們的好奇心和求知欲。進而過渡到把手搖發(fā)電機拆開，拿出其中的電動機進行實驗探究。從不會亮到想辦法點亮，是引起孩子認知沖突，探究其中奧秘，思考能量轉換的關鍵過程。適時提供“腳手架”，例如使小電動機轉得更快點，提供尼龍線等，都是推學生一把的過程。學生親歷發(fā)電機的發(fā)電過程后，會有豁然開朗的感覺，再引導其應用遷移，活學活用，進而鞏固其認知。）4.研討（1）發(fā)電站用什么能量發(fā)電呢？課件出示水力發(fā)電站、熱電站、風力發(fā)電站、核電站的圖片（預設：水能或者動能、熱能或者化學能、風能、核能等）舉例講解：熱電廠發(fā)電的過程是用煤燒鍋爐，化學能變成熱能并把熱量傳給水，高溫、高壓的水蒸氣帶動蒸汽輪機轉動，熱能變成動能，蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，動能就變成了電能。（2）能量又是怎樣進行轉化的？學生完善活動手冊中我的課堂活動記錄小結：電能是由其他形式的能量轉換來的。三、拓展（預設：3分鐘）1.資料閱讀：這是一架無人駕駛飛機，它巨大的機翼上有大面積的太陽能電池板，能吸收足夠的太陽能并將其轉換成電能，維持電動螺旋槳的運轉，使飛機能在工控中飛行。2.布置課后任務：組裝一輛太陽能驅(qū)動的小車，并測試一下。四、課堂小結（預設：2分鐘）通過今天的學習，我們了解到太陽是自然界最大的能量來源。小電動機能發(fā)電，轉得越快，發(fā)光二極管越亮，發(fā)電越多，當電動機被用來發(fā)電時，它就是發(fā)電機了。電能是由其他形式的能量轉換來的?！景鍟O計】7.能量從哪里來一、太陽能→綠色植物的生物能→鹿的生物能→獅子的生物能太陽能→綠色植物的生物能→牛的生物能→人的生物能呼吸作用太陽能是所有生命活動的能量來源（光合作用）二、人體的化學能→電動機軸的動能→電動機的電能→發(fā)光二極管的光能電能是由其他形式的能量轉換來的?！咀鳂I(yè)設計】1.太陽能無人駕駛飛機，是將（）轉化成電能。A.風能B.熱能C.太陽能D.核能2.下列說法正確的是（）。A.自然界中最大的能量來源是地球本身B.綠色植物進行光合作用，把太陽能轉換成生物能儲存起來C.用尼龍線拉動小電動機時，是熱能轉化成電能D.每天吃的米飯不含有能量3.請將電能的來源與轉換的能量用線連起來光伏發(fā)電站核能火力發(fā)電站化學能核電站光能水力發(fā)電站水能《4.7能量從哪里來》同步練習一、填空題1、______是自然界中最大的能量來源。2、太陽的能量是通過_______傳遞給植物的。3、發(fā)電站就用______來發(fā)電。二、判斷題，對的打√，錯的打?。1、生活中的電絕大部分來自發(fā)電站。（）2、手搖發(fā)電機轉得越快，產(chǎn)生的電能越大。（）3、能量大多是太陽能轉換的結果。（）4、能量在食物鏈和食物網(wǎng)中逐級傳遞。（）5、鹿被獅子吃了，能量全部轉移到了獅子的身體里。（）三、選擇題，將正確的序號填在括號內(nèi)。1、三峽水電站是世界上規(guī)模最大的水電站，也是中國有史以來建設的最大型的工程項目。三峽水電站發(fā)出的強大電能是由()轉化而來的。A.光能B.風能C.水能2、如圖是中國天和核心艙遨游太空的情景，它兩側各有一個像翅膀一樣的設備，其用途可能是()。A.像飛機的機翼B.把太陽能轉化為電能儲存起來C.作為裝飾，使其更美觀3、風力發(fā)電機能將風能轉化為（）A.熱能B.動能C.電能4、如圖，轉動小發(fā)電機發(fā)電，要讓小燈泡更亮一點，我們應該（）A.讓發(fā)電機轉得更快一些B.讓發(fā)電機轉得更穩(wěn)一些C.讓發(fā)電機轉得更久一些5、下列食物鏈中，一條食物鏈供給貓頭鷹的能量最多（）A.植物→蝗蟲→蜥蜴一蛇一貓頭鷹B.植物→老鼠→貓頭鷹C.植物→蝗蟲→青蛙→蛇→貓頭鷹D.植物一老鼠→蛇一貓頭鷹四、連線題利用溫泉的能量發(fā)電熱電站利用原子能發(fā)電風力發(fā)電站