3能量的轉換【課標落實】1本單元通過一系列動手、動腦的活動，落實課程標準高年段的課程目標。科學知識：知道不同能量之間的轉換。 科學探究：能基于所學的知識，從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度提出可探究的科學問題。能基于所學的知識，從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度提出有針對性的假設，并能說明假設的依據(jù)。能基于所學的知識，制訂比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力，控制變量的意識，并能設計單一變量的實驗方案。能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信息。能基于所學的知識，用科學語言、概念圖、統(tǒng)計圖表等方式記錄整理信息，表述探究結果。能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。能基于所學的知識，采用不同的表述方式，如科學小論文，調(diào)查報告等方式，呈現(xiàn)探究的過程與結論。能基于證據(jù)質疑并評價別人的探究報告。能對探究活動進行過程性反思，及時調(diào)整并對探究活動進行總結性評價，完善探究報告。科學態(tài)度：表現(xiàn)出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。在尊重證據(jù)的前提下，堅持正確的觀點，當多人觀察，實驗結果出現(xiàn)不一致時，不急于下結論，而是分析原因，再次觀察、實驗，以事實為依據(jù)作出判斷。能大膽質疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法，利用新的材料，完成探究、設計與制作，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。能接受別人的批評意見，反思、調(diào)整自己的探究，在進行多人合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點。科學、技術、社會與環(huán)境：了解科學技術可以減少自然災害對人類生活的影響；了解在科學研究與技術應用中必須考慮倫理和道德的價值取向。了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發(fā)展的動力，技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。（2）本單元學習內(nèi)容基于課程標準課程內(nèi)容中“物質科學領域”的高年段要求。6.6.1 自然界中存在多種能量的表現(xiàn)形式。（中、高）知道聲、光、熱、電、磁都是自然界中存在的能量形式。6.6.2 一種表現(xiàn)形式的能量可以轉換為另一種表現(xiàn)形式。（高）調(diào)查和說明生活中哪些器材、設備或現(xiàn)象中存在動能（機械能）、聲能、光能、熱能、電能、磁能及其之間的轉換。【教材分析】能量的轉換是蘇教版科學六年級年級上冊第1單元神奇的能量的第三課時。能量的轉換引領學生探究各種形式的能量之間是如何轉換的，為他們今后學習能量守恒定律打下感性認識的基礎。本課通過觀察、實驗引領學生探究各種形式的能量之間是如何轉換的，為今后學習物理學最普遍的定律之一能量守恒定律打下基礎。本課教學內(nèi)容由三個活動組成。活動一，通過動手做動能與勢能、熱能、電能、化學能的轉換實驗，認識到一種形式的能量可以轉換成另一種形式的能量。活動二，用火柴點燃酒精燈，體驗能量可以連續(xù)轉換。活動三，針對一個具體的生活情境，了解能量可以多次連續(xù)轉換，能量的轉換在生活中很常見。【學情分析】本節(jié)課的學習內(nèi)容是在學了什么是能量各種各樣的能量之后的一節(jié)有關能量轉化的課，學生已經(jīng)知道了能量無處不在，能量存在形式有很多種，在這個基礎上再進一步了解能量之間的轉換。對于學生來說，在生產(chǎn)生活中能的形式與轉化有一定的知識儲備和生活積累，且已基本具備獨立思考、自主探究、小組討論與合作交流的學習習慣，但要完全理解能量轉換的實際意義與應用上會出現(xiàn)一定的困難。能量的轉化是一個很抽象的知識，所以需要學生自己動手實驗，結合相關的視頻輔助學生理解，將抽象的內(nèi)容進行分解，變成具體的知識，讓學生容易理解和吸收。六年級學生已經(jīng)具有了豐富的科學知識和良好的科學素養(yǎng)，教師應充分利用學生的學習優(yōu)勢，在教學中盡量做到生活化和實踐性，在探索中給予適時的指導，培養(yǎng)學生以事實為依據(jù)，將分散的知識點，通過一定的有序的整理與歸納，提升到一個理性認識水平。【教學目標】1通過體驗活動，認識到一種形式的能量可以轉換成另一種形式，能量可以多次轉換。2能針對具體情境，說出能量形式發(fā)生的變化。3懂得看似平常的現(xiàn)象往往蘊藏著科學道理。【教學重點】體驗到一種形式的能量可以轉換成另一種形式的能量。【教學難點】能針對具體的生活情境，說明能量形式發(fā)生的變化，甚至可以多次轉換。【教學準備】演示材料：教學課件、活動手冊等。分組材料：牛頓擺、扣子、細繩；瓶子、硬幣、水杯、水；直徑1厘米的有機玻璃管、漆包線、發(fā)光二極管、條形磁鐵；小蘇打、白醋、瓶塞、錐形瓶；火柴、酒精燈、廢火柴收集器、濕抹布。【教學時間】1課時探究活動教師活動學生活動探究意圖一、導入新課，初步感知能量的轉換1在上節(jié)課里我們講到各種各樣的能量都有著不同的作用，請同學們看圖（烤箱烤面包），你知道烤箱工作時需要什么能量嗎？電進入到它們的身體里后，變成了什么？烤箱把電能轉換為熱能，就能把面包烤熟。2現(xiàn)在我請大家做個游戲，我們一起來制造點熱量，大家和我一起搓搓手，你有什么樣的感覺？同學們邊做游戲邊思考。師：在搓手的時候，同學們會感覺到手里慢慢有點熱，這是由于動能轉換成了熱能了。3. 其實，能量有一個重要的特點：就是它可以從一種形式轉換成另一種形式。這就是我們今天要研究的課題（能量的轉換）。（板書課題：能量的轉換）學生搓手，然后描述自己的感覺。設計意圖：教學時通過身邊的生活實例幫助學生弄清能量的轉換是怎么回事，再通過搓手活動，引導學生認識能量可以轉換并經(jīng)常轉換，能量的轉換與我們的生活非常貼近，從而激發(fā)他們進一步研究的興趣，充分調(diào)動學生思維，為本課重難點突破做好鋪墊。二、實驗探究，體驗能量的轉換在日常生活中存在多種多種能量，那到底一個形式能量是怎樣轉換成另一個形式能量？ 下面我們就經(jīng)過幾個小試驗來了解一下能量是怎樣進行轉換。 （一）體驗動能與勢能的相互轉換1出示牛頓擺，介紹：牛頓擺是一個19世紀60年代發(fā)明的桌面演示裝置，五個質量相同的球體由吊繩固定，彼此緊密排列。2你知道牛頓擺怎么玩嗎？猜一猜會出現(xiàn)怎樣的情況？。是不是像我們同學猜的這樣呢，我們再來試一試。3交流：你在玩的過程中觀察到什么現(xiàn)象？拿起A球時，A球具有怎樣的能量？釋放A球，其中的能量怎樣轉換？A球撞B球、B球依次撞擊CDE球，傳遞的是怎樣的能量？E球被撞起，其中的能量又怎樣轉換？接著，E球又將A球撞起，能量有怎樣轉換？4演示并介紹：當將球A拉到一定高度時，球A就有一定勢能。松開球A，勢能逐漸轉換成動能，直到碰撞球B，將動能傳遞給球B，B又傳遞給C直到E。球E被撞到一定高度，將動能又轉換成勢能，球E向相反的方向擺回，又將球A撞到一定高度，如此循環(huán)。教師引導提問：（1）往扣子上穿線時，一般應該穿扣子的 個孔。（2）把扣子放在線的中間，向前甩動扣子，這是繩子有了 能。（3）這時，人 拉，放）繩子，扣子開始向 （內(nèi)，外）轉，轉動的速度由 變 。轉動的過程中，繩子的勢能逐漸變 ，扣子的動能逐漸變 。發(fā)生了 能和 能的轉換。（4）人再 （拉，放）繩子，扣子轉動的速度是由 變 ，這時，扣子動能逐漸變 ，繩子的勢能逐漸變 。發(fā)生了 能和 能的轉換。通過上面的實驗可以得出結論：扣子轉的快，扣子動能 （大，小），扣子轉的慢，扣子的動能 （大，小），繩子繞的緊，繩子的勢能 （大，小），繩子繞的松，繩子的勢能 （大，小），動能和勢能是可以相互轉化的。5小結：通過這兩個實驗你知道了什么？ 通過兩個實驗，我們體驗到了動能與勢能是可以相互轉換的。原來小玩具里也包含著科學道理呢！ 你能說說生活中還有哪些情況也是動能和勢能之間的相互轉換的？溜溜球 跳水板 蹦床（二）體驗動能與熱能的相互轉換1同學們還記得開始時叫大家做的搓手游戲嗎？搓一搓手，你能感覺到（熱），說明有什么能量？（熱能）追問：熱能是哪里來的呢？搓手又是什么能？師：搓一搓手，動能轉換成了熱能，手心溫度升高。大家猜一猜，熱能可以轉換成動能嗎？2下面看老師給大家表演一個魔術：硬幣跳舞拿起一個瓶子，瓶口蓋一枚硬幣，雙手捂緊，過一會兒硬幣跳動起來。問：你知道硬幣為什么會跳動嗎？3你也想做一做這個實驗嗎？先看要求：（1）將瓶口和硬幣放入水中浸濕。（2）把硬幣放在瓶口上，用雙手緊捂住瓶子，觀察硬幣的變化情況。問：做這個實驗要注意什么？為什么？4學生實驗。你做成功了嗎？不成功的說一說是什么原因，要怎么改進？成功的說一說是什么原理？5追問：在這個實驗中，有什么能量的轉換？手掌的熱能讓瓶子里的氣體受熱膨脹，使得氣體有了動能，氣體的動能推動硬幣，硬幣會在瓶口微微跳動。6看來，動能與熱能也是可以相互轉換的。（三）體驗動能與電能的相互轉換1動能除了能與熱能相互轉換，還能與電能相互轉換。比如風力發(fā)電就是將動能轉換成電能。電動機就是將電能轉換成動能。2今天我們就來做個簡易發(fā)電機，將動能轉換成電能，你想試一試嗎？出示活動要求：（1）在直徑為1里面的有機玻璃管上纏繞漆包線，并在線圈兩端連接發(fā)光二極管。（2）在玻璃管里放入條形磁鐵，用橡皮塞塞緊兩端管口。（3）揮動玻璃管，讓條形磁鐵在管道內(nèi)來回移動，觀察發(fā)光二極管有什么變化。3學生動手操作。匯報交流：你的裝置成功發(fā)電了嗎？如果沒成功，找找是什么原因，思考一下要怎樣改進。4小結：條形磁鐵在管道內(nèi)來回移動穿過線圈，其實就是不斷切割磁感線，產(chǎn)生了感應電流，因此二極管會發(fā)光。制作這個裝置時，線圈繞的匝數(shù)越多，產(chǎn)生的感應電流會越多。在這個實驗中，動能轉換為電能。同學們平時玩的電動玩具，小風扇等里面都有電動機，它們是把電能轉換為動能。動能與電能可以相互轉換。（四）體驗化學能轉換為動能1關于能量轉換，老師這還有一個有趣的實驗，這里有一些小蘇打和白醋，如果把它們混合會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？2在瓶子中放少量小蘇打，導入白醋后蓋上瓶塞，觀察變化情況。3為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？小蘇打遇到白醋，會發(fā)生化學反應，釋放出二氧化碳，產(chǎn)生大量氣泡，這是化學能的體現(xiàn)。大量氣泡不斷積聚，會把松松的瓶蓋子頂開。這是動能的體現(xiàn)。這個實驗展示的就是化學能轉換為動能。小結：我們通過實驗活動、生活經(jīng)驗、觀看視頻，找到了許許多多能量轉換的例子。確實，能量可以從一種形式轉換成另一種形式，這是能量的一個重要的特點。3學生活動：玩一玩牛頓擺，觀察并思考：你看到了什么現(xiàn)象？其中有沒有能量的轉換？6玩飛旋扣子具體方法是：準備一個大扣子或是穿了孔的圓形厚紙板。在扣子或紙板中間穿入1米左右的線繩，兩端打好結。把扣子或圓紙板放在線的中間，甩動繩子15-20圈。拉緊繩子，讓扣子或圓紙板向相反方向旋轉。不停地拉、松，使扣子或圓紙板有節(jié)奏地旋轉。7說一說你在玩的過程中有什么發(fā)現(xiàn)？搓一搓手學生實驗。（1）將瓶口和硬幣放入水中浸濕。（2）把硬幣放在瓶口上，用雙手緊捂住瓶子，觀察硬幣的變化情況。學生動手操作。活動要求：（1）直徑為1里面的有機玻璃管上纏繞漆包線，并在線圈兩端連接發(fā)光二極管。（2）玻璃管里放入條形磁鐵，用橡皮塞塞緊兩端管口。（3）動玻璃管，讓條形磁鐵在管道內(nèi)來回移動，觀察發(fā)光二極管有什么變化。設計意圖：動手玩牛頓擺和飛旋扣子，符合學生的發(fā)展水平和認知特性，學生的學習熱情被激發(fā)，能順利完成操作，在學生玩過之后探究討論這里是什么形式的能量轉換成什么形式的能量，很容易理解動能與勢能之間能量轉換關系。 這組動手操作內(nèi)容的設計不僅讓學生充分感受平常的事物里蘊藏著的科學道理，而且初步感知了機械能守恒定律。設計意圖：用生活中的小事例引導學生用科學課堂上學到的知識來解釋生活中的現(xiàn)象。熱能和動能的相互轉換的實驗，可以放手讓學生去嘗試，并一點一點地學會分析其中的能量轉換過程。設計意圖：動能和電能相互轉換的原理，對于小學生來說比較抽象，教師可以通過結合視頻資料，讓學生感受到其中的能量轉換。不需要像前面那樣，作詳細的分析。設計意圖：化學能轉換為動能的實驗，可以結合前面學過的物質變化中的知識，理解小蘇打和白醋會產(chǎn)生化學反應，生成新物質，氣泡內(nèi)部就是二氧化碳，其中就儲存著化學能。二氧化碳不斷生成，把瓶蓋頂開，這是動能形式的體現(xiàn)。三、體驗描述能量形式的轉換（一）體驗能量的多次轉換1同學們還記得酒精燈的使用方法嗎？（1）先觀察，確定酒精燈內(nèi)酒精量不超過瓶體的三分之二，打開瓶帽，將瓶帽豎放在燈旁。（2）用點著的火柴自下而上斜向點燃酒精燈燈芯。（3）用完酒精燈后，用燈帽自右上方斜向蓋滅火焰。2點燃酒精燈，描述能量是如何進行轉換的學生活動，匯報。劃著火柴，火柴燃燒，發(fā)出了 （光）和 （熱） ？火柴中的 （化學）能轉換成了 （光）能和 （熱）能？點燃就酒精燈，酒精燈的 （化學）能轉換成了 （光）能和 （熱）能？3師生共同小結：劃著一根火柴，火柴中的化學能轉換成了光能和熱能。點燃酒精燈，酒精燈的化學能轉換成光能和熱能。（二）描述能量的轉換1出示圖片，這張圖片顯示的是能量從一種形式轉化成其他形式的實例，我們來試著描述能量的如何相互轉換的。你們看，太陽的能量以光能的形式輻射到地球，植物接收了來自太陽的光能，把光能轉換成化學能儲存在植物體內(nèi)-就像這樣說，我們一起把這個過程描述出來。2學生交流。師：“太陽的能量以光能的形式輻射到地球，植物接收了來自太陽的光能，并轉換成化學能儲存在植物體內(nèi)，人吸收植物的化學能轉換成機械能，發(fā)電機把機械能轉換為電能，電熱水壺把電能轉換為熱能和聲能。”3小結：看來能量的轉換在生活中運用非常廣泛，有的我們能觀察到，有的我們雖然觀察不到，只要你留心，生活中到處都存在能量的轉換。學生活動，匯報。劃著火柴，火柴燃燒，發(fā)出了 （光）和 （熱） ？火柴中的 （化學）能轉換成了 （光）能和 （熱）能？點燃就酒精燈，酒精燈的 （化學）能轉換成了 （光）能和 （熱）能？學生交流設計意圖：對能量與能量轉換的理解是后續(xù)學習的一個重要基礎，通過不斷地訓練，加深學生對能量轉換的認識和理解，是非常重要和必要的。設計意圖：科學課強調(diào)使學生學會科學的看問題和想問題，定量分析能使他們的頭腦更精確化更科學化，只有能用一定數(shù)據(jù)來描述事物時，才算達到對事物性質的真正了解。采用探究式教學方法，師生共同討論梳理圖上的一組復雜而連貫的能量轉換過程。通過淺入深出、深入淺出地探究將一個抽象的科學知識體系能量守恒定律在學生的頭腦中留下科學的概念和思維。四、運用與拓展1今天我們一起研究了什么？在學習過程中，你有什么收獲？2根據(jù)能量轉換的知識，用卡通畫的形式將你設計的能量轉換的過程記錄下來，其中應包括兩種能量的轉換。【板書設計】3能量的轉換轉換 一種形式的能量 另一種形式的能量【知識要點】認識到一種形式的能量可以轉換成另一種形式，能量可以多次轉換。能針對具體情境，說出能量形式發(fā)生的變化。導入新課【課堂流程圖】體驗描述實驗探究（初步感知能量的轉換）（體驗能量的轉換） （描述能量形式的轉換）蘇教版小學科學六年級上冊 第1單元神奇的能量