第四单元各种各样的能量一、教材分析：本单元的学习任务是“知道任何物体工作都需要能量，电、光、声、热、磁都是能量的不同表现形式”，“认识不同形式的能量可以相互转化”。认识人类对能量的创造性利用，充分理解能量转化的同时，进行科学兴趣的教育，了解太阳能是未来能源利用的一个重要的方面。二、教学目标：1、知道任何物体工作都需要能量，电、光、热、声、磁都是能量的不同表现形式。2、认识不同的能量（形式）可以相互转化。3、了解人类对太阳能的利用，理解太阳能的优点。三、教学的重难点：能量的表现形式及能量的相互转化，太阳能的利用。四、教学措施：1、指导学生做好能量及其转化的实验。2、用课件帮助学生理解能量的表现形式及转换。五、教学安排：6课时12、能量及其形式3课时13、能量的转换3课时12能量及其形式内容标准：知道任何物体工作都需要能量，电、光、热、声、磁都是能量的不同表现形式。教学目标：科学知识1. 知道任何物体工作都需要能量。2. 知道电、光、热、声、磁等都是能量的不同表现形式。能力培养1. 通过实验制作活动，培养学生实验、制作的能力。2. 通过各种思考交流活动，培养学生的思维与交流表达的能力。情感态度价值观1. 通过我国抽水蓄能电站等例子进行爱国主义教育。设计思路：
设计意图第12课《能量及其形式》是《各种各样的能量》这一单元的第一课。本课先从物体工作需要能量入手，通过实验让学生体验、理解物体运动需要能量，引导学生从生活体验中归纳出能量具有不同的形式，并让学生思考能量对现实世界的影响。本课内容是认识能量和能量的形式。主要包括观察能量驱动物体的现象，整理信息，归纳得知任何物体工作都需要能量，并且通过实验体验能量具有不同的形式，思考能量与生活的联系。在《能量及其形式》一课中，教材从观察身边运动的事物入手，引导学生思考物体工作的原因，继而对能量进行研究，并且通过一系列实验和推理活动，让学生在获得知识的同时锻炼科学逻辑推理思维的能力。在该课的唯一一个实验活动中，训练学生在制作和分析的基础上为事物之间建立联系的能力，引导学生进一步理解“任何物体工作时都需要能量”的科学认识；接着，在“有哪些形式的能量”的讨论中，教材及从正向引导学生运用观察、分析的方法了解“能量的各种不同表现形式”，也从反方向激发学生思考、想象“假如缺少了某种能量，世界将会怎样？”伴随着这个过程的，是学生对“能量”和“能量的表现形式”概念的形成和再认识。接下来的第二节课《各种各样的能量》，学生应该能够借助对于“能量”和“能量的表现形式”概念的理解，顺利地探究“不同形式的能量之间的相互转化”。在教材的驱动页中，利用卡通主题人物提出一个问题“是什么使水车转动的？”这一类问题往往存在于众多类似的生活场景中，物体的工作与运动是孩子们在生活中常常会看到的现象，很容易就会引起孩子思考现象背后的原因。必然地，孩子们会思考“其它工作与运动的物体又是用什么驱动的呢？”“使它们动起来的原因一样吗？”所以教材安排了第一个活动通过实验用不同的办法使小车动起来。让学生在开放的思考空间中，利用气球、橡皮筋、纸板等结构性的材料，反复尝试，同时进行观察和比较，发现小车动起来都需要能量，不同形式的能量都可以使小车运动起来。据此，又自然地引出一个新问题“能量到底有多少不同的表现形式呢？”就此教材安排了关于能量的不同形式的讨论，进一步促使“能量”和“能量的表现形式”概念在学生的大脑中形成。教材除了按这种人们惯常的思路，帮助学生形成科学概念以外，同时也引导学生思考能量与现实世界的关系，培养他们的可持续发展观念。教学流程观察——提问——观察——实验记录——交流——思考。重点难点经历观察、实验记录、整理信息、逆向思考等的研究，建立“能量”和“能量的表现形式”的概念。教学准备气球、橡皮筋、木板小车等实验材料、视频影片等，有关各种形式的能量的图片、资料等。第一课时一、情景引入。出示课本图片。同学们，很多美丽的小村庄里有着各种大大小小的水车，大家知道水车为什么会转动吗？问题是什么让水车转动起来呢？（答河水）不流动的湖水也能够让水车转动起来吗？二、讨论活动：
1、讨论内容：是什么使下图中的物体动起来的？要解决的问题：知道任何物体工作时都需要能量。2、光盘播放四幅图：小组展开讨论后交流。3、汇报交流四幅图分别为自行车、太阳能汽车、电气化火车和风车。太阳能汽车是利用太阳的能量转化成电能后，使车里的马达运转起来，使车向前进；电车利用电能让车动起来；骑车的人利用双脚蹬动自行车踏板提供能量使自行车运动起来；风车叶片的转动是由于风的能量驱动的。通过充分的观察和分析，让学生能通过讨论认识到是能量使物体动起来的。三、开展活动：内容：让小车动起来活动指引本活动是要学生利用一些简单的物品，让小车动起来。可以有多种方法使小车动起来。例如利用帆架在车上，使车可以利用风能使小车动起来；把气球吹胀，放在车尾，然后把气球放气，气球吹出的气流形成的反冲的能量使小车向前运动；用钉子把橡皮筋固定在桌子上，另一头固定在车上，牵动小车，把橡皮筋拉长，放开手，橡皮筋的弹力（储存在橡皮筋里的能量）会使小车前进；把橡皮筋的一头固定在车上，另一头卷在车的车轴上，橡皮筋的弹力（储存在橡皮筋里的能量）也会使小车前进。活动后，应让学生小结是利用了什么形式的能量使小车动起来，使之感受到使小车动起来的能量可以是多种多样的。1、导入：（展示实验用的小木车）任何物体工作都需要能量，可以给这个小车一点能量让小车动起来吗？可以用什么办法呢？2、讨论学生观察实验材料，结合生活经验进行实验设计。3、教师引导我们要注意每一种让小车动起来的办法有什么不一样。4、学生实验各小组根据实验设计进行制作活动，观察并记录。5、讨论交流各小组进行汇报与交流。第二课时一、复习：物体靠什么动起来？二、讨论：在下面的这些现象中，存在着哪些形式的能量？1、教师提出讨论问题。2、课件播放课本六幅图，结合图展开讨论。3、学生汇报交流。总结引导：
①这个讨论活动是要让学生认识到，在一些常见的现象中，是存在着不同的能量形式的。例如有：声能、光能、电能、热能、磁能、潮汐能等。②教师指出其他形式的能量：风能、机械能、太阳能、生物能、地热能等三、讨论：能量普遍存在，假如缺少某种能量，世界会怎样呢？活动指引这是一个值得思考的问题。课本中通过彬彬举出了这么一个例子：一个城市如果电能供应不足，会出现什么情况呢？工厂要停工，商店要关门；我们的家里就不能开灯，家用电器（电风扇、空调机、电冰箱、电视机、音响等）就不能使用；大楼由于没有电，电梯不能运行，蓄水池不能抽水而蓄水，电话没有电流……可以说，没有了电，城市的生活就会被破坏了。能量给人们的生活带来了很多的便利，人们的生活已经离不开它了。这个讨论活动，就是要让学生明白能量的重要性；通过分析、寻找生活中的能量，进一步认识能量有各种各样的形式，而且是缺一不可的；同时也锻炼了学生的想像力。四、资料阅读：核能五、课堂小结。第三课时主要任务：补充练习一、填空题：1、能量有不同的形式，﹝﹞、﹝﹞、﹝﹞、﹝﹞、﹝﹞等都是能量的不同表现形式。2、﹝﹞能可使电动机转动，﹝﹞可使水温升高，﹝﹞能可让绿色植物制造淀粉。3、物质是由极其微小的﹝﹞构成的，当﹝﹞发生改变时，就可能释放巨大的能量，这种能量就是﹝﹞。二、问答题：1、能量普遍存在，假如缺少了某种能量，世界会怎么样？2、电磁起重机能吸铁的原因是什么？它是否也像磁铁一样具有磁极？3、影响电磁铁磁力大小的因素有哪些？教学反思：
13能量的转换内容标准：1. 认识不同形式的能量可以相互转化。2. 了解人类对太阳能的利用。教学目标：科学知识1. 认识不同形式的能量可以相互转化。2. 知道水能可以转化为机械能和电能。能力培养1. 通过资料收集活动，培养学生查阅书刊、网络、及其他信息源的能力。2. 通过各种讨论、交流活动，培养学生的分析与交流表达的能力。情感态度价值1. 培养学生乐于学以致用的兴趣。2. 培养学生关心新事物的精神。设计思路：设计意图本课中，安排了“让小水轮转起来”、“发电的实验”等两个活动。电能是生活中最常用的能量形式，而水电是我国积极发展的能源，所以教材选择水电站的工作原理作为本课的驱动。水能变为电能的过程是较复杂的，但可以通过对过程的分解来设计活动。水能转化为机械能可以用小水轮来模拟，发电机把机械能转化为电能可以用玩具上的小马达来模拟，把这两个实验活动设计成探究的形式，让学生去亲自体验能量的转化。然后通过抽水蓄能电站能量转化（电能——水能——电能）的介绍，和一个有趣的能量转换事例，认识人类对能量的创造性利用，充分理解能量转化的同时，也进行了科学兴趣和爱国主义的教育。教学流程观察——提问——交流——活动体验——交流运用——拓展。重点难点经历“让小水轮转起来”、“发电的实验”等两个活动观察、讨论、归纳、判断等研究，认识能量是可以互相转换的。教学准备
关于课文配图以及有关发电站的视频影片、模型、图片等，并准备好两个活动的材料以及活动记录纸等。活动过程：第一课时一、情景引入活动指引四位卡通人物在山上俯视一座水电站，观察到水流从高处飞泄下来后，由此产生了疑问：“水冲下来，怎么就能产生电呢？”从而激起学生的学习兴趣，展开下面一系列的学习。课文提出了一个问题：“你见过水力发电站吗？你知道水力发电站里有哪些设备吗？”学生对水电站的发电设备了解比较少。课本出示了一张水力发电站的模拟结构图，包括主要的构成部分：涡轮机和发电机。水力发电站的工作原理是这样的：它是利用水位差（势能）产生的强大水流所具有的动能进行发电。这个过程中能量被转化，水流的能量被传递给涡轮机里的涡轮机叶片，涡轮机叶片的转动带动传动轴转动，使发电机转子转动产生电磁感应，从而使发电机发出电。为了证实这个过程，课文又提出一个问题：“有了涡轮机和发电机等设备，就能发电了吗？”引出探究活动来。这个问题可以分为两个部分：一个是水能不能使叶片转动，另一个是转子转动能不能发电。课本接着就安排了两个活动让学生进行探究。1、出示课本引导页的图片。他们在参观什么地方？为什么水冲下来就会产生电？2、出示水电站的课本图，观察水电站的内部构造。活动一二、活动一：让小水轮转起来活动指引制作一个小水轮所需要的材料包括一根轴、一个安装叶片的轮轴和六片叶片。安装小水轮的步骤如下：（1）把六片叶片分别插入轮轴中的凹槽中；（2）把轴穿过轮轴中间的小孔。这样一个小水轮就做成了。如何用水流让小水轮转动起来？可以把做好的小水轮架在水槽上，用一个下部带孔的容器装上水，让水流在一侧的叶片上，小水轮就会转起来了。本活动的目的是让学生知道，水流的能量可以使带有叶片的小水轮转动起来。活动中的小水轮就相当于水电站中涡轮机的叶片。水流冲击叶片，轮子就转动起来了。就是说，水流的能量变成了小水轮转动的能量了。然后，教材又提出了一个问题：“怎样可以使小水轮转得更快？”这是一个让学生的思维得到发展一个问题。影响小水轮转动速度的因素主要有三个：水量、水位落差、水的冲击点。那么解决问题的方法很多：加大水流的高度，加快水流的速度，加大水流的流量、水倒在叶片的边缘等都可以使小水轮转动得更快。1、导入：出示已经制作好的小水轮装置。你能用什么方法使小水轮转起来？2、讨论学生结合生活经验进行猜想和讨论。3、
引导让学生知道，水流的能量可以使带有叶片的小水轮转动起来。活动中的小水轮相当于水电站中的涡轮机的叶片。水流冲击叶片，轮子就转动起来了。就是说，水流的能量转变成了小水轮转动的能量了。4、问题怎样可以使小水轮转得更快？引导学生从水量、水位落差、水的冲击点三方面进行对比分析。讨论学生结合生活经验进行猜想讨论，设计出实验方案并进行交流。实验各小组领取材料进行实验，观察并能用简笔画记录做法。交流各小组进行汇报，交流自己的发现。延伸在上面的活动中，说明了水流冲击的能量可以转变为小水轮转动的能量。引导考虑到学生组装的时间比较长，所以在此之前由老师预先组装好装置。在上课时，可直观地展示各种能让小水轮转动的方法，从而引导出水流的力量可以使小水轮转动的话题，吸引学生对科学探究的兴趣。通过各小组对“怎样可以使小水轮转得更快”的实践研究，体会到加大水流的高度、加快水流的速度、加大水流的流量、水倒在叶片的边缘等方法，都可以使小水轮转动得更快。三、活动二活动二：发电的实验活动指引仅仅是水轮转动，还是不能发电的。那水流的能量是怎样转换成电能的呢？这就需要通过一个重要的部件———发电机来进行转换。水轮的转动，会带动发电机的转子旋转。发电机转子转动起来就能产生电吗？课本介绍了如何通过一个发电机进行发电：（1）用一条较长的棉线紧紧地缠在小发电机的轴上。（2）把发电机两端的接线口连接一个灯泡形成一个闭合电路，发电机相当于简单电路里的电池。（3）固定好发电机整个装置。首先可以用手先转动一下发电机的轴，看是否能让灯泡亮起来；然后再快速地拉动棉线，使发电机的轴高速转动。观察灯泡的亮度与用手转动轴时的亮度有什么不同。这个活动说明，发电机轴的转动是可以使发电机产生电的，并且轴转动的速度越快，发电机产生的电就越多。学生完成活动后，应让学生结合活动1和活动，描述一下水电站中的涡轮机和发电机是如何协同工作，将水中具有的能量转变成电能的。1导入水流的能量是怎样转换成电能的呢？水轮转动会带动发电机的转子旋转。发电机转子旋转起来就能产生电吗？2
演示教师利用手摇发电机装置演示发电过程。3问题发电量跟什么因素有关呢？怎样可以使小电珠更亮？4讨论学生结合生活经验进行猜想讨论、设计出实验方案并进行交流。引导可以从转轴的转动速度进行对比分析。5实验各小组领取材料进行实践，观察并能用简笔画记录做法。6交流各小组汇报与交流。7归纳发电机轴的转动可以使发电机产生电，并且轴转动的速度越快，发电机产生的电就越多，灯泡就会越亮。8延伸结合两个活动，尝试描述水电站将水流具有的能量转换成电能的过程。9引导引导学生通过对“发电量跟什么因素有关”的实践研究，体会发电机轴的转动可以使发电机产生电流。发电机轴转动的速度越大，发电机产生的电就越多。10拓展其他形式的能是否也能互相转化？第二课时一、情景导入：光盘播放各种各样的发电站。二、讨论：水力发电站利用水力来发电，它能把水流具有的能量转换成电能。下面的发电站，是把什么形式的能量转换为电能的？你知道更多不同类型的发电站吗？活动指引这个讨论是对前面内容的一个提升，主要的目的是使学生明白除了水能可以转换成电能外，还有核能、风能、热能、太阳能等都可以转换成电能。使学生能了解获取电能的方法可以有很多。在讨论“你还知道更多不同类型的发电站吗”这个问题时，可引导学生这样思考，训练他们的发散思维：发电的原理实际上是把其他形式的能量转变为电能，那除了水流的能量、核能、风能、热能和太阳能以外，在自然界中还有哪些形式的能量？这些能量是否可以转换成电能？三、资料学习
：抽水蓄能电站活动指引发电厂发出的电，如果没有被用户用完，那么剩余的电，会到达哪里？是继续循环利用，还是浪费了？抽水蓄能电站的作用，就是当发的电超过需要（用电低谷）时，利用多余的电力把处于低地势的下水库的水抽到高地势的上水库里储存起来（把电能转化为势能）；待需要增加发电量（用电高峰出现电力不足的情况）的时候，再把上水库的水放出来进行发电（把势能转化为电能）。第三课时一、复习导入：有哪些能量可用来发电？二、请说说图中从光能开始，最终转换成声能的过程。在这个过程中，经历了哪些能量形式的转换？讨论可以分两步进行：（1）先让学生说出这幅图中出现了哪些形式的能量（光能、化学能、生物能、动能、电能、热能、声能）。（2）再讨论这些能量是如何转换的。整个过程应是：光能被植物转换成生物能贮存在植物体内，生物能通过果实被孩子（波波）消化后转换成身体内的能源物质（如脂肪）储存起来。然后，脂肪释放出化学能，转换成物体运动的动能（踏脚踏车），带动发电机。发电机把动能转换成电能传给电热炉，电热炉把电能转变成热能，热能把水壶里的水烧开，水蒸气冲出水壶的壶嘴，转换成声能发出声音。1、提出讨论问题。2、光盘播放课文图片。3、小组汇报交流。4、教师小结。三、网上学：太阳能利用的调查活动指引这个活动的目的，是教会学生进行科学调查。有条件的地区可利用网络进行资料搜集，查找太阳能如何被人们所利用，比如在网上的搜索引擎网站输入“太阳能利用”，查阅相关的资料。学生可以把查阅到的资料在小学科学网的论坛上发表，或在班级里搞一个小型的展示。教学反思：
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