小学7.能量从哪里来精品教学设计

《能量从哪里来》教学设计

【教材简析】

本课是六年级上册《能量》单元的最后一课，前面几课我们认识了多种多样不同形式的能量，通过实验探究对电能、磁能、机械能有了较深的了解，本课将学习这些不同能量形式之间是如何进行转化的。

通过图片资料和已经学过的植物能进行光合作用的认知去理解太阳的能量是怎样传递到地球上的，再参照食物链中的食物关系去理解和描述太阳能为我们提供能量的过程，从而体会到太阳是自然界最大的能量来源。

我们的生活中处处都要用到电，学生通过动手操作手摇发电机点亮小灯泡体验发电的过程，观察手摇发电机的构造并与小电动机建立起联系，尝试转动小电动机来模拟发电机发电的过程。发电机的发明是时代进步的转折点，人们开始把其他不同形式的能量大规模地转化成电能。

用哪些方法可以发电？能量是怎样转化的？学生通过课前阅读资料收集信息完成表格，课中交流讨论电能的来源和转化问题。教师可适当渗透一点发电过程中出现的污染环境问题，进而提倡使用更加环保的方式。

最后，让学生简单回顾梳理一下本单元的学习历程，试着说一说对能量的产生和转换有了哪些新的认识。

【学生分析】

六年级的学生有意注意逐步发展并占主导地位，注意的集中性、稳定性、注意的广度、注意的分配、转移等方面都较低年级学生有不同程度的发展。在记忆方面，有意记忆逐步发展并占主导地位，抽象记忆有所发展，但具体形象记忆的作用仍非常明显。在思维方面，学生逐步学会分出概念中本质与非本质、主要与次要的内容，学会掌握初步的科学定义，学会独立进行逻辑论证，但他们的思维活动仍然具有很大成分的具体形象色彩。在想象方面，学生想象的有意性迅速增长并逐渐符合客观现实，同时创造性成分日益增多。

六年级学生已经具备了一定的小组合作能力，能合理进行分工，按要求进行实验操作；能阅读资料并从中提取所需的信息；也具备一定的生活经验，对于生活中用电器有一定的认识。一部分有丰富社会实践经验的学生，甚至去过发电站相关场所参观学习过的，会知道得更多。在前面几课的学习中，学生知道了多种多样的能量，也会判断是哪种能量，为本课的研讨环节做了一定的铺垫。 

【教学目标】

科学概念目标

1. 太阳是自然界最大的能量来源。

2. 电能是由其他形式的能量转换来的。

3. 能量有多种形式，能相互转换，可以储存在一些物质中。

科学探究目标

1. 用已有的知识和经验通过逻辑推理思考问题。

2. 通过观察、实验和阅读资料认识电能的来源。

科学态度目标

1. 乐于探索生活中各种能量之间的相互转换。

2. 能够以事实为依据做出相应的判断。

科学、技术、社会与环境目标

了解科学技术的发展和应用影响着社会的发展。

【教学重难点】

重点：能量之间的相互转化。

难点：小电动机中能量的转化。

【教学准备】

为学生准备：资料卡、手摇发电机、小电动机、发光二极管、线、学习单。

教师准备：教学课件、资料卡、微视频、班级记录表。

【教学过程】

一、聚焦

1. 谈话：通过前面几节课的学习，我们认识了多种多样的能量，能量无处不在。我们每天要进行各种各样的活动，也需要能量。维持我们各项活动的能量从哪里来？（食物）那食物中的能量又来自哪里呢？

二、探索

1. 太阳的能量是怎样传递到地球上的。

（1）出示教科书第74页图片，通过图片你能获取什么信息，小组之间互相讨论。

提问：太阳的能量是怎样传递给植物的？阳光在植物的生长中起到了什么作用？

展示“植物光合作用图”，学生谈谈发现。

图片描述的是绿色植物是“生产者”，它们通过光合作用把太阳的光能转化为有机物中的化学能储存起来。

（2）提问：那以植物为食的动物和人类又是如何获取能量的呢？太阳能在这个过程中又是怎样为我们提供能量的？

出示教科书第74页食物链图，学生参照图片箭头指向说一说能量在食物链中的流动。

（3）小结：太阳能经过植物的光合作用后，会以化学能的形式在食物链和食物网中从生产者到消费者一级一级流动。例如兔子吃草，兔子消化掉的那部分草的能量就被兔子储存起来了；狼吃兔子，狼消化了的那些食物能量就被狼储存起来了，没被消化的部分就由其他一些分解者来消化，生物自身也要维持自己的生命活动，需要消耗一部分能量，这部分能量变成热能而散失到环境中。能量消耗了自然就要补充，因此，生态系统要维持平衡就需要源源不断的太阳能，因此我们说太阳是自然界最大的能量来源。

设计意图：通过图片示意，让学生用已有的知识和经验通过逻辑推理思考问题。

2. 电能是从哪里来的。

（1）太阳的能量不仅能提供给生物生存，还有其他的用途，我们来看资料卡，从资料中你发现无人驾驶飞机是靠什么飞行的？这其中能量又是怎么转换的？

那么不在高空的没安装太阳能电池板的用电器又是靠什么工作运行的呢？用电。

（2）请一位同学体验用手摇发电机点亮小灯泡。

提问：发电机把什么能转化成电能了？（把动能转化成电能）

观察手摇发电机的内部结构，你联想到我们之前学习的什么装置？（像前一节课学过的小电动机）

那么我们手中的小电动机，它能发电吗？

要知道是否发出电来，我们应该怎么检验？

用你们说的方法试一试吧！

（3）各小组用转动小电动机轴的方式发电去点亮二极管，尝试过后发现二极管可以亮，但是一闪一闪的，不持久。能不能想办法使二极管亮的时间长一些或一直亮着？

学生思考方法，试着用想出来的方法试一试。（用棉线绕在轴上试一试）

（4）当电动机被用来发电时，它就是发电机了。发明了发电机后，人们就能把其他不同形式的能量大规模地转化成电能了。

设计意图：通过动手操作体验用小电动机发电的活动，体会动能转化为电能的过程。

三、研讨

1. 我们现在使用的电绝大部分来自发电厂，发电厂都是用发电机发电的。那么发电厂用什么力量推动发电机转动呢？

学生小组之间将之前查好的资料、记录好的表格进行交流，认识发电站可以把风能、水能、煤储存的化学能、核能等转化成电能。（对于准备不充分的小组，教师可以适当提供一些资料。）

请小组派代表介绍一种，教师板书在班级记录大表中。

思考：多种能量转换方式中你认为哪些方式比较好？好在哪里？

设计意图：通过查阅资料，提炼资料中不同发电厂能量的转化，体会到电能不是直接就有的，都是由其他形式的能量转化而来的。

2．通过本单元的学习，说一说你对能量有了哪些新的认识。

（1）能量有多种形式，能量之间可以相互转化。

（2）电能都是由其他形式的能量转化而来的。

……

四、拓展

课外可以去组装一辆太阳能驱动的小车，并测试一下。课堂上让学生观看教师做好的视频。

设计意图：通过观看视频，激发学生课后去动手实践制作太阳能小车的兴趣，去更进一步研究能量之间的相互转化问题。

【板书设计】

能量从哪里来

                                风能

植物                           水能

                太阳能            化学能            电能

动物                           核能

                               ……

【活动手册使用说明】

活动手册中的表格建议课前查阅资料时完成，课堂上进行展示与交流，教师基于学生的学习情况进行适当讲解与补充。

“电能的来源”一栏填写电能是从哪里输出的，这里主要分两种情况：一种是储存在电池里的电能，主要的电池种类有普通电池（干电池）、光电池；一种是由发电站输送的电能，主要的发电站类型有水力发电站、风力发电站、热电厂（火力发电站）、核电站、太阳能发电站等，利用地热能、潮汐能、太阳能发电的发电站还比较少。

“转换的能量形式”一栏填写是哪种形式的能量转换成了电能，这里的能量形式填写能量的来源即可，不写中间转换的过程。例如热电站的能量转换过程是燃料的化学能——热能——动能——电能，在这一栏中只写“化学能”。水力发电站利用水能发电，风力发电站利用风能发电，核电站利用核能（也叫作“原子能”）发电，太阳能发电站利用太阳能发电，地热能、潮汐能也是可以发电的。这多种形式的能量都能转换成电能，说明电能不是自然存在的能源，而是由其他形式的能量转换而来的二次能源。

电能的来源和转化记录单

班级：            姓名：          

资料卡1

材料一：

发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。现在的发电厂有多种发电途径：靠火力发电的称为火电厂，靠水力发电的称为水电厂，还有些靠太阳能（光伏）和风力与潮汐发电的电厂等。而以核燃料为能源的核电厂已在世界许多国家发挥着越来越大的作用。

材料二：

三峡水电站，即长江三峡水利枢纽工程，又称三峡工程，是世界上规模最大的水电站。水力发电站是利用水流的动能和势能来生产电能的工厂。水流量的大小和水位的高低决定了水流能量的大小。从能量转换的观点分析，其过程为水能→机械能→电能。实现这一能量转换的生产方式，一般是在河流的上游筑坝，提高水位，水经引水机沟引入水电厂的水轮机，驱动水轮机转动，水能便被转换为水轮机的旋转机械能。与水轮机直接相连的发电机将机械能转换成电能，并由发电厂电气系统升压送入电网。

资料卡2

材料三：

风力发电厂是利用风能来产生电能的发电厂，属于再生能源发电厂的一种。

由于风遇障碍物时会消耗其能量，风力发电厂最好设置在开阔区域，以增加能量转换效率。此外，风向的稳定性也十分重要，因此在海上建立风力发电厂是未来的发展趋势。

材料四：

利用核能来生产电能的工厂，又称核电厂（核电站）。秦山核电站是中国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站，地处浙江省嘉兴市海盐县。秦山核电站能承受极限事故引起的内压、高温和各种自然灾害。2015年1月12日17时，秦山核电厂扩建项目方家山核电工程2号机组成功并网发电。至此，秦山核电基地现有的9台机组全部投产发电，总装机容量达656.4万千瓦，年发电量约500亿千瓦时，成为目前国内核电机组数量最多、堆型最丰富、装机最大的核电基地。

资料卡3

材料五：

传统发电指的是燃煤电厂，即火电厂。从能量转换的观点分析，其基本过程是燃料具有的化学能→热能→机械能→电能。世界上多数国家的火电厂以燃煤为主。燃料燃烧，它所具有的化学能转化为热能。热能传递给锅炉里的水，使水成为高压高温的过热水蒸气。水蒸气经管道有控制地送入汽轮机，由汽轮机实现蒸气热能向旋转机械能的转换。高速旋转的汽轮机转子拖动发电机发出电能，电能由发电厂电气系统升压送入电网。火力发电厂虽然缓解了社会发展对电的高需求，但其带来的空气和环境污染也是很严重的。

垃圾发电作为火力发电的一种，截至2007年底，中国垃圾焚烧发电厂总数已达75座，其中建成50座，在建25座垃圾焚烧发电厂的收益稳定、运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策，能给投资者带来稳定的收益，但是垃圾发电带来的环境问题不容忽视。

资料卡4

材料六：

太阳能发电厂是一种用可再生能源——太阳能来发电的工厂，它利用把太阳能转换为电能的光电技术来工作。德国利用太阳能发的电可供55万个家庭用电所需，是利用太阳能发电的世界冠军。

地热能是指储存在地球内部的可再生热能，一般集中分布在构造板块边缘一带，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。全球地热能的储量与资源潜量十分巨大，每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h，但是地热能的分布相对比较分散，因此开发难度很大。地热能是储存在地下的，不会受到任何天气状况的影响，并且地热资源同时具有其他可再生能源的所有特点，随时可以采用，不带有害物质。地热能在全球很多地区的应用相当广泛，开发技术也在日益完善。