3 电能转换 教学设计-2025-2026学年科学六年级上册湘科版

该小学科学教学设计聚焦电能转换核心知识点，通过水果电池现象导入激发探究欲，衔接学生已有的能量概念基础，以果蔬电池制作、改变数量实验为支架，引导学生探究化学能、机械能转换为电能及能量守恒初步原理。 以学生为主体设计探究活动，通过制作果蔬电池培养科学探究能力，改变果蔬数量观察二极管亮度变化渗透共变思维，手摇发电机等拓展联系生活实例，强化科学观念与态度责任，提升学生证据意识与合作能力，为教师提供可操作的新课标素养落地方案。

教学基本信息 课题名称 电能转换 学科 科学 学段 高年级 年级 六年级 其他相关 领域或学科 能量的转化与能量的守恒 主要教材 书名：义务教育教科书科学 出版社：湖南科学技术出版社 出版日期：2022年7月 某一课时的教学背景分析 一、教学内容分析 《电能转换》属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》跨学科概念中的“物质与能量”部分，同属于学科核心内容中的“能的转化与能量守恒”，学习内容属于4.1能的形式、转移与转化中的4.1.1知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的形式，了解这些能的相互转化现象。 《电能转换》是湘科版教材第三单元《能量》第三课，纵观教材，在之前科学课的学习中，学生已经对具体的能量现象 (如机械运动、化学变化、声、光、电、热、磁等现象)有所了解，能量以名词方式也在生活学习中用过。在第一课《能量家族》的学习中，学生建立了一些能量概念：机械能、热能、化学能，还把过去已学的能量的各种具体表现形式 (声、光、电、磁) 进行了汇总、整合，统一到“能量”大概念之下，通过对生活中能量表现形式的归类，形成了比较系统地关于能量的概念。 本课时通过观察、设计、实验等一系列精选的活动，引领学生重点围绕化学能、机械能可以转换为电能进行探究，认识能量转换装置的工作原理，按电能转换的两个方面“化学能转换为电能和机械能转换为电能”引导学生自主发现能量是可以相互转换的，关注化学能、机械能转换为电能的事实，同时通过对点亮多个二极管方法的研究，渗透能的总量守恒 (能量不会消失，只是从一种形式转换成另一种形式；一种能量的增加转换成的能量也会增加)。 二、学生情况分析 六年级学生对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，他们乐于动手操作具体形象的物体。在日常生活中，学生已经知道电是重要的能源，生活中离不开电。在四年级下册，学生不仅学习了电路设计，具备电路连接的相关知识和能力，还经历了“电怎样改变我们的生活”、“从发电厂到我们家”、“家庭用电调查”等探究活动，对电能相互转换过程，以及用电器、电池等电能转换装置有过感性认识，但是对能量的转换的科学解释较为陌生。 通过本单元前两节课的学习，学生已经知道了能量无处不在，能量存在形式有很多种，并获取了热能与其他形式的能相互转换的事实，这些都为学生探究电能转换奠定了知识和方法基础。对于学生来说，在生产生活中能的形式与转化有一定的知识储备和生活积累，且已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯，但要完全理解能量转换的实际意义与应用上会出现一定的困难。 能量转化是一个很抽象的知识，所以需要学生自己动手实验，结合相关的视频辅助学生理解，将抽象的内容进行分解，变成具体的知识，让学生容易理解和吸收。学生在观察和实验过程中，进一步提高观察、实验、分析能力，保持对物质世界的好奇心，并培养其事实求是的精神。 六年级学生已经具有了丰富的科学知识和良好的科学素养，教师应充分利用学生的学习优势，在教学中尽量做到生活化和实践性，在探索中给予适时的指导，培养学生以事实为依据，将分散的知识点，通过一定的有序的整理与归纳，提升到一个理性认识水平。让学生尝试从能量转化、储存的视角去认识能量，理解物质世界，培养学生综合运用知识系统、辩证地分析问题的能力，学会用联系的观点看待事物、看待世界。 某一课时的教学目标 一、科学知识 1.知道水果中的能量可以转换为电能，自然界水中的能量、风中的能量等可以转换为电能。 2.对能量守恒定律有初步的意识。初步知道一种能量增加，转换成的另一种能量也会增加。 二、科学思维 1.依据果蔬电池实验现象，运用描述、分析、类比以及归纳等思维方式，总结得到能量可以转换。 2.通过观察改变果蔬个数的实验现象，运用共变的思维方式，意识到能量增加，转换成的另一种能量也会增加。 三、科学探究 1.能够利用果蔬点亮发光二极管，制作出果蔬电池，通过对实验现象的描述和分析，得出果蔬中的能量可以转换为电能的结论。 2.以点亮串联的两个发光二极管为目的,研究改变果蔬数量与二极管亮的个数之间的关系，依据实验现象得出果蔬数量增多，其中的能量也会增加，转换成的另一种能量也会增加的结论。 四、态度责任 1.对果蔬电池的探究充满好奇心，具有在基于证据和逻辑的基础上发表自己见解的意识。 2.具有使用多种材料初步探究能量守恒的意识和能力，以及从不同角度分析实验现象的能力。 3.形成合作与分享的意识；初步意识到科学研究的严谨性。 某一课时的教学重点、难点 重点：以果蔬电池为例，通过对实验现象的描述和分析，总结出果蔬中的能量可以转换为电能的结论。 难点：通过改变果蔬数量的实验，依据实验现象运用分析、归纳的思想得出果蔬数量增多，其中的能量也会增加，转换成的另一种能量也会增加的结论。 某一课时的教学过程设计 具体教学过程 教学阶段 教师活动 学生活动 设计意图 一、情境导入，激发兴趣 二、探究电能的来源之一以及变化 三、拓展：电能的其他来源 四、作业布置 1.谈话：四班同学偶然间发现一个现象，问我是怎么回事？我也没研究明白，想集大家的智慧一起找到答案。 2.出示已将连接好的水果电池和被点亮的二极管。 问：二极管为什么会被点亮？ 3.展示水果“没有电池，二极管为什么还会亮”；切开水果，证明水果中没有电池。 4.同学们已经亲眼所见水果中并没有电池，到底是不是水果中有类似电池的能量，我们一起研究一下。 1.请你们小组讨论一下“二极管为什么会发光”将讨论后的电路实物图画到实验单上。 2.出示讨论要求：请一位同学读一下讨论要求。 3.谈话：请每组根据自己的实物图，利用材料进行验证。因为二极管亮的不是很明显，可以用黑卡纸做背景。 实验要求：请把你的操作和所观察到的现象如记录在表中并在记录单中画出电路实物图。 4.师：是哪一种能量让二极管发光的？电能又来自哪里？ 5.刚才大家利用果蔬点亮二极管的这个实验证明了能量之间有什么关系？ 6.谈话：通过刚才的实验，恭喜大家已经找到了果蔬让二极管发光的秘密了，谢谢大家帮我和四班同学解决了疑惑。大家如此聪明，我相信接下的挑战肯定难不倒大家。 7.出示任务要求： 利用刚才所学的知识（用串联的方式）点亮两个串联的二极管。 限时10分钟。 8.全班分享交流实验现象和结果。 9.问：通过刚才的实验我们得出了一个什么结论？ 1.现在老师这里还有一个仪器，谁有办法让灯泡亮起来？ 2.谁有办法让灯泡的亮度发生变化？ 3.通过第一位同学的操作，手摇发电机中的能量转换关系是什么样的？ 第二位同学的操作又能让我们得出什么结论？ 4.看来同学们已经掌握手摇发电机的秘密了，那你知道屏幕上的这几幅图又隐藏着什么样的能量转换关系？ 1.谈话：生活中有各种各样的用电器，调查、分析它们工作时输入的能量，输出的能量和能量是怎么转换的？ 2.生活中还有哪些现象体现了：一种能量增加，转换成的另一种能量也会增加的结论，在笔记本上进行记录和描述。 3.尝试利用电能和其他形式能转换的特点进行科技小制作。 学生思考后进行回答 1：水果里藏有电池。 2：水果可能充当了电池的作用。 3：水果里有类似电池一样的能量。 小组进行讨论并完成记录单 进行全班分享 学生按照记录单上的实物图进行实验操作，验证猜想。 若失败，则更换方法继续实验。 将失败以及成功的操作全部记录在实验记录单上。 交流分享自己组的发现。 电能 水果中的能量。 能量间可以进行转换 果蔬中的能量可以转换为电能。 小组围绕任务要求进行实验设计的讨论尝试从数量、种类、大小等方面进行研究点亮串联的两个二极管的方法。 交流实验现象： 我们组发现一个水果能够点亮一个二极管，无法点亮两个二极管，说明电量比较少。 我们组为了点亮两个二极管，一个一个增加的水果的数量，增加到第3/4个二极管才亮起来。 我们组发现水果增多，水果中的能量也增多了，因为点亮的二极管变多了，所以转换成的电能也增多了。 果蔬中的能量可以转换为电能。 水果增多，水果中的能量也增多了，转换成的电能也增多了。 学生上前用手摇动发电机，让灯泡亮起来。 学生摇的慢，就不亮，摇的快就很亮。 是动能转换成电能 动能增多，转换成的电能也会增多。 水中的能量转换成电能 风中的能量转换成电能 蒸汽中的能量转换成电能 课下调查研究并填写在活动手册第九页中。 在笔记本上进行记录和描述。 课下尝试进行科技小制作。 以学生喜闻乐见的形式入手，不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够引发学生对水果发电的思考，从而调动学生的主动探究性，构建以学生为主体的课堂。 当学生运用所学的电路知识无法解决问题，出现了失败的情况，不仅会引发认知冲突，还会进一步观察老师的模型，从而找到所在问题并思考解决办法。这是学生主动探究性的体现。以水果电池作为核心实验，学生通过多组操作点亮发光二极管，坚定不移的相信水果中的能量可以转化为电能。将抽象的能量转化具象化，不仅关注了学生在探究时的多样性，还运用求同归纳法锻炼学生的归纳概括能力。 在第一个实验的基础上提升难度，学生有第一个实验搭建的脚手架更易完成和成功，不仅可以激发探究的热情和兴趣，更容易让学生获得成就感。通过改变果蔬数量研究能够点亮的二极管个数，利用共变归纳法，初步发现果蔬数量增多，其中的能量也会增加，转换成的另一种能量也会增加的结论，达到让学生浅触能量守恒的现象为初中的深入学习打下基础的目的。初步实现让学生在玩中学知识，在玩中发现科学原理。 引导学生通过模型更直观的观察到能量变多转换成的另一种能量也会增多。 从现实生活入手，利用常见的发电方式，让学生意识到不只有一种能量可以转化为电能，丰富电能来用的同时，让学生坚信能量之间可以转换。 将所学与生活实际相联系，避免与实际脱轨，作为知识的输出体现，不仅巩固学生所学，还能让学生初步意识到科学学科是服务于生活、服务于人类，科技改变生活。 5 学科网（北京）股份有限公司 $$