2.6《小电动机转起来》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册人教鄂教版

五年级下册科学第二单元《能量的转化》 第6课《小电动机转起来》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心理念，以“核心素养为导向，探究实践为载体”为原则，聚焦“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四大核心素养的落地。教学以学生熟悉的四驱车为切入点，引导学生经历“观察结构—制作探究—建构概念—拓展应用”的完整科学探究过程，将抽象的电动机工作原理与能量转化概念转化为可操作、可观察的实践活动，同时渗透“科学源于生活、服务生活”的理念，结合电动机在生活中的广泛应用，培养学生用科学知识解释生活现象、理解科技原理的能力，落实“物质科学”领域的教学要求。 二、教材分析 本课是人教鄂教版小学科学五年级下册第二单元《能量的转化》的第三课时，是本单元的核心内容，承接前两课对“电能与光能、热能、磁能转化”的学习，进一步探究“电能与机械能的转化”，是对能量转化概念的深化与应用。教材以“四驱车是靠什么驱动的？”为核心问题，通过“观察电动机的结构—制作简易电动机—探究影响线圈转动的因素—分析电动机的能量转化—调查电动机在生活中的应用”的探究主线，引导学生理解电动机的工作原理，认识到电能可以转化为磁能，再通过磁能的相互作用转化为机械能。教材设计从学生熟悉的玩具四驱车入手，层层递进，将抽象的电动机原理转化为具象的制作与实验活动，同时融入电动机在现代生活中的应用，体现了科学与生活、科学与技术的融合，符合小学生从具象到抽象的认知发展规律。 三、学情分析 五年级学生已经通过前两课的学习，初步建立了“能量转化”的科学概念，知道电能可以转化为光能、热能和磁能，也了解了电磁铁的基本性质。同时，他们对电动机有一定的生活经验，知道四驱车、玩具车是靠电动机驱动的，也见过洗衣机、吹风机等电器中的电动机，但对“电动机的结构”“电动机的工作原理”“电能如何转化为机械能”等科学原理缺乏系统认识，对“线圈转动的影响因素”理解存在困难。此外，该阶段学生好奇心强，乐于动手制作和实验，具备初步的观察、记录和分析能力，但在实验操作的规范性、变量控制和实验现象的分析推理能力上仍需引导，需要借助具象的制作和实验活动，将抽象的电动机原理转化为可观察的现象，帮助他们突破认知难点，建构完整的科学概念。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道电动机主要由磁铁、线圈（转子）、换向器等部分组成，了解各部分的作用。 2. 理解电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，实现电能向机械能的转化。 3. 了解影响线圈转动的因素，如磁铁的存在、磁铁与线圈的距离等，知道这些因素会影响电动机的转速。 4. 了解电动机在生活中的广泛应用，如洗衣机、吹风机、冰箱等，认识到电动机是电能转化为机械能的重要装置。 （二）科学思维目标 1. 能基于四驱车驱动的现象，提出关于电动机工作原理的合理猜想。 2. 能通过制作简易电动机、对比实验，分析影响线圈转动的因素，推理得出电动机的工作原理，发展证据意识和逻辑推理能力。 3. 能运用“电动机的工作原理”和“能量转化”的科学概念，解释生活中电器的工作过程，分析其能量转化形式，实现知识的迁移应用。 （三）探究实践目标 1. 能根据课本步骤，规范制作一个简易电动机，掌握简易电动机的制作方法和关键技巧。 2. 能设计并实施对比实验，探究磁铁的有无、磁铁与线圈的距离对线圈转动的影响，观察并记录实验现象，分析得出结论。 3. 能在小组合作中完成分工协作，包括制作简易电动机、实验操作、现象观察、记录分析、交流汇报，提升动手实践与合作探究能力。 4. 能完成课后调查，了解电动机在生活中的应用，分析其能量转化过程，提升调查与信息整理能力。 （四）态度责任目标 1. 对探究电动机的工作原理和能量转化产生浓厚兴趣，乐于主动探究生活中电器的科学原理。 2. 认识到科学探究需要基于证据，培养尊重事实、严谨细致的科学态度，在实验中养成规范操作、安全用电的良好习惯。 3. 体会科学技术对人类生活的影响，感受电动机在现代生活中的重要作用，树立科技改变生活、科学服务社会的意识。 五、教学重难点 教学重点 通过制作和实验探究，理解电动机的工作原理，建构“电能转化为机械能”的科学概念。 教学难点 1. 理解通电线圈在磁场中受力转动的原理，以及影响线圈转动的因素。 2. 将简易电动机的实验现象与真实电动机的工作原理建立关联，用科学语言解释其能量转化过程。 六、教学准备 教师准备 教学课件、拆开的四驱车和电动机实物、简易电动机制作材料（电池、电池盒、开关、导线、漆包线、曲别针、纸杯、磁铁、砂纸）、实验记录单、板书贴、电动机应用视频资料、家用电器图片。 学生准备 每组一套简易电动机制作材料（电池、电池盒、开关、导线、漆包线、曲别针、纸杯、磁铁、砂纸）、实验记录单、笔、课后调查记录表。 七、教学过程 （一）情境导入，聚焦四驱车驱动现象（5分钟） 师：同学们，上课！大家玩过四驱车吗？谁来说说，四驱车是靠什么驱动的？ 生：靠电池！ 生：靠里面的小电动机！ 师：没错，四驱车里面的小电动机，是驱动四驱车前进的关键。大家看老师手里的四驱车，（出示四驱车，装上电池，让它跑起来），大家看，电动机转起来了，四驱车就跑起来了。那大家有没有想过，电动机是怎样转起来的？它里面藏着什么秘密？今天，我们就一起来探究电动机的秘密，走进《小电动机转起来》的科学课堂。（板书课题：小电动机转起来） （二）观察结构，认识电动机的组成（8分钟） 师：要了解电动机的工作原理，我们首先要看看电动机的结构。大家看课本第20页的图片，这是一个拆开的电动机，谁来说说，电动机由哪几部分组成？ 生：有磁铁和线圈！ 师：说得对！老师这里也有一个拆开的电动机，大家轮流观察一下（出示拆开的电动机实物，让学生观察）。大家可以看到，电动机主要由两部分组成：外面的磁铁（定子）和里面的线圈（转子），还有和线圈相连的换向器和电刷。那大家想一想，磁铁和线圈各有什么作用？ 生：磁铁能产生磁性，线圈通电后也会产生磁性，它们之间会有相互作用，让线圈转起来？ 师：你的猜想很有道理！接下来，我们就通过制作简易电动机，来验证这个猜想，看看线圈是不是真的能在磁铁的作用下转起来。 （三）制作简易电动机，初步探究线圈转动现象（15分钟） 师：大家看课本第21页的简易电动机制作步骤，老师给大家再详细演示一遍，大家要注意关键步骤： 1. 制作线圈：用漆包线绕一个线圈，线圈的一端引线的漆皮要全部刮掉，另一端引线的漆皮只刮掉半周。这一步非常关键，大家一定要注意！ 2. 固定支架：用曲别针做两个支架，固定在纸杯上，用胶带粘牢。 3. 安装磁铁：在纸杯底部放一块磁铁，磁铁要放在线圈的正下方。 4. 连接电路：把支架的一端通过导线连接到电池盒和开关上，组成电路。 师：制作完成后，接通电源，轻轻触碰一下线圈，看看会发生什么现象？大家制作的时候要注意：漆包线的刮皮一定要按要求来，一端全刮，一端刮半周；磁铁要放在线圈的正下方，距离不要太远；电路连接好后再闭合开关，通电时间不要太长，以免电池耗电过快。现在请大家以小组为单位，制作简易电动机，完成后可以先试试线圈能不能转起来。 （学生分组制作简易电动机，教师巡视指导，重点关注学生的刮皮步骤是否规范，提醒学生注意磁铁的位置和电路连接） 师：时间到！哪个小组来分享一下你们制作的简易电动机？线圈转起来了吗？ 生：我们小组的线圈转起来了！接通电源后，轻轻一碰，线圈就转起来了！ 师：太棒了！大家都成功让线圈转起来了。那大家想一想，线圈为什么会转起来？ （四）对比实验，探究影响线圈转动的因素（20分钟） 师：线圈转起来了，那线圈的转动可能和什么有关呢？我们来做几个对比实验，看看影响线圈转动的因素有哪些。 实验一：探究磁铁对线圈转动的影响 师：大家看课本里的对比实验，一个有磁铁，一个没有磁铁。我们来做一做：先把磁铁放在纸杯里，接通电源，看看线圈能不能转起来；然后把磁铁拿走，再接通电源，看看线圈还能不能转起来。大家可以把实验现象记录在记录单上。 （学生分组实验，教师巡视指导，引导学生观察磁铁有无对线圈转动的影响） 师：哪个小组来分享你们的实验结果？ 生：我们发现，有磁铁的时候，线圈能转起来；没有磁铁的时候，线圈就转不起来了！ 师：这说明什么？ 生：说明磁铁是线圈转动的必要条件，线圈通电后产生磁性，和磁铁之间发生相互作用，才会转起来！ 师：说得非常对！没有磁铁，线圈就无法受到力的作用，也就不会转动了。 实验二：探究磁铁与线圈的距离对线圈转动的影响 师：那磁铁和线圈之间的距离，会不会影响线圈转动的快慢呢？我们来做个对比实验：第一次把磁铁放在离线圈近的位置，接通电源，观察线圈的转速；第二次把磁铁放在离线圈远的位置，再接通电源，观察线圈的转速。大家可以数一数线圈每秒转多少圈，对比一下转速的变化。 （学生分组实验，教师巡视指导，引导学生控制变量，记录不同距离下的线圈转速） 师：哪个小组来分享你们的实验结果？ 生：我们发现，磁铁离线圈越近，线圈转得越快；离得越远，转得越慢！ 师：这说明什么？ 生：说明磁铁和线圈之间的距离越近，它们之间的磁力作用越强，线圈受到的力越大，转速就越快！ 师：总结得非常完整！那大家想一想，除了磁铁的有无和距离，还有哪些因素可能会影响线圈的转动？ 生：电池的节数，电池越多，电流越大，线圈的磁力越强，可能转得越快？ 生：线圈的匝数，线圈绕得越多，磁力越强，可能转得越快？ 师：大家的猜想都很有道理，这些因素大家课后可以继续探究。现在，我们把影响线圈转动的因素总结一下：磁铁的有无、磁铁与线圈的距离、电池的节数、线圈的匝数等，都会影响线圈的转动，这也是真实电动机转速不同的原因。 （五）分析原理，理解电动机的能量转化（8分钟） 师：现在，我们已经知道了线圈转动的影响因素，那电动机工作时，发生了怎样的能量转化呢？请大家结合我们之前学过的电磁铁知识，想一想。 生：电池提供电能，线圈通电后产生磁能，和磁铁之间相互作用，让线圈转起来，磁能转化成了机械能，所以整个过程是电能→磁能→机械能！ 师：说得非常对！电动机工作时，电能首先转化为磁能，然后磁能通过和磁铁的相互作用，转化为线圈转动的机械能，所以电动机的能量转化过程是电能转化为机械能，这也是电动机的核心作用。大家再想想，电动机工作的时候，除了机械能，还有其他形式的能量产生吗？ 生：电动机工作久了会发热，所以还有一部分电能转化成了热能！ 师：没错，任何电器工作时都会有一部分电能转化为热能，电动机也不例外，所以电动机工作时，能量转化主要是电能→机械能，还有一部分转化为热能。 （六）拓展应用，调查电动机在生活中的应用（7分钟） 师：电动机是电能转化为机械能的重要装置，在生活中应用非常广泛。大家看课本第22页的图片，这些电器中都装有电动机，它们工作时，会发生怎样的能量转化呢？ 生：洗衣机，电动机转动带动滚筒转，电能转化为机械能，还有一部分转化为热能。 生：吹风机，电动机转动带动风扇转，同时加热，电能转化为机械能和热能。 生：冰箱里的压缩机，也是电动机带动的，电能转化为机械能。 师：说得非常多！大家课后可以做一个小调查，看看家里还有哪些电器中装有电动机，把它们的名称和能量转化情况记录在调查记录表上，下节课我们一起交流。大家调查的时候要注意安全，不要随意拆卸电器，不使用的电器要断开电源。 （七）全课小结，梳理收获（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了小电动机的秘密，制作了简易电动机，还了解了电动机的应用。谁来说说，你有哪些收获？ 生：我知道了电动机主要由磁铁和线圈组成，还有换向器和电刷。 生：我知道了电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，电能转化为机械能。 生：我知道了影响线圈转动的因素有磁铁的有无、磁铁与线圈的距离、电池节数、线圈匝数等。 生：我学会了制作简易电动机，知道了漆包线的刮皮是关键步骤。 生：我知道了电动机在生活中应用很广泛，洗衣机、吹风机、冰箱里都有电动机，它们都是把电能转化为机械能。 师：大家的收获都很丰富！从观察电动机的结构，到制作简易电动机，再到探究影响线圈转动的因素，最后了解电动机的应用，我们完整地经历了一次科学探究的过程。电动机的发明，让电能可以转化为机械能，也让很多电器设备得以实现，改变了我们的生活。希望大家以后能带着科学的眼光，去发现生活中更多电动机的应用，探究更多科学的奥秘。 八、板书设计 小电动机转起来 1. 电动机的结构：磁铁（定子） + 线圈（转子） + 换向器、电刷 2. 简易电动机制作关键：漆包线一端全刮，一端刮半周 3. 影响线圈转动的因素： 磁铁：有磁铁才能转动，距离越近转速越快 电池节数：越多转速越快 线圈匝数：越多转速越快 4. 工作原理：通电线圈在磁场中受力转动 能量转化：电能 → 机械能（+热能） 5. 生活应用：洗衣机、吹风机、冰箱、四驱车等 九、教学反思 本节课以学生熟悉的四驱车为切入点，通过“观察结构—制作探究—对比实验—建构概念—拓展应用”的探究主线，落实了科学核心素养的培养目标。教学中，通过制作简易电动机和对比实验让学生直观感受电动机的工作原理，有效突破了教学难点；小组合作制作和实验的形式，充分调动了学生的参与积极性，培养了学生的动手实践能力和合作探究能力。同时，教学过程中融入电动机在生活中的广泛应用，引导学生理解能量转化的过程，体会科学技术对生活的影响，体现了科学与生活、科学与技术的融合。 但教学中也存在一些不足：部分学生的简易电动机制作没有成功，主要是因为漆包线的刮皮步骤不规范，后续教学中可以加强对关键步骤的指导，提前进行示范和纠错；在对比实验环节，个别小组的变量控制不够严谨，影响了实验结果的分析，需要在后续教学中加强对实验设计的指导；对于电动机的换向器作用，讲解不够深入，后续可以增加换向器的演示视频，帮助学生理解其工作原理。此外，课堂中对学生的生成性问题回应不够充分，后续教学中应更加关注学生的疑问，鼓励学生大胆提问，培养学生的质疑精神和创新思维。 学科网（北京）股份有限公司 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