2.7《能量转化和能量传递》（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7课《能量转化和能量传递》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。教学以学生熟悉的生活现象为切入点，引导学生经历“调查生活现象—体验能量变化—制作探究玩具—建构科学概念”的完整科学探究过程，将抽象的能量转化与传递概念转化为可观察、可操作的实践活动，同时渗透“科学源于生活、服务生活”的理念，结合能量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》的第四课时，是本单元的总结与提升课，承接前几课对电能与光能、热能、磁能、机械能转化的学习，进一步拓展到生物、机械等领域的能量转化，同时引入“能量传递”的概念，帮助学生建构完整的能量转化与传递的科学观念。教材以“我们身边有哪些能量转化现象？”为核心问题，通过“调查生活中的能量转化现象—体验能量转化和传递现象—制作弹力小车—探究能量传递现象—制作能量转化玩具”的探究主线，引导学生理解不同形式的能量可以相互转化，还可以从一个物体传递到另一个物体，认识到能量转化与传递的普遍性。教材设计从生活现象入手，层层递进，将抽象的能量概念转化为具象的体验、制作与实验活动，同时融入能量转化玩具的制作，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几课的学习，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、磁能和机械能，也了解了电磁铁、电动机等设备的能量转化过程。同时，他们对生活中的能量现象有一定的经验，知道篝火燃烧、击鼓、萤火虫发光等现象，但对“这些现象背后的能量转化形式”“能量传递的概念”“能量转化与传递的普遍性”缺乏系统认识，对“不同形式的能量如何相互转化”“能量如何在物体间传递”理解存在困难。此外，该阶段学生好奇心强，乐于动手制作和体验活动，具备初步的观察、记录和分析能力，但在实验操作的规范性、实验现象的分析推理能力上仍需引导，需要借助具象的体验、制作和实验活动，将抽象的能量概念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. 知道不同形式的能量可以相互转化，了解生活中常见的能量转化现象及其转化形式。 2. 理解能量不仅可以转化，还可以从一个物体传递到另一个物体，知道能量传递的普遍性。 3. 了解能量转化与传递在生物生长、运动、机械工作等领域的广泛应用，认识到世界是由物质组成的，物质都有能量。 （二）科学思维目标 1. 能基于生活现象，提出关于能量转化与传递的合理猜想，分析不同现象背后的能量转化形式。 2. 能通过体验活动、制作实验，分析能量转化与传递的过程，推理得出“能量可以相互转化和传递”的结论，发展证据意识和逻辑推理能力。 3. 能运用“能量转化与传递”的科学概念，解释生活中的各种现象，分析其能量转化与传递过程，实现知识的迁移应用。 （三）探究实践目标 1. 能调查生活中的能量转化现象，记录并分析不同现象的能量转化形式，提升调查与信息整理能力。 2. 能参与拍手、扭动铁丝、摩擦直尺等体验活动，观察并描述活动中的能量转化现象，提升观察与分析能力。 3. 能根据课本步骤，制作弹力小车，观察并描述小车运动过程中的能量转化现象，提升动手制作与探究能力。 4. 能参与能量传递实验，观察并描述能量在物体间传递的现象，提升实验操作与分析能力。 5. 能利用身边的材料制作能量转化玩具，设计并实现能量转化，提升技术应用与创新能力。 （四）态度责任目标 1. 对探究能量转化与传递现象产生浓厚兴趣，乐于主动探究生活中各种现象背后的科学原理。 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，在体验和制作活动中养成规范操作、安全第一的良好习惯。 3. 体会能量转化与传递在生活和科技中的重要作用，感受科学与生活的紧密联系，树立合理利用能量、节约能源的意识。 五、教学重难点 教学重点 通过体验、制作和实验探究，理解不同形式的能量可以相互转化，能量还可以在物体间传递，建构“能量转化与传递”的科学概念。 教学难点 1. 理解不同形式能量的相互转化过程，能准确分析生活现象中的能量转化形式。 2. 理解能量传递的概念，能通过实验现象描述能量在物体间的传递过程。 六、教学准备 教师准备 教学课件、生活中能量转化现象的图片/视频、体验活动材料（铁丝、直尺、纸屑）、弹力小车制作材料（线轴、牙签、橡皮筋、卡纸、小棍）、能量传递实验材料（绳子、重物）、能量转化玩具制作材料（电池、导线、开关、小灯泡、磁铁、线圈等）、实验记录单、板书贴。 学生准备 每组一套体验活动材料（铁丝、直尺、纸屑）、一套弹力小车制作材料、实验记录单、笔、课后调查记录表。 七、教学过程 （一）情境导入，聚焦生活中的能量现象（5分钟） 师：同学们，上课！我们已经学习了电能与光能、热能、磁能、机械能的转化，其实能量转化不仅存在于电器的工作过程中，生物的生长和运动、各种机械的工作都与能量转化有关。大家看课本第23页的图片，篝火燃烧、击鼓、萤火虫发光，这些现象中，有没有能量转化？它们是怎样转化的？ 生：篝火燃烧，化学能转化成热能和光能；击鼓，人的动能转化成声能；萤火虫发光，化学能转化成光能！ 师：说得非常对！这些都是生活中常见的能量转化现象。今天，我们就一起来全面探究能量转化和能量传递的奥秘，走进《能量转化和能量传递》的科学课堂。（板书课题：能量转化和能量传递） （二）调查分析，梳理生活中的能量转化现象（10分钟） 师：大家还知道生活中有哪些能量转化现象？请大家以小组为单位，讨论一下，把你们知道的现象和能量转化形式记录在记录单上，给大家5分钟时间，讨论结束后请小组代表分享。 （学生小组讨论，教师巡视指导，引导学生从不同领域举例，如生物、机械、自然现象等） 师：时间到！哪个小组来分享你们的发现？ 生：我们小组发现，植物的光合作用，太阳能转化成化学能；人跑步，化学能转化成动能；水电站发电，水的动能转化成电能！ 生：我们小组补充，蜡烛燃烧，化学能转化成热能和光能；太阳能电灯发光，太阳能转化成电能，再转化成光能；打电话，声能转化成电能，再转化成声能！ 师：大家发现了这么多能量转化现象！那大家想一想，能量转化只能朝着一个方向进行吗？比如打电话的过程，声能转化成电能，再转化成声能，是不是一个双向的转化？ 生：是的！还有太阳能电灯，白天太阳能转化成电能储存起来，晚上电能再转化成光能，也是双向的转化！ 师：说得非常对！能量转化不是只能朝着一个方向进行，不同形式的能量之间可以相互转化。那大家再想想，这些能量转化现象，有什么共同点？ 生：它们都是一种形式的能量变成了另一种形式的能量！ 师：没错！不同形式的能量之间可以相互转化，这就是能量转化的普遍性。 （三）体验探究，感受能量转化和传递现象（12分钟） 师：接下来，我们通过几个小活动，来亲身感受一下能量转化和传递现象。大家看课本第24页的活动，我们一个一个来体验。 活动一：拍手 师：请大家用力拍手，感受一下手掌的变化，听听有什么声音？ （学生拍手，体验活动） 师：谁来说说你的感受？ 生：手掌有点热，还发出了声音！ 师：这说明什么？ 生：说明拍手的时候，人的动能转化成了声能和热能！ 师：说得非常对！ 活动二：来回扭动铁丝 师：请大家拿出铁丝，来回扭动铁丝，然后用手摸一摸铁丝的弯折处，感受一下温度变化。注意不要用力过猛，避免铁丝断裂划伤手！ （学生来回扭动铁丝，体验活动） 师：大家摸到铁丝弯折处变热了吗？这是什么原因？ 生：变热了！说明扭动铁丝的动能转化成了热能！ 师：没错，这就是机械能转化为热能的现象，就像我们冬天搓手取暖一样。 活动三：摩擦直尺靠近纸屑 师：请大家用直尺在头发上摩擦几下，然后靠近纸屑，看看会发生什么现象？ （学生摩擦直尺，靠近纸屑，体验活动） 师：大家看到纸屑被直尺吸起来了吗？这是什么能量转化？ 生：看到了！摩擦直尺的动能转化成了电能，直尺带电后就吸引纸屑了！ 师：说得非常对！这是机械能转化为电能的现象，也就是我们说的摩擦起电。 师：通过这三个体验活动，我们亲身感受到了不同形式的能量转化，动能可以转化为声能、热能，机械能可以转化为热能、电能，这也说明不同形式的能量之间确实可以相互转化。 （四）制作探究，制作弹力小车分析能量转化（10分钟） 师：接下来，我们来制作一个弹力小车，看看小车运动过程中，发生了怎样的能量转化。大家看课本第25页的制作步骤，老师给大家再演示一遍： 1. 把牙签穿过线轴，在牙签上套上橡皮筋，橡皮筋的一端卡在牙签上，另一端从线轴的中间穿过去。 2. 用卡纸做一个小卡片，固定在牙签的另一端，防止橡皮筋滑出。 3. 用小棍转动线轴，让橡皮筋拧紧，然后把小车放在桌子上，松开手，看看小车会不会动起来。 师：制作的时候要注意，橡皮筋要卡紧，转动线轴时不要太用力，避免橡皮筋断裂。现在请大家以小组为单位，制作弹力小车，完成后试试小车能不能动起来，观察小车运动过程中的能量变化。 （学生分组制作弹力小车，教师巡视指导，重点关注学生的制作步骤是否规范，提醒学生注意安全） 师：时间到！哪个小组来分享你们的弹力小车？小车动起来了吗？ 生：我们的小车动起来了！转动线轴的时候，橡皮筋被拧紧，储存了能量，松开手后，橡皮筋的能量释放出来，带动线轴转动，小车就前进了！ 师：说得非常对！那这个过程中，能量是怎样转化的？ 生：转动线轴的动能转化成了橡皮筋的弹性势能，松开手后，弹性势能又转化成了小车的动能！ 师：总结得非常完整！这就是弹性势能和动能之间的相互转化，也是能量转化的一种形式。 （五）实验探究，探究能量传递现象（8分钟） 师：我们已经知道了不同形式的能量可以相互转化，那能量能不能从一个物体传递到另一个物体呢？我们来做一个实验：绳上系有两个重物，把其中一个重物提到一定高度，然后轻轻释放，看看会发生什么现象？ （邀请一名学生上台操作实验，其他学生观察） 师：大家看到了什么现象？ 生：被提起的重物释放后，摆动起来，碰到了另一个重物，另一个重物也跟着摆动起来了！ 师：这说明什么？ 生：说明能量从第一个重物传递到了第二个重物上！ 师：说得非常对！第一个重物的动能传递给了第二个重物，让第二个重物也摆动起来了。这就是能量传递的现象，能量不仅可以转化，还可以从一个物体传递到另一个物体。大家再想想，生活中还有哪些能量传递的现象？ 生：用热水袋取暖，热水袋的热能传递给了我们的身体！ 生：敲鼓的时候，鼓槌的动能传递给了鼓面，鼓面振动发出声音！ 师：大家说得非常多！这些都是能量传递的现象，能量传递在生活中也是普遍存在的。课本里告诉我们，世界是由物质组成的，物质都有能量。不同形式的能量可以相互转化，还能从一个物体传给另一个物体。 （六）拓展应用，制作能量转化玩具（10分钟） 师：利用身边的材料，我们可以制作很多能量转化玩具，大家看课本第26-27页的图片，这些玩具都是利用能量转化制作的，比如有趣的红绿灯、电磁“秋千”、趣味“机关王”。大家可以利用老师提供的材料，小组合作制作一个能量转化玩具，比如红绿灯，看看你们的玩具发生了怎样的能量转化。 （学生小组合作制作能量转化玩具，教师巡视指导，引导学生思考玩具的能量转化形式） 师：哪个小组来展示你们制作的能量转化玩具？说说你们的玩具发生了怎样的能量转化？ 生：我们制作的是红绿灯，接通电源后，灯泡亮了，电能转化成了光能和热能！ 生：我们制作的是电磁秋千，接通电源后，线圈产生磁性，和磁铁相互作用，让秋千摆动起来，电能转化成了磁能，再转化成了秋千的动能！ 师：大家的玩具都非常成功！这些玩具都是利用不同形式的能量转化制作的，也让我们感受到了能量转化的乐趣。 （七）全课小结，梳理收获（5分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了能量转化和能量传递的奥秘，通过调查、体验、制作和实验，了解了能量转化和传递的现象。谁来说说，你有哪些收获？ 生：我知道了不同形式的能量之间可以相互转化，而且不是只能朝着一个方向转化。 生：我知道了能量不仅可以转化，还可以从一个物体传递到另一个物体。 生：我学会了制作弹力小车，知道了弹性势能和动能之间的相互转化。 生：我知道了生活中很多现象都和能量转化、传递有关，比如篝火燃烧、击鼓、摩擦起电等。 生：我知道了世界上的物质都有能量，能量转化和传递是普遍存在的。 师：大家的收获都很丰富！从调查生活中的能量现象，到体验能量转化活动，再到制作弹力小车和能量转化玩具，我们完整地经历了一次科学探究的过程。能量转化和传递是自然界中普遍存在的现象，也是我们生活和科技发展的基础。希望大家以后能带着科学的眼光，去发现生活中更多的能量转化和传递现象，探究更多科学的奥秘，树立节约能源、合理利用能量的意识。 八、板书设计 能量转化和能量传递 1. 能量转化：不同形式的能量可以相互转化（双向转化） 篝火燃烧：化学能→热能+光能 击鼓：动能→声能 萤火虫发光：化学能→光能 弹力小车：动能→弹性势能→动能 2. 能量传递：能量可以从一个物体传递到另一个物体 重物摆动实验：动能→动能 热水袋取暖：热能→热能 3. 核心结论：物质都有能量，能量可以转化，也可以传递 4. 生活应用：能量转化玩具、电器、生物活动等 九、教学反思 本节课以学生熟悉的生活现象为切入点，通过“调查生活现象—体验能量转化—制作弹力小车—探究能量传递—拓展制作玩具”的探究主线，落实了科学核心素养的培养目标。教学中，通过体验活动、制作和实验让学生直观感受能量转化与传递的现象，有效建构了“能量可以相互转化和传递”的科学概念；小组合作讨论和制作的形式，充分调动了学生的参与积极性，培养了学生的合作交流能力和动手实践能力。同时，教学过程中融入生活中的大量实例，引导学生理解能量转化与传递的普遍性，体会科学与生活的紧密联系，树立节约能源的意识。 但教学中也存在一些不足：部分学生对能量转化形式的分析不够准确，后续可以增加更多生活实例的分析练习，帮助学生深化理解；在弹力小车的制作环节，个别小组的小车没有成功运动，主要是因为橡皮筋的安装和转动步骤不规范，后续教学中可以加强对制作细节的指导，提前进行关键步骤的示范；对于能量传递的概念，部分学生理解不够深入，后续可以增加更多能量传递的实验，帮助学生进一步感受。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 学科网（北京）股份有限公司 $