3.13 摩擦生热（教学设计）科学青岛版六年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦“摩擦生热”核心知识点，通过远古人类钻木取火情境导入，引导学生猜想热量来源，进而开展搓手、砂纸打磨铁片等实验探究摩擦生热现象，梳理动能转化为热能的本质，再拓展至动能转化为声能、光能等多种形式，构建能量转化知识支架。 此设计以小组合作自主设计实验为亮点，学生通过动手操作归纳摩擦生热结论，发展科学思维与探究实践能力，融入黎族钻木取火非遗文化培养态度责任，结合滑滑梯、切割金属等生活实例深化科学观念，助力学生直观理解抽象能量转化，为教师提供可操作的探究式教学方案。

青岛版（2024）科学六年级上册 3.13《摩擦生热》教学设计 课题 3.13 摩擦生热 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1. 知道两个物体相互摩擦可以产生热量，摩擦生热的本质是动能转化为热能。 2. 了解动能可以转化为热能、声能、光能、电能等多种形式的能量，认识能量可以相互转化。 3. 知道钻木取火是人类利用摩擦生热获取火种，了解黎族钻木取火非物质文化遗产。 科学思维： 1.通过观察摩擦实验现象，能对比、分析现象背后能量的变化，推理摩擦过程动能向热能的转化过程。 2. 能对生活中能量转化实例进行分类，区分动能转化不同形式能量的场景，发展归纳推理思维。 探究实践： 1.小组合作，针对“物体相互摩擦会产生什么现象”自主设计探究方案，完成搓手、砂纸打磨铁片、划火柴、锯木条实验，记录实验现象，归纳实验结论。 2. 开展模拟钻木取火讨论，完善模拟实验方案，分析钻木取火能量转化。 3. 能搜集生活实例，分析不同实例当中能量转化形式，完成探究记录表。 态度责任： 1. 体会古代人类利用摩擦生热的智慧，感受我国非物质文化遗产魅力。 2. 意识到能量转化和生活密切相关，乐于观察发现生活当中能量转化现象，在小组合作中愿意分享实验发现，严谨如实记录实验现象。 教学重难点 重点：认识摩擦生热现象，理解摩擦生热是动能转化为热能；识别生活当中动能的多种能量转化形式。 难点：理解看不见的动能、热能的转化过程，能够独立分析实例当中完整的能量转化路径。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、聚焦 情境导入，揭示课题（5分钟） 师：同学们，请大家看大屏幕上这幅远古人类钻木取火图片。远古时代没有打火机，古人想要生火，就会用钻木取火的方法。大家思考一个问题，钻木的时候，能够引燃物体的热量，到底是从哪里来的呢？谁来说一说你的猜想？ 生1：木头互相摩擦，产生热量。 生2：转动木头有力量，力量转化为热。 师：大家的猜想都很有想法。木头之间互相摩擦，产生了热量，这种现象就叫作摩擦生热。今天这节课，我们一起来学习第13课《摩擦生热》，一起来探究摩擦当中藏着的能量秘密。 （板书课题：摩擦生热） 课 程 学 习 二、探索 活动1 研究摩擦生热（22分钟） 任务一：两个物体相互摩擦，会产生什么现象？ 师：同学们，两个物体互相摩擦，到底会不会产生热量？会出现哪些现象？请大家以4人为一个小组，结合课本上四幅图片：搓手、砂纸打磨铁片、划火柴、锯木条。小组讨论，我们可以怎样设计实验来验证猜想？给大家3分钟时间，小组讨论，完善我们的实验方案，想一想每一个实验怎么做，我们要观察记录什么现象。 （学生小组生生交流讨论，教师巡视指导） 师：时间到，哪个小组愿意分享你们小组设计的实验方案？小组代表来说。 小组1代表：我们小组设计四个小实验。第一个实验，两只手用力来回搓，感受手掌温度变化；第二个拿砂纸来回打磨铁片，摸一摸铁片温度；第三个，划火柴，观察火柴发生什么变化；第四个用锯条来回锯木条，摸锯条和木条的温度。我们要记录每一次摩擦之后出现的现象，感受温度有没有升高。 师：其他小组有没有补充？ 小组2代表：我们要注意，划火柴注意安全，不要烫到手；打磨铁片、锯木条的时候，不要被边缘划伤。做完摩擦之后，再触摸物体，不要摩擦的时候摸。 师：非常好！大家不仅设计了完整实验步骤，还考虑到实验安全。老师梳理大家共同完善后的实验方案： 实验步骤： 1.搓手实验：双手合拢，快速用力来回搓动10‑15次，立刻感受手掌的变化。 2.砂纸打磨铁片：拿砂纸，用力来回摩擦铁片表面20次，摩擦结束触摸铁片。 3.划火柴实验：将火柴头在火柴盒侧面用力摩擦，观察火柴的变化。 4.锯木条实验：拿锯条，来回反复锯小木条，一段时间之后触摸锯条、木条。 注意：做完摩擦动作之后再触摸物体，注意用火、尖锐器材安全，如实把现象填写到课本记录表。 师：下面请各个小组领取实验材料，分组开展实验，仔细观察，填写记录表，完成之后小组内部交流你们的发现。 （学生小组动手实验，教师巡视课堂，参与小组交流） 师：好，同学们实验结束，请把材料放回原位。我们一起来交流每一个实验的现象与发现。 师：第一个搓手实验，哪一组分享现象？ 生：搓手前手掌温度正常，用力快速搓手之后，手掌变热、发烫。 师：没错，搓手，两只手互相摩擦，手就热起来。第二个，砂纸打磨铁片实验。 生：打磨前铁片是常温，经过砂纸反复摩擦之后，铁片摸上去温度升高，变热。 师：很好。第三个划火柴，大家看到什么现象？ 生：火柴头和火柴盒侧面摩擦，火柴瞬间燃烧，产生火焰。摩擦产生的热量，把火柴引燃。 师：观察很到位。锯木条实验呢？ 生：来回锯木条之后，锯条发热，被锯的木条切口位置温度也升高。 师：同学们，四个实验我们全部完成。大家对比所有实验，共同说一说，这些实验共同现象是什么？ 生：物体互相摩擦之后，物体的温度都会升高，产生热量。 师：总结实验现象：两个物体相互摩擦之后，物体温度上升，产生热量。 师：那摩擦的时候，我们对物体施加了运动的力，物体在运动时具有什么能？ 生：动能。 师：摩擦之后产生了热，热是一种能，叫作热能。大家思考，摩擦的时候能量发生了什么变化？小组简短讨论。 生：物体运动的动能，经过摩擦，转化成了热能。 师：实验结论：物体相互摩擦可以生热，摩擦生热的实质：动能可以转化成热能。 任务二：钻木取火时，能是怎样转化的？ 师：刚刚我们完成摩擦生热的小实验，回到最开始的问题，钻木取火的时候，能量又是怎样转化的？我们先来看课本上4个引导问题。 PPT出示问题： 1.用力让钻杆快速旋转，这时钻竿具有什么能？ 2.钻一会儿，摸一摸木板的底部，木板为什么变热了？ 3.使木板变热的能是从哪里来的？ 4.钻木取火的过程中，能是怎样转化的？ 师：现在请小组结合我们刚刚摩擦实验得到的结论，讨论这4个问题，也想一想，如果我们要做模拟钻木取火实验，实验现象会是什么？小组交流3分钟。 （生生小组讨论，教师巡场） 师：哪个小组来汇报你们讨论结果。 小组代表：钻竿快速旋转，钻竿在运动，具有动能。钻杆不断和木板小孔摩擦，木板底部温度升高变热。木板得到的热能来自钻竿转动的动能。钻木取火整个过程，钻竿转动的动能，通过摩擦，转化成木板的热能。热量积累到一定程度，就可以引燃引火物。 师：说得非常完整。老师补充课本资料卡，我国黎族钻木取火技艺，是国家级非物质文化遗产。古人双手搓动钻竿，钻竿不停转动拥有动能，钻竿和钻火板不断摩擦，动能持续转化为热能，温度升高产生火星，点燃引燃物，得到明火。 师：如果我们开展模拟钻木取火实验： 模拟实验现象：钻竿持续快速转动摩擦木板，木板小孔位置温度慢慢升高，会出现冒烟，有火星。 实验结论：钻木取火，动能通过摩擦转化为热能，热量积累点燃可燃物。 三、探索 活动2 了解动能的转化现象（15分钟） 师：同学们，通过摩擦生热，动能可以变成热能。那在生产生活当中，有很多动能转化为热能的实例。课本给了我们三个例子：滑滑梯、切割金属、飞机降落。小组讨论，分析每一个场景当中，动能怎么转化成热能，给大家两分钟。 （小组生生交流） 师：我们逐个来分析。第一个滑滑梯。谁来说？ 生：小朋友从滑梯滑下来，身体和滑梯表面互相摩擦。小朋友运动具有动能，摩擦的时候，一部分动能转化成热能，所以滑完滑梯，屁股会热热的。 师：非常棒。第二个，切割金属。 生：切割工具高速运动，拥有动能，工具和金属猛烈摩擦，动能转化成大量热能，我们就看到四溅的火花。 师：很好。第三架飞机降落。 生：飞机降落地面以后高速滑行，轮胎和跑道地面剧烈摩擦。飞机滑行拥有巨大动能，摩擦，把动能转化为热能，轮胎会发热。 师：除课本这三个，你还能举出生活中动能转化成热能的例子吗？ 生1：冬天搓手取暖。 生2：磨刀的时候刀会发热。 生3：刹车的时候刹车片发烫。 师：大家善于观察生活。看来很多摩擦场景，都会发生动能转化热能。 师：提问：动能只能转化成热能吗？请大家看课本图片：敲鼓、荡秋千、流星、手摇发电机。请小组讨论：这几个实例中，动能分别转化成什么形式的能？ 小组讨论2分钟。 师：我们逐个分析。敲鼓：鼓槌敲打鼓面，鼓槌运动具有动能，敲打鼓之后，发出咚咚的鼓声。动能转化为什么能？ 生：声能。 师：对，敲鼓，动能转化为声能。 师：荡秋千：人来回摆动运动，拥有动能，动能和重力势能互相转化。 师：流星：流星高速闯入地球大气层，高速运动具备巨大动能，和大气摩擦，发光发热。动能转化成光能、热能。 师：手摇发电机，我们用手摇动把手，把手转动具有动能，发电机就可以发电点亮小灯。动能转化为电能。 师：同学们，除课本例子，你还能说说，动能还能转化为什么能？ 生1：拍桌子，动能变成声能。 生2：摩擦手电筒，摇一摇就亮，动能变电能。 师：总结：动能不仅仅可以转化为热能，还可以转化为声能、光能、电能等多种形式的能量，能量之间是可以互相转化的。请同学们把这些实例填写到课本的记录表当中。 课堂 小结 师：同学们，我们一起来回顾今天整节课。首先通过搓手、打磨铁片、划火柴、锯木条，我们发现物体互相摩擦可以生热，摩擦生热本质是动能转化为热能。钻木取火就是古人利用摩擦生热，动能转化热能取得火种。同时我们还知道，动能还能够转化成声能、光能、电能等多种能量形式，生活处处都有能量转化。 板书设计 摩擦生热 1.摩擦生热：物体互相摩擦，温度升高，产生热 本质：动能 → 热能 2.钻木取火：动能通过摩擦转化为热能（非遗：黎族钻木取火） 3.动能可以转化成多种形式的能 动能→热能（滑滑梯、切割金属、飞机降落） 动能→声能（敲鼓） 动能→光能+热能（流星） 动能→电能（手摇发电机） 能量可以相互转化 教学反思 本节课依托课本两组探究活动开展教学，通过四组小摩擦实验，让学生亲手感受摩擦生热，落实探究实践素养。课堂充分开展小组生生、师生交流，学生能够自主设计、完善实验方案，通过现象归纳得出动能转化热能核心概念。 不足：部分学生对于看不见、摸不着的“动能”这一抽象概念理解依旧薄弱，在分析能量转化路径的时候容易表述不完整。课堂模拟钻木取火受课堂条件限制，很难真正打出明火，只能观察冒烟现象。 改进措施：课后布置拓展任务，让学生继续寻找生活能量转化实例；可以补充短视频，展示真正钻木取火完整过程；增加更多生活实例，反复训练学生描述完整能量转化链条，帮助学生将抽象的能量概念与生活现象相结合进行理解。 1 学科网（北京）股份有限公司 $