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(共59张PPT)
《能量》单元教材解读
教育科学出版社小学科学六年级上册
能量是什么？
能量简称“能”，用来表征物理系统做功的本领。能量的单位与功的单位相同，在国际单位制中是焦耳。能量和质量一样都是标量。各种场也具有能量。能量以多种不同的形式存在。能量守恒和能量转换是自然界的基本定律之一。
雷声、闪电有巨大的能量
跑步等运动需要能量
汽车开动需要汽油、天然气
食物营养中脂肪、糖类。巧克力中含有能量
内心充满能量
电池、橡皮筋里有能量
太阳具有能量
能量
学生对“能量”的最初印象
这说明六年级学生对能量有一定的感性认识，但没有形成正确的科学概念。考虑到学生的年龄特点，本单元不能从抽象的定义出发来演绎各种能量形式及其相互转换，而应该引导学生从回顾身边的能量表现形式（电和磁）为切入口，展开对能量的研究。
新教材
旧教材
《小学科学课程标准》
（2017版
）关于能量的领域目标
“探索”部分的第一个活动是“了解让汽车运动起来的能量”。能量对学生来说是非常抽象的，教科书以生活中常见的汽车为切入口，使学生初步体会到能量有着不同的表现形式。
“探索”部分的第二个活动是“寻找身边的能量形式”，通过把科学学习与日常生活相互关联，帮助学生回忆并记录身边存在的声、光、电、热、磁等不同的能量形式。
“拓展”部分给学生布置了一份调查作业，调查家里10种用电器的功率、容量等信息，估算用电器的使用时长，了解家里的用电状况。这份调查作业是为下一课了解家里电能的消耗做准备的，务必要让学生去完成。
下一节课的教材内容
“探索”部分第一个问题“分析我们用于出行和使用的物品”的关键是“调查”和“分析”。“调查”包括家里出行使用的交通工具和主要物品的能量形式及来源。“分析”是基于调查的讨论，对能量的认识不仅仅局限于能量形式名称的了解，更重要的是我们持什么态度来看待能量。教科书提供了一幅正在排放尾气的汽车图，意在以汽车为例说明人类对能源的利用消耗以及对环境的影响等，引导学生多维度来看待能源及节能问题。
《全国机动车尾气排放监测管理制度》
《机动车污染排放防治技术政策》等
《中华人民共和国大气污染防治法》等
《中华人民共和国环境保护法》
“探索”部分第二个活动“统计家里电能的消耗”的关键是“统计”和“估算”。“统计”的内容是家里主要用电器的耗电情况（上节课后完成）；“估算”的内容包括家中每天的耗电量和一个月电费支出，将原本抽象的电能消耗转化为具象的电费，使学生从数据中真真切切地感受到能量消耗之大，激发节约能源的意识。
计算公式：功率（瓦）×时间（小时）÷1000=耗电量（度）
本课作为经典课文，两个“探索”活动与旧教材基本一致。
但是，这就意味着教学中也要墨守成规吗？
杭州学生课堂上的“小动作”，该批评，还是表扬？
对折
换方向
不同位置
1820年4月，奥斯特偶然发现了通电导线能让磁针发生微小偏转。之后，他花了三个月时间，做了许多次实验，有了更多发现……由此，奥斯特开辟了物理学的新领域──电磁学。
“重演”奥斯特实验，只是重演其实验的结果，还是重演其实验的过程？我们的教学目标是什么？
教师要鼓励学生大胆尝试导线和线圈的不同摆放方法，在不断的体验中“重演”奥斯特实验，这是科学精神的培育过程，比传授科学知识更有价值。
学生活动手册
强化
（分组实验）
弱化
（演示实验）
学生在上一节课“重演”了奥斯特实验，知道了电和磁的关系，而本课希望学生能上升到“电能和磁能可以互相转换”的高度。“聚焦”部分借助生活中常见的磁能用具，发现这些磁能是由电能转换而来的，从而把本课的研究指向“什么样的装置可以将电能转换为磁能”的问题上。
“探索”部分第一个活动“自制铁钉电磁铁，并通电测试”，教科书通过三幅插图介绍了在铁钉上绕制线圈的方法和步骤。图1指导学生沿着一个方向绕线圈，图2说明压住线头线尾的方法，图3呈现的是电磁铁成品的样子。要选用带绝缘胶皮的导线，便于缠绕拆开多次使用。线长够绕50～100圈为好。导线需要教师课前准备好，为使实验现象明显，要注意用砂纸把线头磨光。
“探索”部分第二个活动“用电磁铁将大头针搬运至指定位置”，其实包含了怎样控制电磁铁吸引和放落大头针的两个环节。这个活动不在于电磁铁吸引了多少大头针，重点是要学生从能量的角度去思考，是什么能量使电磁铁吸引住了大头针，这种能量是谁给的？为什么断开电源，大头针就掉了，是能量转换的通道不通的吗？通过思考，把学生探究的重点引入到对能量的思考上来，而不仅仅只是关注电磁铁吸引大头针的现象。
“探索”部分第三个活动“电磁铁也能指南北吗”，分为：1.研究电磁铁有没有南北极；2.研究电磁铁的南北极与什么有关。学生可以用原来学过的磁铁性质来解决这个问题。
但在实际操作汇中，线圈的缠绕方向容易混淆，从一种绕法转换到另一种绕法需要花费较长的实验时间。
“拓展”部分是大型发电机的机械传动部位。教材的意图是指向机械能转换为电能。如学生理解困难，可改为……
拓展：简易电磁起重机
“聚焦”部分首先呈现了电磁起重机吊起废旧汽车的场景图，意在引出电磁铁的生活应用实例。接着描述了电磁起重机是怎样工作的，引导学生与上节课自制的电磁铁进行对比，发现电磁铁的磁性强弱差异很大，自然产生问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？这是本课的研究主题。
电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？
回忆上节课有关电磁铁的知识，学生会认为电磁铁磁性强弱应该与这三个方面有关：一是线圈，可能与线圈匝数、线圈粗细、长短等有关；二是铁芯，可能与铁芯粗细、长短、形状等有关；三是与电流大小有关，简单说就是与电池的多少有关。由此，学生提出的因素可能有：①电池数量；②绕线多少；③铁芯粗细；④铁芯长短；⑤铁芯形状（条形或马蹄形）；⑥线圈粗细；⑧线圈长短；⑧线圈形状；⑨线的类型（漆包线或胶皮线）等等。
对于学生的假设，教师不轻易做肯定或否定。因为本课的核心就是基于学生的假设，引发其经历设计实验、检验假设、得出结论的科学探究过程。
“探索”部分由两个活动组成。第一个活动：验证电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关；第二个活动：验证电磁铁的磁性强弱可能与电流大小有关。
这两个活动都属于典型的对比实验，实验前小组研究计划的制定尤为重要：怎样做到公平实验？需要改变的实验条件是什么？不需要改变的实验条件是什么？如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验前需要结合学生活动手册中的表格进行讨论。
“探索”部分第一个活动是一种最直接的解暗箱的方法，呈现了小电动机的三个部分。示意图便于学生比照实物，认清每一个部件的名称，了解部件之间的结构关系。
在观察转子时，学生可能会联想到电磁铁，就需要学生想办法去验证自己的猜想——从换向器向线圈通电，看到转子吸起大头针的现象时，就可以推断出转子就是三个电磁铁的结论。
注意，小电动机的内部构造连接很紧密，需要教师课前预先拆解。
直流电动机工作原理
换向器的作用
“探索”部分第二个活动分成了三个步骤：1.安装转子；2.让转子转起来；3.改变转子的转动状态。
这三个步骤看似很简单，但留给学生自主探究的空间却很大，例如可以探究怎样使转子转得更快，学生会想到磁铁离转子更近一些、把电流加大一点等方法；可以探究怎样改变转子的转动方向，学生会想到把磁铁换一个方向接近（即改变磁极）或者换一下电池正负极接法（即改变电流方向）等方法。当学生提出这样的猜想时，教师要鼓励学生进行深入探究，并做好记录。
改变磁极（杭州学生）
改变电流方向（杭州学生）
本课的学习有难度，教参提供了三种层次的学习目标——浅层次：学生发现转子有三个电磁铁，转子转动与它有关；中层次：学生认为转子的转动是利用了电磁铁产生的磁性与外壳磁铁之间相互排斥或吸引的力；深层次：由于换向器改变了线圈中电流方向，从而导致电磁铁的磁极交替变化，使转子能持续不断的转动。教师根据本班学情，选择某个层次开展教学。
教科书没有对换向器、电刷的作用进行说明，学有余力的学生可以进行深入学习。
在前6课的学习中，学生了解到存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式，其之间可以相互转换。本课将继续引导学生深入探讨能量的来源和转换问题，拓宽对能量转换的认识，初步体会科学技术的发展和应用对社会的影响。
“聚焦”部分的问题“能量的形式是多种多样的，这些能量之间是如何进行转换的呢？”既承接了前面所学内容，又直接揭示了本单元的核心概念之一：能量转换。
“探索”部分第一个活动引导学生知道太阳的能量是通过光合作用传递给植物的。光合作用的过程是绿色植物利用光能把二氧化碳和水转化为有机物储存能量并释放出氧气的过程。至此太阳能就转化成了生物能。
食物链是从能量转移的角度描述太阳能是怎样给我们提供能量的。太阳能通过绿色植物的光合作用进入生态系统，转化了的能量通过食物链和食物网中逐级传递。说明太阳能是所有生命活动的能量来源。
林德曼效率（十分之一定律）
“探索”部分第二个活动“电能是从哪里来的”，从手摇发电机入手，让学生观察到动能转化成了电能，同时也能观察到手摇发电机的构造与小电动机是相似的。
学生在用电动机发电时，电流很少，无法点亮小灯泡，建议在教学中采用二极管替代小灯泡。
杭州学生用手摇发电机发电
杭州学生用电动机发电（二极管）
“拓展”部分的“组装、测试一辆太阳能驱动的小车”是一项技术与工程的实践活动。材料可以购买现成的太阳能小车套件，也可以改装自己的电动玩具小车。太阳能小车的制作，可以让学生体会到太阳能电池的便利和环保，认识到开发新能源的重要性。学生在完成这项工程技术活动时会不断产生新的问题，需要应用已学的电和磁相关知识、查阅资料，寻求合理的解决办法，这是一个动手动脑、培养创新思维的过程。
太阳能驱动小车
新教材“能量”单元内容是从学生生活中常见的“能量表现形式”开始，紧密联系学生生活体验，把学习的场景迁移到生活情景之中。教学中，要充分调动学生的生活经验，将能量和生活建立联系，加深对“能量转换”概念的理解。
本单元特色之一：内容更加贴近生活。
本单元特色之二：单元主线更加明确。
每一课的研讨部分具有“穿针引线”的作用，能指引学生利用“能量转换”的观念去解释每一个生活现象，去分析每一个探究活动。教学中，要以大单元整体教学的高度，承接好课与课之间的密切关系，逐渐充实对“能量”的认识。
《能量》单元内容结构:
了解身边的各种能量形式
调查家中使用的能量
重点研究电能和磁能的转化
电磁转化的应用——小电动机
探究能量的来源问题
《1.各种形式的能量》
《2.调查家中使用的能量》
《3.电和磁》
《5.电磁铁》
《4.电能和磁能》
《6.神奇的小电动机》
《7.能量从哪里来》
本单元特色之三：学习方式更加多元。
交流讨论
调查分析
实验探究
工程技术
结语：
本单元以“能量”为研究支点，以生活实例为研究载体，引导学生用“转换”的观念把声、光、热、电、磁等多种能量形式联系在一起，在生活调查、资料查阅以及大量实验探索的积累过程中，逐渐充实对“能量”的认识。在本单元的教材编写过程中，充分体现了“大概念”、“单元整体教学”、“学习进阶”、“儿童立场”等理念，指向了小学生科学核心素养的培养。
恳请指正！

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