小学科学三年级上册：能量与运动（基于教科版新教材的教学设计）

小学科学三年级上册：能量与运动（基于教科版新教材的教学设计）

一、教学内容分析

本课“能量与运动”是教科版新教材三年级上册“物质的运动与能量”单元的第六课，也是本单元的总结与提升课。本课承接之前对物体运动形式的学习，如位置、快慢、平移、转动等，首次将“能量”这一核心概念引入学生的认知视野。教材编排的逻辑是从生活现象出发，引导学生发现运动的物体具有“本领”，进而抽象出“能量”的概念，并初步理解能量可以推动物体运动，以及能量存在多种形式。本课内容不仅是对本单元所学运动知识的深化，更是为学生后续学习力学、能量守恒等更复杂的科学概念奠定基础，在整个小学科学课程体系中具有重要的承上启下作用，【核心概念·基石】。新教材特别强调通过实践活动帮助学生构建概念，因此本课教学设计将围绕一系列精心设计的探究活动展开。

二、学情分析

三年级学生正处于由具体形象思维向初步抽象逻辑思维过渡的阶段。他们对日常生活中的运动和现象有丰富的感性经验，如风能吹动风车、水能推动小船、自己跑动后会出汗等。这些经验是构建“能量”概念的宝贵基础【基础】。然而，“能量”本身是一个抽象的概念，学生很难直接“看到”或“摸到”能量。因此，教学的关键在于将抽象概念具象化，通过让学生观察和感受“能量产生的效果”，即物体运动的变化、声音的发出、光的产生、热的改变等，来间接地认识和理解能量。学生对于“能量从哪来”和“能量去哪了”可能会有初步的好奇，但缺乏系统的认识，这正是本课需要引导探究的方向【难点】。

三、教学目标

（一）科学观念

1.通过观察和实验，认识到运动的物体具有能量，这种能量可以使其他物体运动起来或发生改变。

2.知道能量存在多种形式，如风能、水能、电能、声能、光能、热能等，初步建立起能量形式多样性的观念。

3.理解能量可以传递和转换，初步形成能量是物质运动表现的科学认识【核心观念·重要】。

（二）科学思维

1.能够运用观察、比较、分析的方法，从生活现象中归纳出“能量”的共同特征。

2.能够基于现象进行合理推测和解释，如推测是什么让物体动起来的，并尝试用自己的语言描述能量。

3.初步学习使用因果逻辑关系思考问题，如“风（原因/能量）使风车转动（结果/运动）”。

（三）探究实践

1.能够按照实验步骤，规范操作“运动物体能否使其他物体运动”的探究实验。

2.学会用多种感官（眼、耳、皮肤等）和简单工具感受能量存在的证据。

3.能够用画图、口头表达或简单文字记录实验现象和探究结果【关键技能·实操重点】。

（四）态度责任

1.在探究活动中，培养细致观察、尊重事实、乐于合作与交流的科学态度。

2.通过认识自然界和生活中的各种能量，激发探索自然奥秘的好奇心和求知欲。

3.初步意识到能量与人类生活的紧密联系，以及节约能源、保护环境的重要性【社会责任·热点】。

四、教学重难点

（一）教学重点

通过一系列探究活动，认识到运动的物体具有能量，并能举例说明生活中常见的能量形式及其作用【高频考点】。

（二）教学难点

理解“能量”是一个抽象概念，能够通过能量产生的“效果”（如推动、发声、发热、发光等）来间接感知和描述能量，初步建立能量与物体运动之间的联系。

五、教学准备

（一）教师准备

1.多媒体课件：包含风力发电、水力发电、汽车行驶、人跑步、敲鼓发声、电灯发光、太阳能热水器等相关图片和短视频。

2.实验器材：每组一套（按四人小组配置）：玩具小汽车（可反复弹射的小车）、小木块、沙盘或绒布（用于模拟阻力）、音叉、小锤、水槽、小水轮、电风扇（或小吹风机）、小风车、纸风车、细线、小钩码、手电筒、温度计（或感温贴片）、记录单。

3.板贴：写有“运动的物体具有能量”、“风能”、“水能”、“电能”、“声能”、“光能”、“热能”等字样的卡片。

（二）学生准备

科学活动手册、笔。

六、教学实施过程

（一）创设情境，聚焦问题：【能量初体验——运动的“本领”】

1.游戏导入，激发兴趣：上课伊始，教师请一位学生上台，将放在桌上的玩具小汽车用力推向另一端的木块。当小车撞击到木块并将其推动一小段距离时，全班学生目光被吸引。教师提问：“同学们，你们看到了什么？”学生回答：“小车把木块撞倒了/推动了。”教师追问：“这说明运动的小车有什么‘本领’？”引导学生用“能推动别的物体”、“能让别的物体动起来”等生活化语言描述。

2.概念初建，引出能量：教师根据学生的回答，顺势引出“能量”这一科学词汇：“在科学上，我们把运动物体这种能够‘推动其他物体’、‘让别的东西动起来’的本领，叫做‘能量’。”教师在黑板一侧板贴“运动的物体具有能量”，并用简单的示意图表示：一个运动的小车和一个被推动的木块，箭头表示“能量”的传递。这个环节旨在激活学生的前概念，将生活经验与科学概念建立初步联系【基础】。

3.聚焦核心问题：教师继续引导：“除了运动的小车，生活中还有很多运动的物体，它们也具有能量吗？能量到底有多少种模样呢？今天我们就一起来探究‘能量与运动’的秘密。”由此揭示并板书本课核心课题。

（二）探究活动一：运动的物体能使其他物体运动吗？【核心概念验证·重点】

1.提出猜想与设计实验：承接导入环节，教师引导学生进行猜想：“运动的玩具小车能推动木块，那其他运动的物体是不是也有这样的本领呢？比如，我们拍动的球、吹动的风，它们能推动别的物体吗？我们怎么用实验来证明？”组织学生以小组为单位进行简短讨论，鼓励他们提出自己的实验想法。教师巡回指导，倾听并肯定学生的创意，如有的学生可能想到用嘴吹动纸片，用书本扇动空气等。

2.明确实验方法与步骤：教师出示本环节的主要实验器材：玩具小汽车（可弹射）、小木块、小风车、电风扇。明确两个核心实验任务：

（1）让运动的小车撞击静止的木块，观察并记录现象。

（2）用电风扇产生的风去吹动小风车，观察并记录现象。

教师强调实验操作要点：小车要从同一位置释放，确保每次撞击的力量大致相同；风车要放置平稳，电风扇的距离和档位要保持一致，以保证实验的公平性【科学方法·关键】。

3.学生分组实验，观察记录：学生以小组为单位，分工合作进行实验。一位同学负责操作，其他同学仔细观察木块被撞出的距离、风车转动的快慢，并用手轻轻触摸风车感受其转动时带来的气流变化。实验完成后，在记录单上用画图或简单词语记录下实验现象，如在小车和木块之间画一条线表示撞击，在风车旁边画几个螺旋线表示转动。

4.交流研讨，得出结论：实验结束后，教师组织全班进行交流。请几个小组的代表汇报他们的发现。学生可能会说：“我们发现运动的小车把木块撞倒了/撞远了。”“我们看到风车被电风扇吹得飞快地转起来了。”教师引导学生归纳：“无论是运动的小车，还是运动的空气（风），它们都能让别的物体运动起来。这说明了什么？”引导学生用自己的语言总结出：“运动的物体都具有能量，能量可以让别的物体运动。”教师在此基础上再次强调并完善板书，加深学生印象。

（三）探究活动二：能量还藏在哪些地方？【能量形式大搜索·拓展与应用】

1.问题过渡，激发新思考：教师提问：“刚才我们用小车和风证明了运动的物体有能量。但你们想想，我们教室里亮着的电灯，它看起来没有‘运动’，它有没有能量呢？你怎么知道？”学生可能会说：“灯亮了，有光，光能让我们的眼睛看见东西。”教师追问：“那光能做什么呢？”引导学生思考光带来的效果。

2.分组探索多种能量形式：教师将准备好的其他实验器材分布在各小组的实验桌上，形成一个“能量探索站”。每个站放置一种能量形式的体验装置。

（1）声能探索站：放置音叉和小锤。指导学生轻敲音叉，让音叉发出声音，然后将正在发声的音叉轻轻接触水面，观察水面的变化（水花溅起、波纹荡漾）。提问：“你看到了什么？这说明声音有能量吗？”【声能·重要】

（2）光能探索站：放置手电筒。让学生在黑暗的角落（或用手遮挡）打开手电筒，观察光斑。用手放在光前，感受光和热。提问：“光让我们看到了什么？手放在光前有什么感觉？这说明了什么？”引导学生初步感知光能可以转化为热能【光能·热点】。

（3）热能探索站：放置一杯温水和温度计（或感温贴片）。让学生用手触摸杯壁，感受温度，再用温度计测量水温。提问：“热水有没有能量？你是怎么感觉到的？”引导学生认识到热也是一种能量形式，它能让物体的温度升高【热能·基础】。

（4）势能探索站（适当引入，为后续学习铺垫）：让学生将一个小钩码用细线悬挂起来，用手慢慢推动它，让它摆动起来。提问：“悬挂着不动的小钩码有没有能量？当我们松开手，它为什么会自己摆动起来？是什么让它动起来的？”初步引导学生思考“位置”也可能蕴含能量（重力势能），此处只做初步感知，不深入讲解概念。

3.小组轮换，体验感知：全班学生以小组为单位，在规定时间内轮流到各个“探索站”进行体验和观察。教师巡回指导，鼓励学生用多种感官去感受，并思考这些现象说明了什么。

4.全班交流，归纳能量形式：各小组完成探索后，教师组织全班分享。提问：“通过刚才的探索，你们发现了哪些能量形式？它们分别有什么作用？”学生结合体验回答，教师根据学生的回答，在黑板上依次板贴“声能”、“光能”、“热能”等卡片。并引导学生联系生活，补充更多例子，如“风能”（风筝、帆船）、“电能”（电视、冰箱）、“水能”（水力发电）等，进一步丰富学生对能量形式的认识。教师总结：“能量就像一位神奇的魔术师，它可以藏在运动的物体里，可以藏在声音里，可以藏在光里，可以藏在热里，还可以藏在水和风里。它以各种不同的形式存在着，共同为我们服务。”

（四）探究活动三：能量还能“搬家”吗？【能量转换初探·思维提升】

1.情境创设，引发思考：教师播放一段水力发电的动画视频或图片，展示水从高处流下，冲动水轮机，水轮机带动发电机发电，最终点亮灯泡的过程。提问：“在这个过程里，能量都经历了什么？水一开始有什么能量？（水流下来的能量——水能）水冲动水轮机，水轮机转动，能量跑到哪去了？（变成了水轮机转动的能量，我们叫它机械能）最后灯泡亮了，又是什么能量？（电能转化成了光能和热能）”

2.聚焦问题，提出假设：教师将问题简化，用准备好的小水轮和手摇发电机模型进行现场演示（若条件有限，可再次使用小水轮实验，并让学生用手转动小水轮感受，或用手转动发电机小灯泡发光）。提问：“我们用手转动小水轮，手给了小水轮什么？（能量）小水轮转动起来，它的能量哪来的？（手的动能给了它）如果我们不用手，而用水流冲击它，水流的能量就怎样了？（给了小水轮）”。引导学生初步认识到，能量可以从一个物体传递给另一个物体，可以从一种形式转换成另一种形式。

3.简单实践，初步体验转换：让学生再次操作手电筒，但这次重点不是光，而是思考：手电筒为什么会发光？它的能量最初藏在哪里？（电池里的电能）电能最后变成了什么？（光能和热）引导学生思考能量形式的转换。

4.教师总结提升，点明本质：教师总结：“通过刚才的讨论和体验，我们发现能量不仅形式多样，而且它还可以‘搬家’，从一个地方转移到另一个地方，或者从一种形式变成另一种形式。比如，水能变成电能，电能又能变成光能和热能。能量总是在不停地运动和变化着，而物体的运动，就是能量存在和表现的一种重要方式。”此环节旨在为学生播下“能量守恒”思想的种子，是本课教学的【思维进阶·高频考点与难点】，不需要学生完全掌握，重在体验和感悟。

（五）联系生活，拓展应用：【生活中的能量】

1.图片展示，广泛联系：教师通过多媒体课件，展示一组联系生活的图片：风力发电站、太阳能电池板、太阳能热水器、正在充电的手机、疾驰的汽车、燃烧的蜡烛、打鼓的孩子等。引导学生快速判断这些图片中涉及了哪些能量形式，以及能量在如何发挥作用。

2.问题驱动，深入思考：教师提出两个层层递进的问题：

（1）想一想，如果我们的生活中突然没有了能量，会发生什么情况？（引导学生从自身出发，想象没有电、没有风、没有热量、没有食物能量的可怕后果，深刻体会能量的重要性。）

（2）我们用的电是从哪里来的？用的热能（如烧饭）又从哪来？这说明了什么？（引导学生关注能源的来源，初步建立能量来源的多样性和有限性概念，渗透节约能源的意识。）

3.环保意识启蒙：教师简要介绍我国在风能、太阳能等清洁能源方面的成就，引导学生认识到，我们在享受能量带来便利的同时，也要思考如何更科学、更节约地利用能量，保护好我们赖以生存的地球家园。

（六）课堂总结与评价：【能量探秘回顾】

1.回顾与梳理：教师引导学生回顾本节课的探究历程：“这节课我们做了什么？我们通过哪些实验发现了能量？我们认识了哪些能量形式？能量有什么本领？”师生共同梳理，形成知识网络。教师指着板书总结：运动的物体具有能量，它可以传递。能量有很多张面孔，可以是风能、水能、电能，也可以是声能、光能、热能。能量不仅可以推动物体，还能发热、发光、发声。

2.评价与激励：教师对学生在探究活动中的表现给予积极评价，特别是对善于观察、善于思考、乐于合作的小组和个人进行表扬。鼓励学生在课后继续留心观察，寻找生活中更多关于能量的例子，并与家人分享今天的发现。

七、板书设计

能量与运动

（运动的“本领”）

运动的物体具有能量→可以使其他物体运动

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|（不同形式）|（产生不同效果）

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