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文档简介

2026秋新教材冀人版小学科学六年级上册(全册)教学设计目录第一单元热传递1传热比赛2热在水中的传递3太阳能热水器4保温和散热第二单元无处不在的能5周围的能6植物与能量7动物与能量8它们是怎样工作的9电磁铁10能的控制装置第三单元资源的利用与保护11宝贵的能源12蔚蓝色的宝库13保护自然资源14回收与再利用第四单元地球家园15认识细胞16神奇的微生物17小草和大树18小池塘,大世界19角马的迁徙20地球生命共同体21共建美好家园专题研究中国国家公园科技擂台生涯链接材料工程师22保温物品大比拼能力增长科学思维(三)全册教学设计第一单元热传递1传热比赛一、学情分析本节课授课对象为小学六年级学生。在知识储备上,学生在中年级科学学习中已经初步感知热现象,知道物体会有冷热差别,能够使用温度计测量温度;本单元前面课时已经初步认识热传导现象,知道热量可以从高温物体传向低温物体,为本课不同材料传热能力对比探究打下基础。在认知特征上,六年级学生具备完整的对比实验设计意识,能够识别实验变量、控制不变条件,具备规范操作简单实验器材、记录实验现象、归纳实验结论的基本探究能力,乐于动手操作对比实验,对生活化热传递现象具备较强探究兴趣。同时,学生存在明显认知局限:多数学生仅凭生活直觉判断材料传热快慢,容易形成“硬的物体传热一定快”“金属都一样快”等片面前概念;对于导热能力差异在生活中的应用缺少关联思考;在设计对比实验时,容易忽略材料长短、粗细、受热位置、加热时间等控制变量,实验操作严谨性有待提升。此外,六年级学生具备一定小组分工、研讨交流能力,但部分学生在实验中重操作、轻记录,归纳结论时难以区分现象和科学概念。本课需要依托教材实验活动,通过问答研讨、对比实验、案例辨析纠正错误前概念,落实工程应用意识,引导学生区分热的良导体和不良导体,建立完整科学认知。二、教材分析《传热比赛》是2026秋新教材冀人版小学科学六年级上册第一单元《热传递》的核心探究课,隶属于新课标物质科学领域,承接前面热传导的基础概念,同时为后续《热在水中的传递》对流学习、生活中保温散热工程应用做好铺垫,在单元知识体系中起到承上启下的作用。教材文本内容遵循“生活情境—猜想假设—对比实验探究—归纳概念—生活应用”的工程探究逻辑。教材开篇设置生活情境:锅柄大多使用塑料、木头,锅身使用金属,抛出核心探究问题:不同材料传热快慢一样吗?随后教材展示对比实验器材:铁棒、木棒、塑料棒、铜棒、铝棒、凡士林、火柴、酒精灯,给出实验操作示意图与文字操作指引,明确对比实验需要保持一致的条件。教材正文设置两组递进探究活动:第一组实验,对比金属、木材、塑料的传热差异;第二组实验,对比不同金属材料(铜、铁、铝)之间的传热快慢。教材在实验之后给出概念界定:容易传热的物体叫作热的良导体;不容易传热的物体叫作热的不良导体。教材后半部分设置交流研讨板块,结合锅、隔热垫、暖气片、保温水杯等生活实例,引导学生辨析良导体与不良导体在生产生活中的用途,建立科学知识服务生活的意识。教材编写充分体现新课标探究实践要求,突出对比实验的变量控制,兼顾科学概念建构与技术应用,引导学生从观察现象走向归纳规律,再迁移解释生活现象,发展学生科学思维与应用能力。三、核心素养教学目标依据2022版义务教育科学课程标准,围绕科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四维素养设定本课教学目标:(一)科学观念通过对比实验,知道不同材料传热能力不同;区分热的良导体和热的不良导体,认识铜、铁、铝等金属传热能力存在差异。能够结合实例说出热的良导体、不良导体在生活散热、保温场景中的应用原理。(二)科学思维能基于生活现象提出猜想,依据对比实验证据归纳实验结论,区分实验现象与科学概念,发展证据推理思维。能辨析生活物品选材原理,利用导热性差异解释物品结构设计,建立“材料特性决定用途”的认知逻辑。(三)探究实践能够自主设计对比实验,准确识别自变量与控制变量,规范使用酒精灯、凡士林等器材完成传热比赛实验,如实记录实验现象。能够根据实验记录开展小组交流,梳理实验证据,合作归纳科学结论,反思实验操作中的误差来源。(四)态度责任在实验操作中养成规范、安全、严谨的实验习惯,树立证据意识,明白科学结论依靠实验证据支撑。感受材料特性对技术设计的影响,体会科学技术改善生活,愿意主动观察身边导热现象,形成乐于探究、学以致用的科学态度。四、教学重难点教学重点认识热的良导体和热的不良导体,知道不同金属导热能力不同。亲历完整对比探究实验,根据实验现象归纳不同材料传热能力的差异。教学难点设计对比实验,准确控制无关变量,保证实验公平,基于证据推理得出科学结论。运用材料导热性差异解释生活用具选材的原理,实现知识迁移应用。五、教学过程情境导入,聚焦问题教师出示教材开篇配图:金属炒锅搭配木质锅柄,隔热硅胶垫,暖气片图片,引导学生阅读教材导入段落,开启师生互动问答。

师问:同学们,请观察教材中的炒锅,锅体是金属,手柄却选用木头或者塑料,结合上节课热传导知识,大胆猜想设计师为什么选用两种不同材料制作锅?

生答:金属传热快,可以快速加热食物;木头传热慢,手握的时候不容易烫手。

师追问:大家的猜想是否正确?所有材料传热速度都一样吗?不同金属传热快慢会不会也存在差别?

教师结合教材原文总结:正如同学们提出的猜想,不同材料传递热量的本领并不相同,今天我们就跟随教材安排,开展一场传热比赛,通过对比实验验证猜想,探究不同材料的传热本领差异,认识热的良导体和不良导体。设计意图:依托教材原生生活情境,联系学生已有热传导知识,通过递进式问答激发探究兴趣,抛出本课核心探究问题,自然引出课题,完成新旧知识衔接,为后续实验探究做好铺垫。研读教材,设计对比实验教师引导学生完整阅读教材实验板块文字与示意图,组织小组研讨实验方案,开展师生互动,梳理实验变量。

师问:教材给我们准备了铁棒、木棒、塑料棒、凡士林、火柴、酒精灯,我们想要对比三种材料传热快慢,这个实验要比较什么?哪些条件必须保持相同,才能保证比赛公平?

生答:比较三种材料传递热量的快慢;三根棒长短、粗细要一样,涂抹凡士林位置、火柴摆放位置、加热的位置、加热时间都要保持一致。

教师结合教材内容补充讲解:教材特别标注对比实验公平性要求,只有只改变材料种类这一个条件,其余条件全部不变,得到的实验结果才具备说服力。凡士林遇热熔化,火柴掉落,我们可以利用火柴掉落先后顺序,判断热量传递快慢。

师继续提问:除了对比金属、木头、塑料,教材还安排了第二场传热比赛,对比铜棒、铁棒、铝棒,大家猜想三种金属谁传热最快?

学生自由发言说出猜想,教师板书记录各组猜想,提示学生猜想需要后续实验验证,不能直接当作结论。教师组织学生阅读教材中的安全提示,强调酒精灯规范操作,不能用手触碰加热后的金属棒,防止烫伤。设计意图:深度解读教材实验文本与图示,引导学生自主识别对比实验变量,建立公平实验意识;区分猜想和证据,落实证据推理的科学思维培养;明确实验安全规范,规避操作风险。分组实验探究,记录实验现象学生以四人小组为单位,参照教材实验步骤开展两组传热比赛实验,小组分工:操作员、观察员、记录员、安全员。教师巡回巡视各组操作,适时开展互动指导。

实验结束后,教师组织各小组展示实验记录表。

师问:结合大家记录的火柴掉落顺序,第一场比赛,木棒、塑料棒、铁棒中,火柴最先掉落的是哪一根?说明了什么?

生答:铁棒上的火柴最先掉落,木棒、塑料棒上的火柴很久都不掉落,说明金属铁棒传热更快,木头和塑料传热很慢。

教师带领学生对照教材概念段落,精读定义:容易传热的物体叫作热的良导体;不容易传热的物体叫作热的不良导体。教师板书概念,明确金属大多属于热的良导体,木头、塑料、橡胶属于热的不良导体。

师追问:第二场金属传热比赛,铜棒、铝棒、铁棒上火柴掉落先后顺序是什么?说明了什么?

学生结合各组实验记录发言,教师汇总全班实验现象,总结:同为热的良导体,不同金属导热能力也不相同,铜的导热能力优于铝,铝优于铁。设计意图:完整落实教材安排的两组探究活动,让学生亲历动手操作、观察记录、集体交流全过程,落实探究实践素养;依托真实实验现象建构科学概念,突破本课教学重点。研讨交流,联系生活应用教师引导学生阅读教材交流应用板块内容,出示生活物品图表,分为散热物品、保温隔热物品两大类,组织问答研讨。

师问:暖气片使用金属制作,利用了金属的什么特性?隔热垫、保温杯塑料外壳利用了什么特性?

生答:暖气片利用金属是热的良导体,快速传递热量,提升室内温度;隔热垫、塑料外壳是热的不良导体,减缓热量传递,避免烫手,实现隔热保温。

教师继续拓展提问:冬天触摸金属栏杆和木栏杆,金属栏杆感觉更凉,是不是金属温度更低?小组讨论后回答。

学生讨论发言后,教师补充辨析:两者温度相同,金属导热快,快速把手上热量带走,所以感觉更凉,运用本课导热差异知识纠正学生常见错误前概念。设计意图:依托教材生活案例开展辨析研讨,借助分类图表辅助理解,引导学生将科学概念迁移解释生活现象,突破教学难点,建立科学服务生活的认知。巩固辨析,梳理收获教师组织学生完成课堂辨析,区分良导体、不良导体,梳理本节课实验探究流程:提出问题—猜想假设—设计公平对比实验—动手实验收集证据—归纳概念—解释生活现象。设计意图:梳理完整科学探究流程,帮助学生形成结构化认知,巩固本节课核心知识。六、课堂小结本节课我们依据教材内容开展了两场传热比赛对比实验,完整经历科学探究全过程。我们通过实验发现:不同材料传递热量的本领不同,据此可以分为热的良导体和热的不良导体,绝大多数金属属于热的良导体,木头、塑料、橡胶属于热的不良导体;即使同为金属,铜、铝、铁的导热能力也存在明显差别。我们学习了对比实验的设计方法,懂得实验必须控制变量,保证实验公平,科学结论需要依靠真实实验证据支撑,不能仅凭主观猜想。同时,我们结合炒锅、暖气片、隔热垫等生活实例,理解人们根据材料导热特性选择制作材料:利用热的良导体实现快速散热、传热;利用热的不良导体实现保温、隔热。希望同学们课后继续观察身边物品,分析物品选材利用了导热的哪些特点,继续保持严谨求真、重视证据的科学探究习惯,为后续学习热在水中的传递打好基础。2热在水中的传递一、学情分析本课授课对象为六年级学生。知识基础层面,学生经过前序课程学习,已经掌握热传导概念,完成《传热比赛》探究,能区分热的良导体与不良导体,知道热量可以从高温物体传递到低温物体,具备热传递相关基础认知。探究能力层面,六年级学生熟练掌握对比实验操作方法,会使用酒精灯、烧杯等器材,能够观察、记录实验现象,具备小组合作探究、交流归纳结论的能力。学生存在典型认知误区:大部分学生会默认水依靠热传导传递热量,认为水和金属一样,热量从底部直接逐层传导到上部,不知道水主要依靠对流传递热量;难以区分热传导与热对流两种传递方式,对流形成的微观原理(冷热液体密度变化、冷热循环流动)理解难度较高。同时学生具备较强好奇心,喜欢观察水中受热后的动态现象,但是观察时容易只关注气泡,忽略有色液体流动轨迹,缺少动态追踪观察的意识。此外,学生能够联系烧水等生活经验,但很难自主将烧水时水的翻滚流动和热对流建立关联,需要教师借助教材实验、示意图、动态轨迹分析进行引导,帮助学生建构热对流概念,区分两种热传递方式。二、教材分析《热在水中的传递》是2026秋季新教材冀人版六年级上册第一单元《热传递》第二核心探究课,承接《传热比赛》热传导内容,重点介绍第二种热传递方式——热对流,完善单元热传递知识体系,为后续认识热辐射、理解自然界大气对流、水循环现象奠定基础,是单元构建完整热传递知识框架的关键一课。教材文本整体遵循“生活情境导入—猜想假设—演示探究实验—现象分析—建构对流概念—拓展迁移”编写逻辑。教材开篇选取生活场景:烧水时,锅底受热,整杯水慢慢变热,抛出核心问题:热在水中是怎样传递的?引导学生基于已有热传导知识做出猜想。教材主体设置核心探究实验:烧杯装清水,加入高锰酸钾作为显色材料,使用酒精灯加热烧杯底部,观察高锰酸钾颗粒受热后的流动轨迹,配套实验示意图标注水流循环方向。教材正文配有简易示意图,展示冷水受热后体积膨胀、密度变小向上流动,上方冷水密度大向下流动,形成冷热循环,这种传递方式叫作热对流。教材研讨板块对比热传导和热对流的区别,明确热传导主要发生在固体,依靠物质颗粒接触传递热量;热对流发生在水、空气这类流体中,依靠物质流动传递热量。教材拓展部分联系生活:开水翻滚、室内暖气使全屋变暖,同时延伸至自然界大气对流现象,打通课堂知识与自然现象的联系。教材编写重视可视化实验,利用染色材料把看不见的水流运动转化为可见现象,降低对流学习难度,引导学生基于动态观察建立模型思维,区分不同热传递方式,落实新课标模型建构、证据推理的思维目标。三、核心素养教学目标依据2022版义务教育科学课程标准四维核心素养,结合教材内容与六年级学情制定目标:(一)科学观念1.知道水传递热量的主要方式是热对流;理解热对流形成原因:底部水受热上升,上方冷水下降,形成冷热循环流动传递热量。2.能够区分热传导与热对流,知道热对流常见于水、空气等流体物质。(二)科学思维通过观察染色水流动轨迹,建构热对流流动模型,用画图方式表示冷热水流循环方向,发展模型建构思维。对比热传导、热对流两种传热方式,归纳两种方式的发生条件、传递特点,提升对比归纳、辨析区分的逻辑思维。(三)探究实践能够规范完成高锰酸钾加热水的观察实验,仔细追踪有色液体流动轨迹,如实记录实验现象,绘制水流运动示意图。能够结合实验现象开展小组研讨,推理热在水中的传递过程,自主归纳热对流概念。(四)态度责任细致观察实验动态变化,养成全面观察、如实记录的探究习惯,感受可视化实验在科学探究中的价值。能够运用热对流知识解释烧水、室内供暖等生活现象,认识对流在自然界的广泛存在,体会科学规律解释自然现象的价值,激发持续探究物质变化的兴趣。四、教学重难点教学重点认识热对流现象,知道热在水中依靠对流方式传递,理解冷热水流循环流动的过程。区分热传导和热对流两种热传递方式。教学难点根据染色液体流动轨迹,推理冷热水流密度变化带来的升降运动,自主建构热对流模型。在真实情境中准确区分热传导与热对流,灵活运用对流知识解释生活和自然现象。五、教学过程生活情境导入,提出猜想教师引导学生阅读教材导入段落,出示烧水示意图,开启师生互动问答。

师问:同学们,生活中我们用锅烧水,酒精灯只加热烧杯底部,为什么最后整杯水都会变热?结合上节课学习的热传导知识,先说一说你的猜想。

生答:热量从底部的水一层层向上传导,和固体金属传热一样,依靠热传导让整杯水升温。

师追问:水是不是完全依靠热传导传递热量?教材安排了可视化实验,我们借助高锰酸钾,把看不见的水流运动变成看得见的颜色流动,一起来探究热在水中真实的传递过程。设计意图:利用学生原有前概念制造认知冲突,联系教材生活情境,自然引出本课探究任务,激发学生探究求证的欲望,衔接前后课时热传递相关知识。研读教材实验方案,明确观察要点教师带领学生完整阅读教材实验文字说明与配套示意图,梳理实验器材、操作步骤、观察重点,开展师生互动。

师问:教材实验为什么要向水中放入高锰酸钾?直接清水加热可以观察到水流运动吗?

生答:清水透明,看不到水怎么流动;高锰酸钾染色之后,我们可以跟着紫色水流观察水的运动路线。

教师结合教材补充实验操作要点:酒精灯只加热烧杯底部中心点,不要晃动烧杯,实验过程重点观察紫色染色水的流动方向,记录水流循环路线,尝试画流动简图。同时强调安全操作:烧杯加热后温度很高,禁止用手触碰,实验结束规范熄灭酒精灯。

师继续提问:大家实验观察时重点思考两个问题:染色的热水向哪个方向运动?上方冷水又向哪个方向运动?设计意图:精读教材实验内容,明确实验设计原理,让学生清楚观察目标,避免实验只关注气泡而忽略水流轨迹;落实安全规范,引导学生带着问题开展观察,提升观察有效性。开展观察实验,追踪水流运动轨迹教师组织小组开展观察实验,学生分工操作、观察、绘制水流示意图,教师巡视各组,引导学生持续观察染色液体完整循环路径。

实验结束,组织小组展示绘制的水流简图,开展全班交流研讨。

师问:加热烧杯底部后,底部带有颜色的热水向哪个方向流动?到达上部之后又发生了什么?

生答:底部紫色热水向上流动,流到烧杯上部之后,向四周散开,再沿着烧杯侧壁向下流动,回到底部再次受热,不断循环。

教师结合教材对流模型示意图精讲教材核心文本:烧杯底部的水受热,体积膨胀,密度变小,向上流动;烧杯上方温度较低的冷水密度更大,向下流动,冷热水流不断循环流动,热量随着水流循环传递到整杯水,这种传热方式叫作热对流。

教师板书热对流定义,对比回顾热传导:热传导依靠物质微粒相互接触传递热量,多发生在固体;热对流依靠流体本身流动传递热量,常见于水、空气。设计意图:依托可视化实验获取直观证据,结合教材模型示意图帮助学生建构热对流模型,纠正“水依靠热传导传热”的错误认知,落实本课教学重点。对比辨析,迁移解释生活与自然现象教师引导学生阅读教材交流拓展板块,出示对比表格,横向对比热传导、热对流的传递介质、传递特点,组织问答研讨。

师问:用金属勺子搅拌热水,勺子手柄变热是什么传热方式?烧杯里面的水整体升温依靠什么方式?

生答:勺子手柄变热是热传导;烧杯内部水整体升温依靠热对流。

教师继续抛出教材拓展问题:家里暖气片安装在房间低处,却能让整个房间变暖,请运用热对流原理进行解释。

学生小组讨论后发言,教师补充总结:暖气片加热低处空气,热空气上升,上方冷空气下降,空气形成对流,实现全屋升温,空气和水一样都可以发生热对流。教师适度延伸:自然界风的形成,也是空气冷热对流造成的现象。设计意图:利用对比表格辨析两种传热方式,帮助学生厘清概念边界;结合教材生活、自然案例开展应用分析,引导学生学以致用,突破本课教学难点,建立模型解释现象的科学思维。课堂梳理,建构单元知识框架教师带领学生梳理本节课探究流程:提出猜想—可视化实验收集证据—分析水流轨迹—建构热对流模型—区分不同传热方式—解释生活现象,搭建单元热传递知识框架。设计意图:梳理完整探究路径,串联单元前后知识点,帮助学生形成结构化知识体系,完善热传递认知。六、课堂小结本节课我们按照教材安排完成了高锰酸钾水中加热的可视化探究实验,探究热在水中的传递规律。我们观察到底部受热的染色热水向上流动,上方冷水沿杯壁向下流动,冷热水流持续循环,热量随水流扩散到整杯水,这种依靠流体自身流动传递热量的方式就是热对流。我们对比了两种热传递方式:热传导大多发生在固体之中,依靠物质相互接触传递热量;热对流发生在水、空气这类流体当中,依靠冷热物质循环流动传递热量。烧水、室内供暖、自然界风的形成,都存在热对流现象。本课学习让我们学会借助染色材料,把看不见的物质运动转化为看得见的实验现象,学会建立模型分析科学规律。同时我们再次体会到,科学猜想必须依靠实验证据验证,细致、全面的观察是得出正确结论的基础。下节课我们将继续学习第三种热传递方式,完善整个单元热传递知识体系,希望同学们继续保持严谨细致的观察习惯,主动运用热传导、热对流知识解释身边的热现象。3太阳能热水器一、学情分析六年级学生已经完成本单元前面热传导、热对流、热辐射相关内容的学习,初步掌握热的三种传递方式,知道太阳通过热辐射向地球传递热量。学生在生活中见过太阳能热水器,对太阳能可以转化成热能有感性认知,但大多只知道太阳能热水器可以把水晒热,并不清楚内部构造、工作原理,不能把热辐射、颜色吸热、物体吸热本领等知识点和太阳能热水器工作过程建立关联。六年级学生抽象思维快速发展,具备一定工程实践思维,能够开展观察对比实验,也可以根据任务进行简单产品设计,但工程设计时容易只关注外观,忽略实际功能,对于“怎样提升吸热效果”缺少系统性思考。学生容易形成前概念误区:认为只要放在太阳下就一定能把水快速加热,不理解材料、颜色、摆放角度都会影响吸热效率。本课属于技术与工程主题,需要结合课本图文、案例分析、师生对话,把已学热传递知识迁移到真实产品上,落实科学知识服务生活的理念,也为下一课《保温和散热》做好知识铺垫。二、教材分析本课是第一单元热传递单元的工程应用课,承接前面热辐射、物体吸热能力的相关学习内容,将热学知识落实到太阳能热水器这一生活产品上。教材开篇出示家用太阳能热水器实景图片,抛出驱动问题:太阳能热水器是怎样把水加热的。教材第一部分展示太阳能热水器主要组成结构:集热器、储水箱、支架,配合课文文本分别介绍各部分功能;教材设置探究思考板块,引导学生分析集热器为什么大多是黑色,支架为什么可以调节倾斜角度,结合之前物体吸热的实验结论开展分析。教材设置模拟探究活动,利用纸盒、黑色塑料袋、塑料瓶等简易材料,模拟太阳能热水器,对比不同颜色、不同摆放角度条件下水温变化,收集实验数据。教材文本梳理太阳能热水器工作完整过程:太阳的热以热辐射形式传递给集热器,集热器吸收热量传递给水,水温升高,热水储存在储水箱中。教材工程实践板块提出任务,让学生尝试设计简易太阳能热水器,梳理设计需要考虑的要素:颜色、材料、摆放角度、保温措施。最后拓展板块介绍太阳能在生活当中更多应用,引导学生感受清洁能源优势。教材编排遵循“认识实物结构→探究影响吸热因素→理解工作原理→工程设计实践”逻辑,由认识产品走向模拟探究再到简易设计,实现科学概念向工程实践转化,符合六年级学生认知水平。三、核心素养教学目标1.科学观念:知道太阳能热水器由集热器、储水箱、支架等主要部分组成;理解太阳能热水器利用太阳热辐射把太阳能转化为水的热能;知道深色物体吸热本领更强,集热器倾斜角度会影响接收太阳辐射热量多少;能够完整说出太阳能热水器工作过程。2.科学思维:能够结合热辐射、物体吸热本领旧知识,推理分析太阳能热水器各部件作用;能够根据模拟实验的数据,对比分析颜色、角度对吸热效果带来的影响;在设计简易热水器时,综合多个影响因素进行思考,发展工程思维与因果推理能力。3.探究实践:能够小组合作完成模拟太阳能热水器吸热对比实验,观察记录水温变化数据;能根据任务要求,画出简易太阳能热水器设计草图,标注关键结构与选材依据;能够结合实验现象解释产品工作原理。4.态度责任:感受太阳能这种清洁、可再生能源的优势;体会科学知识可以用来设计制造生活用品;乐于参与设计活动,愿意和同伴交流自己的设计思路;树立节约能源、合理利用自然资源的意识。四、教学重难点教学重点:认识太阳能热水器主要构造以及各部分功能;理解太阳能热水器依靠热辐射加热水的工作原理;知道颜色、倾斜角度对吸热效果的影响。教学难点:把热传递相关知识综合运用到工程产品分析;设计简易太阳能热水器时综合兼顾吸热、储热多重条件。五、教学过程情境导入,结合课本插图提出驱动问题教师投影教材当中太阳能热水器实景图片。

师:同学们,请大家观察课本当中这幅图,大家认识这个装置吗?

生:这是太阳能热水器。

师:很多家庭屋顶都会安装太阳能热水器,不用烧煤、不用电,就可以把冷水变成热水供家庭使用。看到它,大家心中会产生什么疑问?

生:它是怎么把水变热的?为什么放在屋顶就可以加热水?

师:大家提出的问题非常有价值,请翻开课本,今天我们就来学习《太阳能热水器》,一起解开太阳能热水器工作的秘密。

设计意图:依托教材实景插图,联系学生生活经验抛出核心驱动问题,快速聚焦本课学习主题,激发学生探究与思考的兴趣。研读教材文本,认识太阳能热水器的组成与部件功能师:请同学们阅读课本正文,找一找太阳能热水器主要由哪几个部分构成,同时思考每一部分起到什么样的作用,读完之后小组内相互说一说。

学生阅读课本文本,小组开展交流讨论,教师巡视。

师:哪个小组来汇报,太阳能热水器有哪几个主要组成?

生:有集热器、储水箱,还有支架。

师:找得很准确,课本明确标出这三大核心部件。我们逐个来分析。首先是集热器,大家猜一猜集热器承担什么任务?

生:应该是接收太阳光,吸收太阳的热量。

师:没错,课本介绍,集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转化为热能的核心部件。太阳的热量以热辐射的形式传递过来,集热器接收辐射热,再把热量传递给里面流动的水。那储水箱的作用又是什么呢?

生:储存加热之后的热水。

师:非常好,水在集热器当中受热之后,流进储水箱,把热水储存起来,方便我们随时使用。那支架仅仅只是把设备撑起来吗?课本当中提示支架可以调整倾斜角度,为什么要设计成可以调节角度?大家可以先记下这个问题,后面我们通过探究找到答案。师:老师这里准备一张表格,我们把课本当中部件信息整理出来。部件名称主要功能集热器接收太阳热辐射,把太阳能转化成热能,加热水储水箱储存已经加热完成的热水支架支撑热水器,可调节倾斜角度师:大家再仔细观察课本插图,集热器外表大多是什么颜色?

生:黑色。

师:为什么集热器要做成黑色?联系我们之前学过物体吸热本领知识,谁能说一说?

生:深色物体吸热能力更强,黑色吸热效果最好。

师:说得很到位。课本也提示,黑色集热器可以更多吸收太阳辐射的热量,提升加热水的效率。

设计意图:研读教材文本,依托表格梳理部件与功能,以师问生答逐步拆解产品构造,调用学生旧知,建立新旧知识联系,落实本课重点知识学习。模拟探究实验:哪些因素会影响水吸热升温(教材模拟探究活动)师:课本给我们安排模拟实验,我们利用塑料瓶代表储水容器,模拟太阳能热水器。想一想,哪些条件会影响瓶子里面水升温快慢?

生:瓶子颜色、摆放倾斜角度、太阳光强弱。

师:我们课堂当中重点探究两个因素:颜色、摆放角度。实验材料准备透明塑料瓶、黑色塑料袋、温度计。

师:第一个对比,一个瓶子包黑色塑料袋,另一个不包裹,装入同样多温度相同的水,放在同样阳光环境下。大家猜想,一段时间之后,哪一瓶水温上升更高?

生:包黑色塑料袋的瓶子水温升得更高。

师:第二个对比,两个包黑色塑料袋瓶子,一个竖直摆放,一个倾斜对着阳光摆放,水量初始温度一致,预测哪一组升温更快?

生:倾斜正对太阳光的升温更快。

师:这是对比实验,大家思考,做对比的时候,哪些条件要保持不变?

生:水量一样,初始温度一样,放在同一个光照环境,瓶子大小一样。

师:对,只改变我们要研究的条件,其余全部保持不变,这样实验结果才有说服力。各小组按照课本实验提示开展模拟实验,定时读取温度计示数,记录水温变化。学生小组开展模拟实验,读取温度,填写实验记录表格。实验组别条件初始水温一段时间后水温水温升高值1号包裹黑色塑料袋,竖直放置2号不包裹黑色塑料袋,竖直放置3号包裹黑色塑料袋,倾斜正对阳光师:实验结束,请各小组汇报实验数据,说一说你们得到什么发现。

生:包裹黑色塑料袋瓶子水温升高更多;同样黑色包裹,倾斜正对阳光的瓶子升温效果最好。

师:结合课本内容,我们一起来分析。黑色表面吸热本领强,可以接收更多太阳热辐射;倾斜摆放,集热面正对太阳光,接收的辐射热量更多。现在回到前面支架的问题,支架调节倾斜角度的作用是什么?

生:调整集热器角度,让集热器尽量正对太阳光,接收更多热量,加热效果更好。

师:总结非常到位。课本当中完整梳理太阳能热水器工作过程:太阳发出的热以热辐射方式向外传播,照射到集热器;黑色集热器吸收热量,热量传递给水,水温度升高;热水流入储水箱储存起来,供人们使用。

设计意图:完整落实教材模拟探究活动,通过猜想、对比实验、数据分析推理实验结论,解开支架可调角度的疑问,把实验现象回归真实产品原理,突破本课教学重点,渗透控制变量探究思想。案例研讨,工程设计思考(教材工程实践板块)师:课本工程实践板块,要求我们设计一个简易太阳能热水器。大家想一想,设计的时候,我们需要考虑哪些关键点?小组讨论。

学生小组交流。

师:哪个小组分享你们的设计思考?

生:容器表面要用黑色,尽量倾斜对着阳光,还要做好储水。

师:课本提示我们除了吸热,储水箱还要尽量减少热量散失,也就是要兼顾保温。如果热水吸收热量之后又快速散出去,水温同样上不去。大家想一想,怎么减少热量散失?

生:可以在储水容器外面包裹保温材料。

师:没错,既要想方设法多吸收太阳辐射的热量,又要尽量减少已经得到的热量向外散失,这两个方面都要兼顾。大家可以在草稿纸上画出简易设计草图,标注选材和设计理由。

学生简单绘制设计草图,个别学生展示自己设计,说明设计思路。

师:大家设计的时候,能够把刚刚实验得到的知识用到设计当中,非常好。

设计意图:落实教材工程实践任务,引导学生综合吸热、保温双重因素开展设计,发展工程思维,同时自然衔接下一课保温散热相关知识。拓展阅读,认识更多太阳能应用师:阅读课本拓展板块,除了太阳能热水器,生活当中还有哪些地方利用太阳能?

生:太阳能路灯、太阳能光伏发电板。

师:太阳能属于清洁能源,不会产生污染,是很有发展前景的能源。人们利用热辐射把太阳能转化成热能,也可以转化成电能服务我们生活。

设计意图:拓展学生认知,落实态度责任素养,体会科学技术服务生活。六、课堂小结师:我们一起来回顾本节课学习内容,谁来梳理本节课学到的知识?

生:太阳能热水器有集热器、储水箱、支架;集热器黑色吸热强,支架可以调角度;依靠太阳的热辐射把水加热;设计简易热水器要考虑颜色、摆放角度,还要注意保温。

师:总结完整。今天我们结合课本学习,知道太阳能热水器利用热辐射将太阳能转化为水的热能;黑色、合适倾斜角度都可以提升吸热效果;设计产品要综合多方面因素。我们刚才提到热水器还需要做好保温,怎样减少热量散失、怎样加快散热,就是下一节课《保温和散热》我们要重点研究的内容。4保温和散热一、学情分析经过前面课程的学习,六年级学生已经掌握热传导、热对流、热辐射三种热传递方式,上一课学习太阳能热水器,知道装置需要兼顾吸热与保温。学生在生活中接触大量保温、散热物品:保温杯、羽绒服、冰箱散热器、电脑散热风扇,具备丰富生活经验,但大多停留在物品功能认知,很难把物品功能和热传递三种方式建立联系。学生存在典型前概念误区:认为保温材料可以产生热量,给物体加热;分不清保温不是“制造热”,而是减慢热传递;同时容易混淆保温与散热,不知道保温是减少热量传递,散热是加快热量传递。六年级学生可以完成对比实验,能够处理简单实验数据,具备一定分析推理能力,但是对于同一个物体同时存在吸热、散热的综合情况分析存在困难。本课要依托课本案例、对比实验、师生问答,区分保温、散热的科学原理,辨析生活实例,让学生会用热传递知识解释保温散热现象,完成单元热传递知识综合应用。二、教材分析本课是第一单元最后一课,属于单元综合应用课,对本单元热传导、热对流、热辐射全部知识进行综合运用。教材开篇设置情境:冬天我们需要保温,夏天很多装置需要散热,抛出驱动问题:怎样才能够保温?怎样才能够散热?教材第一部分聚焦保温,设置探究活动,对比不同材料杯子的保温效果,借助温度计测量,观察不同材料容器内水温下降快慢;课文文本点明保温原理:保温就是减慢热传递,减少物体热量向外散失,隔绝热传导、热对流、热辐射。教材第二部分研究散热,结合散热器图片,分析散热的原理:加快热传递,让物体热量快速散发出去。教材设置研讨板块,结合羽绒服、保温瓶、电脑散热器、汽车散热片等大量生活实例,区分哪些做法是保温,哪些做法是散热,分别分析它们阻碍或者加快热传递的方式。教材设置思辨思考:保温和散热是矛盾的吗?引导学生认识,根据实际需要,有时候需要减慢热传递实现保温,有时候需要加快热传递实现散热。教材拓展部分介绍保温技术在生产生活当中的应用,同时联系上一课太阳能热水器储水箱保温,形成单元闭环。教材编排逻辑:情境设问→保温探究实验,建构保温原理→认识散热原理→实例辨析、综合思辨,做到由实验探究走向生活应用,综合运用本单元全部热传递核心概念。三、核心素养教学目标1.科学观念:知道保温的本质是减慢热传递,散热的本质是加快热传递;了解不同材料导热性能不同,导热差的材料适合做保温材料;可以结合热传导、热对流、热辐射解释保温、散热的原理;能区分生活当中保温与散热的实例。2.科学思维:通过不同材料保温效果对比实验,分析实验数据,归纳得出保温相关规律;能够分析生活物品,判断属于保温还是散热,推理物品是通过阻碍还是加快热传递实现功能,提升综合分析与证据推理能力。3.探究实践:小组合作完成不同材料保温能力对比实验,规范使用温度计测量温度变化,如实记录实验数据;能够基于实验现象解释保温原理;可以分析生活物品的保温、散热设计。4.态度责任:体会人们根据生活需要,利用热传递规律设计各类物品;感受科学技术改善生活;懂得合理利用保温散热技术节约能源,形成用科学视角观察身边物品的习惯。四、教学重难点教学重点:理解保温就是减慢热传递,散热就是加快热传递;能够结合热的三种传递方式解释保温、散热现象;辨析生活中的保温、散热实例。教学难点:纠正“保温材料可以产生热量”的错误前概念;综合热传导、热对流、热辐射多角度分析物品保温或散热设计。五、教学过程复习旧知,情境导入新课师:上一节课我们学习了《太阳能热水器》,大家回忆,太阳能热水器储水箱为什么需要做好保温?

生:防止已经加热好的热水热量跑掉。

师:说得很好,就是尽量不让热量传递出去。在生活当中,除了热水器保温,冬天我们穿厚衣服,喝热水用保温杯,都是希望减少热量流失;而电脑、汽车工作的时候会产生大量热,又需要尽快把热量散出去。请大家翻开课本,今天学习《保温和散热》,一起来探究,怎样减慢热传递实现保温,怎样加快热传递实现散热。

设计意图:承接上一课太阳能热水器储水箱保温内容,实现单元内部知识衔接,结合生活情境抛出本课核心研究主题,自然导入新课。研读教材,探究不同材料的保温效果(教材核心探究实验)师:请大家阅读课本保温探究活动板块。我们生活当中有玻璃杯、不锈钢杯、塑料杯,同样倒入热水,哪个杯子里面的热水凉得慢?大家先说一说自己的猜想。

生:塑料杯凉得慢,不锈钢杯子凉的最快。

师:课本当中就是用不同材质杯子开展对比实验。大家想一想,这是对比实验,哪些条件要保持不变?

生:倒入热水的水量要一样,水的初始温度要一样,杯子大小一致,放在同一个环境当中。师:非常关键,只改变杯子的材料,其他条件全部相同。我们通过温度计,定时测量杯子中水的温度,观察水温下降快慢。水温下降越慢,代表这个杯子保温效果越好。老师这里准备实验记录表格。杯子材料初始水温一段时间之后水温水温下降多少保温效果(好/一般/差)不锈钢杯玻璃杯塑料杯学生分组开展课本探究实验,读取温度,记录数据。

师:实验结束,请小组汇报你们测得的数据,说一说你们发现什么。

生:不锈钢杯子水温下降最多,保温效果最差;塑料杯水温下降最少,保温效果最好。

师:结合课本正文,我们一起来理解保温的科学道理。不锈钢导热性能好,热量很容易通过热传导跑出去;塑料导热性能差,能够减慢热传导,热水降温就慢。课本明确告诉我们:保温,就是要减慢热传递,减少物体的热量向外散失。

师:老师提问,保温材料是不是自身可以产生热量,让水一直热?小组简单讨论。

生:不是,它只是不让热量快速跑出去,不会产生热。

师:这个辨析非常关键,很多同学存在这个误区。保温材料不会制造热量,只是减慢热传导、热对流、热辐射,延缓热量流失,时间足够长,水最终还是会变凉。

设计意图:落实教材核心对比探究实验,依托实验数据建构保温科学概念,通过问答辨析纠正“保温材料生热”典型错误前概念,落实本课重点,突破认知难点。研读课本文本,认识散热的原理师:我们已经知道保温是减慢热传递,那散热又是怎么一回事,请阅读课本关于散热的文本内容。

学生阅读课本散热相关段落。

师:课本当中展示散热器图片,大家观察散热器有什么外形特点?

生:有很多一片片金属薄片。

师:这些金属片为什么要做成这样?金属本身导热能力强,做成很多薄片,增大和空气接触面积。谁来说一说散热的原理?

生:散热就是加快热传递,让物体的热量快速传递到空气中。

师:总结得很好。散热,就是想方设法加快热传递,让物体多余的热量尽快散发出去。金属导热性能好,可以加快热传导;增大接触面积,可以加快向空气散热;风扇吹风,加快空气流动,提升热对流,也可以加快散热。大家想一想电脑主机配备散热风扇,是利用什么方式加快散热?

生:风扇吹动空气,加快热对流,把热量带走。

师:汽车发动机金属散热片,依靠金属快速传导热量,增大面积向空气散热,实现降温。

设计意图:依托课本散热器插图和文本,通过师问生答建构散热概念,对比保温与散热,理清二者本质区别,帮助学生建立清晰认知。课本研讨板块:生活实例辨析,区分保温与散热师:课本研讨部分给出很多生活实例,我们逐个分析,判断属于保温还是散热,同时说一说它是怎样改变热传递的。

师:第一个实例,冬天穿厚厚的羽绒服。属于保温还是散热?

生:保温。

师:羽绒服里面有很多空气,空气不容易导热,减少身体热量向外传导散失。第二个,保温瓶内胆镀银,大家还记得镀银作用?

生:减少热辐射,把热反射回瓶内。

师:没错,同时内胆夹层真空,减少热传导和热对流,多重方式减慢热传递,实现保温。第三个实例,CPU金属散热片。

生:散热,金属导热好,增大面积加快热量散发。

师:课本提出思辨问题:保温和散热相互矛盾吗?小组讨论。

生:不矛盾,根据我们需要,有时候要减慢热传递,有时候要加快热传递。

师:说得非常到位。同样是热传递,我们可以人为干预:需要保住热量,就想方设法减慢热传导、热对流、热辐射,实现保温;需要散掉多余热量,就加快热传递,实现散热。我们上一课太阳能热水器,集热器要尽量吸收热量,储水箱又要做好保温,就是同时考虑吸热与保温。

设计意图:利用课本案例开展问答辨析,综合运用热传导、对流、辐射全部旧知识,打通单元知识,训练学生综合分析能力。拓展应用,技术在生产生活当中的运用师:阅读课本拓展板块,保温散热技术在生产、工业、航天都有应用。保温不仅用于生活用品,大棚保温、航天飞行器隔热层,都是减慢热传递;大型机器散热装置,是加快热传递。人们掌握热传递的规律,设计各种各样产品满足不同需求。

设计意图:拓宽学生视野,体会科学技术在多领域应用,落实态度责任素养。六、课堂小结师:我们一起梳理本节课学习收获,哪位同学进行总结?

生:保温的本质是减慢热传递,散热本质是加快热传递;保温材料不会产生热量;导热差的材料适合保温;增大面积、吹风可以加快散热;生活当中根据实际需求选择保温或者散热。

师:总结很完整。本节课是本单元最后一课,我们回顾整个第一单元:我们学习热传导、热对流、热辐射三种热传递方式;学习太阳能热水器利用热辐射实现加热;今天学习保温与散热,通过改变热传递快慢满足生活需要。生活中许许多多物品,背后都蕴藏热传递的科学道理,希望同学们课后多观察,用课堂学到的科学知识解释身边现象。第二单元无处不在的能5周围的能一、学情分析六年级学生在生活中已经大量接触能量相关现象,知道运动、发光、发热都和能量有关,听过电能、热能这些名词,但没有建立“能量”完整科学概念,容易把能量和物体、物质相互混淆,会简单把能量等同于物体本身。学生经过前几年科学课程学习,具备观察、案例分析、小组讨论的探究能力,能够从生活场景中提取现象,但是对于能量看不见、摸不着的抽象属性理解存在障碍,很难理解能量不会凭空产生、也不会凭空消失的初步认知。六年级学生逻辑思维快速发展,能够开展归纳、对比分析,适合从大量生活实例入手,依托课本文本与图片案例,把看不见的能量,通过看得见的现象进行具象化处理。学生对于能量转化现象充满好奇心,但容易混淆不同形式能量的名称,辨别能量形式时容易出现判断错误,需要借助大量实例辨析,搭建从生活现象到科学概念的思维桥梁。二、教材分析本课是2026秋新教材冀人版六年级上册第二单元《无处不在的能》起始课,承担单元开篇概念建构的任务。教材整体遵循“情境与问题—探究与发现—研讨与拓展”编排逻辑。情境与问题板块展示吹风、电灯发光、小车运动等生活场景,抛出核心问题:是什么让物体发生这些变化?引出能量概念。探究与发现板块分为两部分,第一部分认识各种各样的能量,结合图片案例认识声能、光能、热能、电能、磁能、机械能等不同形式能量;第二部分观察分析生活事例,初步感知能量可以从一种形式转化成为另一种形式。研讨与拓展板块引导学生寻找身边更多能量实例,阅读材料简单介绍能量的相关发现,引导学生意识到我们生活处处离不开能量。本课为本单元后续《植物与能量》以及能量守恒相关内容打下基础。教材编排不要求学生掌握深度的能量守恒定律,重在识别不同形式能量,识别简单的能量转化现象,帮助学生建立“能量使物体发生变化”这一核心科学观念。三、核心素养教学目标科学观念知道能量看不见摸不着,但是能够使物体发生运动、发光、发热等变化;识别光能、热能、电能、磁能、声能、机械能等常见能量形式。能够结合实例识别简单的能量转化现象,知道能量可以由一种形式转化为另一种形式。认识到我们周围处处存在能量,人类生产生活离不开各种各样的能量。科学思维通过对大量生活案例对比归纳,概括不同形式能量对应的外在现象,提升归纳概括能力。能够分析具体场景,区分能量形式,梳理能量转化先后过程,建立基于现象推理看不见物质(能量)的推理思维。探究实践能够观察课本图片、生活实例,小组交流搜集周围存在能量的证据,基于现象做出分析判断。能够记录不同场景当中的能量形式,描述能量发生转化的过程,能够对自己的判断说出证据理由。态度责任对身边各种各样的能量现象保持探究兴趣,乐于和同伴交流自己的发现。初步感知能量对于人类生活的价值,懂得合理利用能量的重要意义,树立节约能源的初步意识。四、教学重难点重点:认识多种形式的能量,知道能量可以让物体发生变化;识别生活中简单的能量转化现象。

难点:理解能量看不见摸不着,依靠物体表现出来的现象间接感知能量;准确梳理场景当中能量转化过程。五、教学过程(一)情境导入,抛出核心问题教师出示教材开篇情境图片:风吹动树叶、灯泡发光、小车被推动运动。

师:同学们,请大家观察这几幅画面,树叶晃动、灯泡发光、小车向前运动,这些物体都发生了变化,请大家思考,是什么促使这些物体发生改变?

生1:有风让树叶晃动。

生2:通电之后灯泡才会发光。

生3:有力推动小车,小车才会跑起来。

师:风、电、推力背后,都和一种看不见的东西有关系,这种东西就是能量。能量我们眼睛看不见,但是它可以让物体产生各种各样变化。今天我们学习第二单元第一课《周围的能》。

【设计意图】直接使用教材情境插图导入,从学生熟悉生活现象切入,制造认知冲突,物体发生变化的背后存在看不见的能量,引出课题,激发探究兴趣。(二)研读教材文本,建立能量基本概念师:请同学们阅读教材“情境与问题”板块课文内容,找一找课本当中对于能量的描述,勾画关键语句。

学生默读课本文本。

师:哪位同学来读一读课本上的文字,说一说能量有什么特点?

生朗读教材原文:能量看不见、摸不着,但我们可以观察到能量产生的各种效应。能量可以使物体运动、发热、发光,发生各种各样的变化。

师提问:既然能量看不见摸不着,我们怎样才能知道能量是存在的?

生:通过物体发生的变化来判断能量存在。

师继续追问:如果一个物体没有发生任何变化,我们能不能直接观察到能量?

生:不能,看不到能量本身,只能看到能量带来的效果。

教师结合课本讲解:这是能量非常重要的特点,能量不是看得见的实物,我们是通过它产生的效果,间接证明它真实存在。比如灯泡发光发热,就说明有能量在起作用;风吹动树枝摇摆,也是能量产生的效果。

师:大家想一想,生活当中还有哪些现象,能够说明能量存在?

生举例:做饭的时候锅变热;音响发出声音;磁铁吸起铁钉。

教师将学生举例记录在黑板,顺势过渡:大家举出的例子背后,对应着不一样种类的能量,课本给我们介绍了多种常见能量形式。

【设计意图】精读教材定义文本,通过层层师生问答,突破本课第一个难点,区分“能量本身”和“能量产生的现象”,纠正学生把能量当成看得见物体的错误前概念,为识别各类能量打好概念基础。(三)探究与发现:认识多种多样的能量教师引导学生阅读教材探究与发现第一部分,观察课本配图,课本配图分别对应光能、热能、电能、磁能、声能、机械能。

师:我们一起来认识课本介绍的几种能量。我们先看第一幅图,太阳光照射大地,这是什么能量?

生:光能。

师:太阳光携带光能,光能可以让物体被照亮,还可以让物体温度升高。再看篝火燃烧,篝火带给我们温暖,这是?

生:热能。

师:家中各类电器工作,依靠的是什么能量?

生:电能。电灯、电风扇、电视都要用电才能工作。

师:课本图片当中磁铁吸引回形针,磁铁不用接触就可以把回形针吸过来,这依靠的是?

生:磁能。

师:音响播放音乐,能够听到响亮声音,这是声能。那运动的物体携带的是什么能量?奔跑的人、滚动的小球,课本把物体运动具有的能量叫做机械能。

教师黑板整理表格,表格分为能量形式、对应的现象,师生共同完成表格填写。

师:现在我们做一个小辨析。老师描述现象,请同学们快速说出对应的能量形式。火炉把水烧开?

生:热能。

师:喇叭播放广播?

生:声能。

师:磁铁吸住铁片?

生:磁能。

师:飞驰的自行车?

生:机械能。

师:大家思考,一个场景里面,是不是只会存在一种能量?比如说点亮的电灯,会同时存在哪些能量?小组简单讨论。

生小组交流之后汇报:电灯通电之后,既发光又发热,同时存在光能和热能。

师总结:很多实际场景当中,往往同时存在多种形式的能量。

【设计意图】依托教材图片案例,使用问答互动,建立各类能量的认知,借助表格梳理知识,及时课堂辨析巩固,破除“一个现象只对应一种能量”的片面认知。(四)探究与发现:感知能量的转化教师带领学生阅读教材探究与发现第二部分课文。课本举出实例:电风扇接通电源之后转动起来。

师:课本当中电风扇的例子,请大家分析,电风扇输入的是什么能量?工作之后产生了什么能量?

生:输入是电能,电风扇转动,产生机械能。

师:非常好,电能变成了机械能。像这样,能量从一种形式,变成另外一种形式,就叫做能量的转化。

教师继续结合课本案例展开讲解。

师:我们再看课本第二个案例,太阳能路灯。白天太阳光照射太阳能板,夜晚路灯发光。请大家顺着先后顺序说一说能量发生怎样转化?小组讨论。

生小组讨论后汇报:白天,太阳能也就是光能,被太阳能板接收,转化成为电能储存起来;到了夜晚,电能再转化为光能,路灯就亮起来。

师板书转化链条:光能→电能→光能。

师追问:路灯发光的时候,除了光能之外,还会伴随产生什么能量?

生:还会产生一部分热能。

师补充,现实能量转化过程,常常会伴随热能产生。

师:我们再来分析生活案例,点燃蜡烛,说一说能量转化过程。

生:蜡烛里面储存化学能,点燃之后转化成光能和热能。

师:同学们分析得不错。我们再思考一个问题,能量转化之后,能量会凭空消失吗?结合课本简单阅读,能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式。小学阶段我们只需要初步了解这个特点。

【设计意图】紧扣教材文本实例,通过案例拆解,训练学生梳理能量转化链条,落实科学思维,把抽象的能量转化借助熟悉物品变得可理解,不超纲加深理论难度,符合六年级课堂实际。(五)研讨拓展,联系生活深化认知教师引导学生阅读教材研讨与拓展板块。

师:课本提出研讨问题,找一找教室里有哪些能量,分别是什么形式?小组开展观察讨论。

学生观察教室,小组交流汇报。

生:电灯,电能转化光能热能;电风扇,电能转化机械能;音响,电能转化声能。

师:我们的生活时时刻刻都离不开能量。拓展阅读材料向我们介绍,人类不断发现、利用各种各样能量,改善生产生活。想一想,如果世界没有能量,会发生什么?

生:电灯不会亮,机器不能运转,动植物也无法生存。

师小结:能量是万物运转的基础,所以生活当中我们要懂得节约能源,减少不必要的能量消耗。

【设计意图】回归教材研讨任务,利用教室真实环境开展探究,实现知识迁移,落实态度责任,建立节约能源意识。(六)课堂辨析巩固教师出示多个生活场景,学生口头说出场景当中包含的能量形式以及能量转化过程。六、课堂小结师:今天学习《周围的能》,谁来梳理本节课学到的核心内容?

学生梳理:能量看不见摸不着,通过物体发生的变化证明它存在;常见能量有光能、热能、电能、磁能、声能、机械能;能量可以从一种形式转化为另一种形式;我们身边到处都有能量,生活离不开能量。

教师总结升华:虽然能量看不见摸不着,但是世间万物的运转都依靠能量。认识不同形式能量,看懂能量转化,能够帮助我们用科学眼光看待身边各种各样现象。6植物与能量一、学情分析六年级学生已经学习《周围的能》,掌握多种能量形式,知道能量可以发生转化,为本课学习做好概念铺垫。学生在生活当中知道植物生长离不开阳光、水、土壤,大多听过光合作用这个名词,但是对光合作用完整过程并不清楚,普遍存在错误认知:很多学生认为植物生长全部养分来自土壤,不知道植物主要利用光能自己制造养分。学生能够理解植物生存需要能量,但是很难理解植物可以把光能转化储存起来。六年级学生抽象思维正在发展,光合作用涉及看不见的物质变化、能量转化,无法直接肉眼观察,学生理解难度较大。学生具备阅读分析资料、小组讨论推理的能力,本课需要依托课本文字资料、示意图,利用问题链逐步推理光合作用的原料、条件、产物以及能量转化,纠正学生“植物营养来自土壤”的原有错误想法,建立植物与能量之间的联系。二、教材分析本课是2026秋新教材冀人版六年级上册第二单元第二课时,承接前一课《周围的能》,把能量视角聚焦到生物领域,研究生命体当中的能量转化。教材编排为“情境与问题—探究与发现—研讨与拓展”。情境与问题板块提出核心问题:植物生长需要能量,植物是怎样获取能量的?引发学生思考。探究与发现板块第一部分,通过资料阅读,引导学生分析海尔蒙特实验,打破植物养分全部来自土壤的固有认知;第二部分结合示意图学习光合作用,明确光合作用的原料、条件、产物,理清光合作用当中物质变化与能量转化,知道绿色植物通过光合作用,把光能转化成储存在有机物当中的化学能。研讨拓展板块,认识光合作用对于植物自身、动物、整个自然界的重要意义,拓展了解没有叶绿素的植物获取能量的方式。本课既是物质科学能量知识向生命科学的延伸,也为后续生态系统能量流动打下基础,核心是让学生认识绿色植物的能量转化方式。三、核心素养教学目标科学观念知道海尔蒙特实验的现象与结论,明白植物生长的养分不是主要来自土壤。理解光合作用:绿色植物利用阳光的能量,吸收二氧化碳和水,制造养分,释放氧气;认识光合作用过程中的物质变化。认识光合作用当中能量转化:光能转化成为储存在植物体内的化学能,理解植物通过光合作用获取自身需要的能量。知道光合作用对于自然界动植物生存的重要意义。科学思维通过分析海尔蒙特实验的实验数据,推理实验结论,培养证据推理思维。结合光合作用示意图,梳理光合作用原料、条件、产物,梳理能量转化路径,建立物质与能量相联系的思维方式。探究实践能够阅读课本资料、实验史实,提取关键信息,基于证据进行分析推理。小组合作交流,完整描述光合作用过程,能够解释植物获取能量的方式。态度责任1.对植物如何获取能量保持探究兴趣,感受科学家开展实验探究的严谨精神。2.认识绿色植物光合作用的价值,树立爱护植物、保护植被的意识。四、教学重难点重点:了解海尔蒙特实验;掌握光合作用的条件、原料、产物;理解光合作用当中光能转化为化学能。

难点:理解光合作用看不见的物质变化;理清光合作用完整的能量转化过程。五、教学过程复习旧知,情境导入师:上一节课我们学习《周围的能》,谁回忆一下,能量会发生什么变化?

生:能量可以从一种形式转化为另一种形式。

师:动物吃东西,从食物当中获取身体需要的能量。那绿色植物不会吃东西,植物生长、开花结果也需要消耗能量,植物是怎样获得能量的?这就是我们今天要研究的问题,本节课学习《植物与能量》。

教师出示教材情境板块图片,阳光下生长的绿植。

师:课本向我们抛出问题,植物生长需要能量,植物怎样获取能量?大家说一说自己的猜想。

生猜想:植物从土壤里面吸收肥料,获取能量。

生猜想:植物需要晒太阳,可能和阳光有关系。

师:很多同学认为植物的养分全部来自土壤,很早以前科学家也有这样的想法,有一位科学家海尔蒙特做了著名实验,我们一起来研读课本当中这个实验资料。

【设计意图】复习前一课能量转化知识,搭建新旧知识桥梁,抛出驱动性问题,暴露学生原有前概念,利用科学家实验故事开启探究,激发学生求知欲。研读教材,分析海尔蒙特实验师:请同学们阅读教材探究与发现板块中海尔蒙特实验的文本资料,关注实验数据。

学生阅读课本实验内容。课本介绍:海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树苗种在装有100千克干燥土壤的木桶里,只浇水,五年之后,柳树质量增加80多千克,土壤仅仅减少不到0.1千克。

师:哪位同学复述关键实验数据?

生:柳树一开始2.5千克,五年后增重80多千克;土壤原本100千克,仅仅减少不到0.1千克。

师抛出问题链,逐步问答推进思考。

师:土壤质量只减少了非常少一部分,说明柳树生长增加的重量,主要是不是来自土壤?

生:不是。土壤只减少一点点,柳树增加八十多千克,绝大部分养分不是土壤提供。

师:实验当中,海尔蒙特只给柳树浇灌水分,那是不是柳树增加的物质全部来自水?

生思考,有学生认同,也有学生提出疑问。

师:海尔蒙特当时认为柳树增重全部来自水,但是后续科学家继续研究发现,海尔蒙特实验存在局限,水只是原料之一,还有空气中的物质参与植物生长。

师追问:这个实验可以否定什么观点?

生:否定植物生长全部营养来自土壤的想法。

教师小结课本当中实验结论:海尔蒙特实验证明,植物生长的养料主要不是来源于土壤。

【设计意图】依托教材史实资料,借助数据进行推理,通过问答一步步纠正学生“植物营养来自土壤”的错误认知,同时客观说明历史实验的局限性,培养学生基于证据推理的科学思维。研读教材示意图,学习光合作用完整过程师:既然不是主要来自土壤,植物依靠什么制造养分?课本给出光合作用示意图,请大家仔细观察插图,阅读对应课文文字,找一找光合作用需要哪些条件、原料,会产生哪些物质。

学生阅读课本图文。

师:我们一起来拆解课本的光合作用内容。绿色植物进行光合作用,必不可少的条件是什么?

生:阳光。

师:原料是植物从哪里获取?

生:根吸收水分;叶片吸收空气中的二氧化碳。

师:光合作用发生在植物哪一个器官?

生:主要发生在叶片当中,叶片里面有叶绿素。

师:光合作用制造出来什么产物?

生:制造供植物生长的养分(有机物),同时释放氧气。

教师结合课本示意图讲解:太阳光照射叶片,叶片当中叶绿素接收光能;植物根部吸收的水运输到叶子,叶子吸收空气中二氧化碳;在阳光作用下,水和二氧化碳发生变化,制造出植物需要的养分,同时释放氧气。

师:回到我们本课核心主题,能量。结合上一节课能量转化知识,光合作用当中,能量发生怎样转化?小组讨论。

生小组交流汇报:太阳光的光能,转化之后储存在植物制造的养分里面,变成化学能。

师:非常准确,课本课文明确讲到,绿色植物通过光合作用,把光能转化成储存在有机物当中的化学能。植物生长、开花、结果,就依靠这份储存起来的化学能。

教师黑板梳理光合作用链条:

条件:阳光、叶绿素;原料:水、二氧化碳;产物:养分(有机物)、氧气;能量转化:光能→化学能。

师继续提问:如果把植物放到完全黑暗的环境,还能不能进行光合作用?为什么?

生:不能,光合作用需要阳光提供光能。

师追问:植物只有白天进行光合作用,那夜晚植物还需要能量吗?

生:夜晚植物依旧需要消耗储存好的化学能维持生命活动,夜晚不能制造新养分。

【设计意图】深度解读教材图文资源,通过递进式问答拆解光合作用,兼顾物质变化和能量转化,紧扣本课课题“植物与能量”,突破本课难点,建立物质与能量关联。研讨拓展,认识光合作用的意义教师引导学生阅读教材研讨与拓展板块课文。

师:课本研讨板块,我们思考,光合作用对于植物自身、对于动物,分别有什么意义?小组讨论。

生小组汇报。

生:对植物自己,制造养分,储存能量,供自己生长。

生:动物吃植物,植物储存的化学能就转移到动物身体里面,动物依靠植物获得能量。

生:光合作用释放氧气,动物呼吸需要氧气。

师总结课本知识点:绿色植物光合作用,不仅养活自身,还为动物生存提供食物和氧气,自然界很多生物的能量源头,最终都来自太阳光的光能。

师:拓展阅读部分提到,有些植物没有叶绿素,不能进行光合作用,例如菟丝子,请大家想一想,这类植物怎么获取需要的能量?

生:需要依附别的植物,抢夺其他植物制造好的养分和能量。

师补充:不是所有植物都可以自己进行光合作用制造能量,只有含有叶绿素的绿色植物才可以完成光合作用。

【设计意图】充分利用教材研讨拓展内容,把光合作用放大到整个自然界,理解能量传递,拓展特殊植物案例,完善学生认知,落实爱护植被的态度责任目标。课堂辨析巩固教师设置口头问答:①光合作用原料是什么?②能量发生怎样转化?③黑暗环境中绿色植物能否进行光合作用,说明理由。学生口头作答巩固。六、课堂小结师:我们一起来梳理本节课《植物与能量》的核心知识,哪位同学来总结?

学生梳理:海尔蒙特实验证明植物生长养料主要不是来自土壤;绿色植物依靠光合作用获取能量;光合作用需要阳光、叶绿素,原料是水和二氧化碳,制造有机物释放氧气;光合作用把光能转化为储存在植物体内的化学能;光合作用对整个自然界有着重要意义。

教师总结升华:太阳光的光能,通过绿色植物的光合作用,进入生物世界。植物是连接非生命世界能量和生命世界的桥梁,正是因为光合作用,世间万千生命才可以获得生存需要的能量,所以保护绿色植物有着十分重要的意义。7动物与能量一、学情分析六年级学生已经认识声、光、热、电、磁多种形式的能量,知道能量可以转换,具备能量的基础认知。在生活与过往生物课学习中,学生了解动物需要进食获取营养,能够说出部分动物吃什么食物,可初步区分植食动物、肉食动物、杂食动物。但学生大多只理解“食物提供营养”,很难建立食物就是能量载体的科学概念,不能清晰解释动物生命活动、运动、生长繁殖所消耗的能量来自哪里。学生能够零散说出食物链当中几种生物,但是对于能量沿着食物链传递的过程理解浅薄,容易混淆物质流动与能量流动,不理解能量在传递过程中会发生损耗。该年龄段学生具备一定图表分析、逻辑推理能力,乐于分析生活中的生物实例,但抽象的能量流动看不见摸不着,需要依托教材图文、案例、课堂问答搭建认知,学生容易出现误区:认为动物可以凭空产生能量,不清楚能量最终来源于太阳能。二、教材分析本课是2026秋新教材冀人版六年级上册第二单元《无处不在的能》第5课,本单元整体围绕能量的形式、能量的转换、能量的来源展开学习。本课承接前面能量形式的学习,将能量视角延伸到生物生命活动领域。教材开篇设置情境,呈现动物奔跑、捕食、生长繁殖的图片,抛出核心研讨问题:动物进行各项生命活动所需要的能量来自哪里。教材正文明确:动物维持生命、运动、生长、繁殖都需要能量,动物的能量从食物当中获得。教材设置分类活动,依据动物的食物来源,区分植食性动物、肉食性动物、杂食性动物。课文进一步引出食物链,结合青草→蝗虫→青蛙→蛇这条典型食物链,讲解食物链当中物质与能量的传递路径,阐释生产者、消费者概念。教材拓展板块说明,食物链当中的能量归根到底来自太阳,植物把太阳能转化成化学能储存在体内,动物取食从而获取储存的能量。同时教材提示,能量沿着食物链传递的时候,每一级生物都会消耗一部分能量,只有一部分能量传递给下一级。本课为下一课《它们是怎样工作的》认识能量转换装置做好认知铺垫,打通生物生命活动与能量科学的联系,落实物质与能量大概念,引导学生从能量角度看待生命世界。三、核心素养教学目标(依据2022版义务教育科学课程标准)科学观念:知道动物的生命活动需要能量,动物通过食物获取能量;能够区分植食性、肉食性、杂食性动物;理解食物链中能量的传递过程,明白动物体内的能量最终来源于太阳能;知道能量在食物链传递过程中会有损耗。科学思维:能够分析实例梳理食物链,推理食物链当中能量流动方向;区分物质与能量的不同,建立能量传递的模型思维;能够基于食物链分析,如果某一类生物数量发生变化,对整条食物链能量传递带来的影响。探究实践:能够阅读教材图文信息,对动物按照食性进行分类;可以根据案例写出简单食物链,标注食物链中能量流动方向;参与课堂研讨交流,完整表达自己对于生物获取能量的理解。态度责任:体会能量对于动物生存的重要意义;认识食物链当中生物之间相互依存的关系,树立保护生物、维护生态平衡的意识。四、教学重难点教学重点:动物的能量来自食物;区分不同食性的动物;认识食物链,理清食物链当中能量的传递路径,知道能量最终来自太阳能。教学难点:理解看不见的能量沿着食物链传递;理解能量在传递过程中存在损耗;厘清太阳能—植物—动物完整的能量转化链条。五、教学过程情境导入,揭示课题教师展示教材课文开篇插图:猎豹奔跑捕食、小鸟孵化繁殖、鱼儿游动的画面。

师:同学们,请观察课本上这几幅图片,猎豹奔跑捕猎,小鸟孵化后代,鱼儿不停游动。想一想,动物完成奔跑、捕食、生长、繁殖这些生命活动,都需要消耗什么?

生:需要消耗力量,需要消耗能量。

师:说得很好。我们本单元一直在研究各种各样的能量,机器工作需要能量,其实动物的一切生命活动同样离不开能量。那动物身体当中的能量又是从什么地方来的呢?今天我们共同学习《动物与能量》,从能量的视角研究动物的生命活动。

板书课题:动物与能量。

【设计意图】直接使用教材插图创设情境,调用学生已有生活经验,把学生的思考从生物生命现象引向能量视角,生成驱动性探究问题,顺利导入新课。研读教材正文:动物的能量从哪里来教师引导学生阅读教材对应课文文字:动物的一切生命活动,比如运动、捕食、生长、繁殖,都需要消耗能量。动物不能像植物那样自己制造养分,动物需要通过取食,从食物当中获取自身所需要的能量。

师:课本告诉我们动物需要消耗能量,动物自身不能制造能量。结合生活想一想,小狗跑跳需要的能量来自哪里?小羊生长需要的能量来自哪里?

生:小狗的能量来自吃的肉、粮食;小羊的能量来自吃草。

师:没错,食物不仅仅给动物提供生长需要的营养物质,食物内部还储存着化学能,动物吃下食物,就把食物储存的能量接收过来,供给身体各项生命活动。老师这里有一个易错问题:动物奔跑的时候消耗了能量,是不是动物身体凭空制造出来能量?

生:不是,能量来自吃下去的食物。

师:非常关键,动物只能够获取、转化食物当中储存的能量,不能够自己创造能量。课本接下来按照动物吃的食物不同,把动物分为三类,请大家阅读课本当中的分类介绍。

学生阅读教材:有些动物只以植物为食物,叫作植食性动物;有些动物以其他动物为食物,叫作肉食性动物;有些动物既吃植物,也吃动物,叫作杂食性动物。

师:谁来举例子说一说,哪些属于植食性动物?

生:牛、羊、兔子,只吃植物。

师:肉食性动物呢?

生:老虎、老鹰、狼,捕食其他动物。

师:那杂食性动物?

生:熊、猪、老鼠,既吃植物也吃别的小动物。教师在黑板绘制简单表格,梳理三类动物以及典型实例。动物食性特点举例植食性动物只吃植物牛、羊、兔子肉食性动物捕食其他动物老虎、老鹰、狼杂食性动物既吃植物也吃动物熊、猪、老鼠师:我们学会按照食性给动物分类,但是仅仅知道动物吃什么还不够,我们继续追问,植物体内储存的能量又来自哪里?这个问题我们留到食物链部分继续探究。

【设计意图】紧扣教材文本开展解读,通过问答纠正学生容易产生的错误认知,明确动物不能创造能量,能量蕴藏在食物当中,借助表格清晰落实动物食性分类知识点,夯实基础科学观念。研读教材活动:食物链与能量传递教师引导学生阅读教材食物链板块课文,出示课本案例:青草→蝗虫→青蛙→蛇。

师:课本给出这样一组生物,青草被蝗虫吃掉,蝗虫被青蛙吃掉,青蛙又被蛇吃掉。像这样,动植物之间吃与被吃的食物关系,我们称之为食物链。课本的箭头,大家思考箭头代表什么含义?箭头指向捕食者。

师:我们来看这条食物链,青草、蝗虫、青蛙、蛇,谁能够自己制造养分?

生:青草,青草是植物,可以进行光合作用。

师:课本把能够自己制造养料的植物叫作生产者;动物不能制造养料,需要吃别的生物获得能量,叫作消费者。青草作为生产者,蝗虫、青蛙、蛇全部都是消费者。

师:重点来了,食物链不仅仅代表谁被谁吃,箭头同时代表能量流动的方向。青草储存的能量,被蝗虫吃掉,能量就传递给蝗虫;蝗虫体内的能量,青蛙捕食蝗虫,能量就传递给青蛙;青蛙被蛇捕食,能量继续传递给蛇。大家想一想,这条食物链当中,能量是往哪个方向流动?

生:能量顺着箭头,从青草流向蝗虫,再流向青蛙,再流向蛇。

师:非常好,能量只会单向传递,不能反向流动,蛇的能量不会倒流回青蛙。课本还有重要表述:能量在传递的时候,每一级生物,都要消耗一部分能量用于自身运动、生长,所以只有一部分能量才能够传递到下一级生物。

师:我提问大家,如果这条食物链里面青蛙大量减少,会对整条食物链的能量传递造成什么影响?小组简单讨论之后回答。

生:蝗虫会大量繁殖,蝗虫数量变多;蛇缺少食物,获取的能量变少,蛇的数量就会下降。

师:分析得很到位。食物链当中生物之间相互依存,一种生物数量发生巨大变化,整条食物链的能量供给都会受到冲击,生态平衡就会被破坏。

【设计意图】深度解读教材食物链案例,区分生产者与消费者,重点突破能量单向流动、传递过程有损耗的难点,借助假设情景开展推理训练,发展学生科学思维,建立生物之间相互依存的认知。研读教材拓展部分:能量的最终来源教师引导学生阅读教材

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