小学五年级科学下册第二单元《电动机》教学设计

小学五年级科学下册第二单元《电动机》教学设计【教材与学情分析】本课是大象版五年级科学下册第二单元的核心内容。学生在前面的学习中已经认识了电路的组成，知道电流能让小灯泡亮起来，也玩过磁铁，知道磁极间的相互作用。这些经验是本课学习的基础。但"电能转化为动能""通电导线在磁场中受力"这些概念看不见摸不着，对学生而言抽象程度高。五年级学生正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期，他们喜欢动手操作，对"让东西动起来"有天然的好奇心。因此，本课设计以"拆解—探究—制作—解释"为主线，让学生在真实情境中发现问题，通过实验建立电磁能与机械能转化的初步认识。【教学目标】科学观念：知道电动机是把电能转化为动能（机械能）的装置；初步认识电动机由转子和定子构成，通电后转子在磁场中受力转动；了解电动机在生产生活中的广泛应用。科学思维：能对"电动机为什么会转"提出可探究的问题；能通过对比实验归纳"有电流通过且处在磁场中"是转动的必要条件；能运用模型解释简单现象。探究实践：能按照提示安全地完成让小电动机转动、改变转动方向和快慢的实验；能与同伴合作制作一个简易电动机模型；能规范记录实验现象。态度责任：体验从"玩"到"研"的科学探究过程，形成爱护实验器材、规范操作的习惯；感受科学技术改变生活，萌发工程设计的兴趣。【教学重难点】重点：通过实验认识电动机是把电能转化为动能的装置，知道其基本结构。难点：初步理解通电的线圈在磁场中受力转动，即电能转化为动能的原理。【教学准备】教师准备：可拆开外壳的教学用直流小电动机、损坏的玩具电机若干、大型电动机模型或拆开的实物、教学课件、生活中电动器具图片（风扇、电钻、电动车、洗衣机）。学生分组准备（四人一组）：小直流电动机1个、5号电池2节、电池盒、导线若干、开关、小风扇叶片、环形强磁铁2块、漆包线（长约1米）、大铁钉、胶带、砂纸、实验记录单。【教学过程】一、情境导入：会转的"魔法"（5分钟）教师手持一台手持小风扇走进教室，按下开关，扇叶转动，吹动前排学生的头发。师：扇子自己不摇，风从哪里来？生：里面有电动机！里面有马达！教师顺势把风扇的外壳拆开一角，露出里面的小电动机，再取出几台从废旧玩具上拆下的小电机，分发给各组传看。师：这个小东西叫电动机，玩具车、电钻、洗衣机、电动车里都有它。给它通上电，它就转。它为什么一通电就会转？电进去之后，在里面到底发生了什么？学生自由猜测：电池给了它力量；里面有齿轮；里面有磁铁吸着转……教师把学生的猜测板书在黑板上，暂不评判。师：猜想是科学研究的起点。今天这节课，我们就当一回"电动机医生"，把它看清楚、搞明白。（板书课题：电动机）设计意图：从真实器具切入，用"拆解"这一有冲击力的动作激发好奇，把学生的日常经验（马达会转）转化为可探究的科学问题（为什么会转）。二、活动一：让小电动机转起来（10分钟）师：在研究"为什么转"之前，先解决"怎么让它转"。每组有电动机、电池、导线，看哪一组最先让轴转起来，还要能控制它——想让它转就转，想让它停就停。学生分组连接电路。多数组能顺利连通：电池—开关—电动机组成闭合回路，电动机转动。教师巡视，发现典型问题：有的组把两根导线接在同一个接线柱上；有的组电池装反了；有的组开关没闭合。教师不直接告知，而是提示：检查电流能不能走成一个完整的圈。各组成功后，教师提出挑战任务卡：任务一：让电动机转得更快，想办法。任务二：让电动机改变转动的方向，想办法。学生尝试并发现：增加一节电池（电压增大），电动机转得更快；把电池的正负极对调（电流方向改变），电动机反转。师：请把你们的发现记录在表格里。思考一个问题：电动机工作时，消耗的是什么？得到了什么？师生小结：电动机工作时消耗电能，产生了转动的动能。电动机是把电能转化为动能的装置。（板书：电能→动能）设计意图：先玩转再探究，符合儿童认知顺序。"变速""变向"两个Challenge任务为后面理解原理埋下伏笔——为什么对调电池极就反转？这是后续揭示磁场作用的引子。三、活动二：拆开看一看——电动机的内部结构（12分钟）师：电能进去了，动能出来了，里面是"谁"完成了这个神奇的变化？我们把它拆开看。拆解有规则：一看顺序，二记位置，三轻拿轻放，拆下的零件按顺序排在白纸上。每组领取一台可拆电动机，在教师示范下小心拆开外壳。学生观察后发现：外壳内侧吸着两块弯弯的磁铁，固定不动；中间是一个可以转动的部分，上面绕着一圈一圈的铜线，装在铁芯上；后部有两个金属小刷子（电刷）和一个带缺口的铜环（换向器）。师：固定不动的部分，我们叫它定子；中间转动的部分，叫转子。摸一摸定子上的磁铁——它是什么？对，是磁铁，不用通电就有磁性。转子上的铜线圈通电以后会怎样？回忆我们四年级学过的内容——通电导线周围有什么？学生回忆：通电导线周围有磁场（奥斯特实验），通电线圈像一块磁铁，电磁铁就是这样的。师（出示转子模型）：所以，转子一通电，就变成了会转的"电磁铁"；定子是固定的磁铁。磁铁的规律是什么？同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。推、拉之间，转子就受力转起来了。教师用大型剖面模型演示：给线圈通电——线圈产生磁性——与定子磁铁相互吸引、排斥——转子受力转动。再借助慢动画课件，展示线圈每转过半圈，换向器就让电流方向改变一次，保证线圈受到持续的推力，转子才能不停地转下去。师：现在回头看，为什么对调电池正负极，电动机就反转？生：因为电流方向变了，线圈的磁极也反了，推和拉的方向反了，就倒着转！设计意图：拆机是本课的高潮环节。学生亲眼看到"磁铁+线圈"的组合，再调用已学的奥斯特实验和磁极知识，就能自主建构"通电的线圈在磁铁（磁场）中受力转动"的解释，教师只做概念的点拨与命名，不做灌输。换向器只作直观介绍，不要求掌握术语。四、活动三：制作一台最简电动机（15分钟）师：真正的电动机结构复杂，但原理可以用最简单的材料再现。挑战：用一根漆包线、一块磁铁、两节电池，做一个能转起来的线圈。教师发放材料并讲解制作要领（课件同步图示）：第一步：用漆包线绕一个直径约3厘米的线圈，绕6—8圈，两端各留出约5厘米的直线段做支架轴。第二步：关键一步——用砂纸把线圈一端的漆皮全部磨掉（整圈露出铜色），另一端只磨掉上半圈的漆皮（下半圈保留绝缘漆）。第三步：把线圈架在两根导线弯成的支架上，支架连接电池；把强磁铁放在线圈正下方。学生动手制作。教师巡视指导，重点检查漆皮打磨是否符合要求。多数组的线圈通电后摆动几下停住，教师提示：轻轻拨一下线圈，给它一个起始的力。线圈开始持续转动，教室里响起欢呼声。师：成功了！谁能说说，为什么线圈能不停地转？生：线圈通电后有磁性，和下面的磁铁互相吸引、排斥，就受力转动了。师：为什么有一端只磨掉一半漆皮？引导学生讨论得出：转过半圈后漆皮转到接触点，电流暂时断开，线圈靠惯性滑过去，再次接通时受力方向合适，从而持续转动。这样的设计起到了"自动开关"的作用，和真电动机里换向器的巧妙思路一致。设计意图：半圈刮漆的简易电动机是国际上公认的经典探究项目。学生在前一活动建立的"磁场中通电导线（线圈）受力"观念，此刻变成了手中真实旋转的作品，原理、结构、能量转化三线合一。制作中的失败与调试，正是工程实践的真实体验。五、活动四：电动机改变了世界（6分钟）师：请想一想，从早晨起床到现在，你见过或用过的哪些东西里有电动机？学生列举：电动牙刷、风扇、电梯、地铁、扫地机器人、电动窗帘、电钻、玩具赛车、无人机……课件补充两组画面对比：手摇辘轳与电动水泵、马车与电动汽车、手摇缝纫机与电动缝纫机。师：电动机让人们用清洁的电能替代了体力和部分燃料。一台小小的电动机，背后藏着"电与磁"相互转化的大学问。今天的科学家还在研究让电动机更小、更有力、更省电，让电动汽车跑得更远。设计意图：从课内走向生活，体会科学—技术—社会的联系，渗透节约用电与科技创新的意识。六、课堂小结与评价（7分钟）师：请用自己的话完成三句话，写在记录单上：1．电动机是把＿＿能转化为＿＿能的装置。2．电动机主要由固定不动的＿＿＿（磁铁）和可以转动的＿＿＿（线圈）组成。3．线圈通电后会＿＿＿＿，在磁场中受到＿＿的作用而转动。学生完成后同桌互查，教师请两名学生口头分享，集体订正。课堂即时评价采用"三星制"：能成功让电动机变速变向得一星；能准确说出结构名称得一星；能解释自制电动机转动原因得一星。学生自评与小组互评结合，填入记录单评价栏。师：今天我们从"玩电机"开始，拆开电机看结构，又亲手做出了最简电动机。科学就是这样——把熟悉的东西拆开问一问，再动手试一试，答案就会自己浮出来。请大家把扇子拆下来的那一幕记住：好奇心，就是驱动你学习的"电动机"。【板书设计】电动机电能→→→动能结构：定子（磁铁，不动）＋转子（线圈，转动）原理：通电线圈在磁场中受力→转动实验发现：电流大→转得快；电流反向→转动反向【作业设计】基础作业：画一幅电动机的结构示意图，标出定子、转子，用箭头写出能量转化关系。实践作业：在家找一件含有电动机的废旧物品（在家长陪同下观察，不擅自通电拆改），记录它的名称、用途，写一句话说明电动机在其中起什么作用。拓展作业：尝试改变自制电动机线