課題
神奇的小電動機(jī)
單元
四單元
學(xué)科
科學(xué)
年級
六年級
教材分析
本課是六年級上冊《能量》單元的第6課。通過本單元前面5課的探究與學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了各種能量表現(xiàn)形式、能量來源和能量轉(zhuǎn)換，并且從具體事例中進(jìn)一步認(rèn)識了電能轉(zhuǎn)換為磁能的裝置——電磁鐵，學(xué)生能制作電磁鐵并研究電磁鐵的性質(zhì)和磁極。小電動機(jī)是磁鐵和電磁鐵性質(zhì)在生活中的具體應(yīng)用實(shí)例，本課學(xué)生將通過拆解真實(shí)的小電動機(jī)認(rèn)識其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過模型了解電動機(jī)的工作原理。小電動機(jī)的探索過程事實(shí)上就是學(xué)生感受奇妙的能量轉(zhuǎn)換的過程，在這個(gè)過程中，學(xué)生對能量的認(rèn)識又提升到了一個(gè)新的層次。
本課聚焦部分在明確了本課的研究對象是“小電動機(jī)”之后，提出了“小電動機(jī)里面有什么？為什么通電后它就會轉(zhuǎn)動呢？”的問題，充分調(diào)動了學(xué)生的前認(rèn)知。探索部分由兩個(gè)活動組成：第一個(gè)活動是觀察小電動機(jī)的構(gòu)造。指向從小電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，去解密小電動機(jī)為什么能轉(zhuǎn)動。核心是想辦法驗(yàn)證轉(zhuǎn)子實(shí)際上是電磁鐵，為研究小電動機(jī)的工作原理打下基礎(chǔ)。第二個(gè)活動是研究小電動機(jī)工作的基本原理。這個(gè)活動分兩個(gè)環(huán)節(jié)，首先引導(dǎo)學(xué)生從小電動機(jī)的構(gòu)造猜測各部件之間的相互作用，然后通過實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)推測。在研討環(huán)節(jié)，“我們知道在哪些地方用到了小電動機(jī)？”這個(gè)問題將喚起學(xué)生的回憶，聯(lián)想起生活中電動機(jī)的應(yīng)用實(shí)例，從而發(fā)現(xiàn)電動機(jī)具有廣泛的用途，給我們生活帶來諸多方便，給社會帶來深遠(yuǎn)影響。資料部分用文字的方式呈現(xiàn)了小電動機(jī)的工作原理。
學(xué)情分析
學(xué)生經(jīng)常在電動玩具小車、電動牙刷、智能機(jī)器人等內(nèi)部結(jié)構(gòu)中看到小電動機(jī)。小電動機(jī)能夠?yàn)檫@些設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)提供動力。高年級的學(xué)生知道只要給小電動機(jī)接通電流，小電動機(jī)就會轉(zhuǎn)動，然后通過齒輪、皮帶、曲軸等，帶動設(shè)備運(yùn)動。但是，他們可能未曾想過，小電動機(jī)里有什么？為什么通電后它就會轉(zhuǎn)動呢？本課中，學(xué)生應(yīng)用磁鐵和電磁鐵的性質(zhì)研究最簡單的直流小電動機(jī)，是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的、趣味十足的科學(xué)探究活動。在活動中，電磁鐵的知識得到應(yīng)用，學(xué)生的探究能力得到鍛煉，可謂一舉兩得。
教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)知識目標(biāo)
知道電動機(jī)是利用電產(chǎn)生動力的機(jī)器，它的基本工作原理是用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
科學(xué)探究目標(biāo)
1.能夠拆解并觀察小電動機(jī)，了解小電動機(jī)的構(gòu)造及基本原理。
2.能夠根據(jù)小電動機(jī)的構(gòu)造推想通電后小電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動。
3.能夠按步驟做探究小電動機(jī)工作原理的實(shí)驗(yàn)。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
1.發(fā)展探究小電動機(jī)秘密的興趣。
2.樂于提出自己的想法，勇于用實(shí)驗(yàn)證明自己的觀點(diǎn)。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
體會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會的發(fā)展。
重點(diǎn)
重點(diǎn)：根據(jù)小電動機(jī)的構(gòu)造推測通電后它能轉(zhuǎn)動的原因。
難點(diǎn)
難點(diǎn)：按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟探究電動機(jī)的工作原理。
教學(xué)準(zhǔn)備
為學(xué)生準(zhǔn)備：小電動機(jī)、導(dǎo)線、電池、開關(guān)、電池盒、大頭針、裝沙子的小瓶子、銅質(zhì)單股粗導(dǎo)線做的V字形“電刷”、橡皮筋、鐵絲架、磁鐵。
教師準(zhǔn)備：帶電動機(jī)的玩具、教學(xué)課件。
教學(xué)過程
教學(xué)
環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
新課
聚焦
1.提問：(教學(xué)提示：出示電動玩具車，并使它在教室講臺上運(yùn)動起來。)電動玩具車是怎么動起來的？(預(yù)設(shè)：裝上電池，打開開關(guān)，它就能動起來。)
2.追問：為什么電動玩具車裝上電池，打開開關(guān)就能動起來呢？這與玩具車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系嗎？
3．活動：拿掉玩具車車蓋，展示轉(zhuǎn)
動的小電動機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論。
(預(yù)設(shè)：裝上電池，打開開關(guān)后，小電
動機(jī)開始轉(zhuǎn)動，小車就運(yùn)動起來了。)
4.揭題：小電動機(jī)只要通電就能驅(qū)動玩具車，它包含了哪些科學(xué)奧秘呢？今天我們就來學(xué)習(xí)神奇的小電動機(jī)。(板書：神奇的小電動機(jī))
思考回答
設(shè)計(jì)意圖：電動玩具車是大多數(shù)學(xué)生玩過的玩具，因此，通過玩具車引入課題，學(xué)生會很感興趣。學(xué)生平時(shí)只關(guān)注到電動玩具車能運(yùn)動，卻沒有思考過它為什么能運(yùn)動，問起來也只能用“裝上電池，打開開關(guān)，就能運(yùn)動”來解釋。因此通過追問來引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而展開本節(jié)課的研究。
科學(xué)探索與研討
探索一：小電動機(jī)的構(gòu)造
1．布置任務(wù)：（教學(xué)提示：出示小電動機(jī)。）引導(dǎo)學(xué)生按照從整體到局部的觀察方法觀察小電動機(jī)，完成活動幫助卡。
2.交流：指導(dǎo)學(xué)生組內(nèi)討論。
組內(nèi)研討幫助卡
主持人：通過觀察小電動機(jī)，你們發(fā)現(xiàn)它有哪些結(jié)構(gòu)？
學(xué)生1：我發(fā)現(xiàn)小電動機(jī)有三個(gè)主要部分，分別是外殼、轉(zhuǎn)子和后蓋。
學(xué)生2：我發(fā)現(xiàn)外殼內(nèi)有一對磁鐵，轉(zhuǎn)子上有鐵芯、線圈、換向器，后蓋上有電刷。
主持人匯總大家的發(fā)言。
3.提問：轉(zhuǎn)子上有線圈繞在鐵芯上，它是個(gè)電磁鐵嗎？你們?nèi)绾悟?yàn)證？(預(yù)設(shè)：它是電磁鐵，可以給它通電，然后看它能否吸起大頭針。)
4.演示：按照學(xué)生描述的方法給轉(zhuǎn)子通電，引導(dǎo)學(xué)生觀察轉(zhuǎn)子能否吸起大頭針。(預(yù)設(shè)：轉(zhuǎn)子能吸起大頭針。)
5.小結(jié)：小電動機(jī)有三個(gè)主要部分，分別是外殼、轉(zhuǎn)子和后蓋。小電動機(jī)的外殼內(nèi)有一對磁鐵，轉(zhuǎn)子上有鐵芯、線圈、換向器，后蓋上有電刷。轉(zhuǎn)子的本質(zhì)是一個(gè)電磁鐵。
探索二：小電動機(jī)的工作原理
1.提問：小電動機(jī)轉(zhuǎn)動是各個(gè)部件共同工作的結(jié)果，如果只有電磁鐵，它會不停地轉(zhuǎn)動嗎？(預(yù)設(shè)：不會。)那么它的三個(gè)部件是怎樣相互作用的呢？讓我們用實(shí)驗(yàn)探究一下。
2.布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)幫助卡。
3.交流：指導(dǎo)學(xué)生組內(nèi)討論。
組內(nèi)研討幫助卡
主持人：安裝好小電動機(jī)后，當(dāng)給轉(zhuǎn)子線圈通上電流時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動了嗎？
學(xué)生1：只給轉(zhuǎn)子線圈通上電流時(shí)，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動。
主持人：當(dāng)用一個(gè)磁鐵靠近通電的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動了嗎？再把磁鐵拿開呢？
學(xué)生2：當(dāng)磁鐵靠近通電的轉(zhuǎn)子時(shí)，轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)動；拿開磁鐵，轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動。
主持人：你們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的快慢與什么有關(guān)？
學(xué)生3：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的快慢和磁鐵離轉(zhuǎn)子的遠(yuǎn)近及磁鐵的數(shù)量有關(guān)。
主持人：你們是如何改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向的？
學(xué)生4：改變磁鐵的南北極，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向也隨之改變。
主持人匯總大家的發(fā)言。
4.研討匯報(bào)。
集體匯報(bào)幫助卡
主持人：請各小組代表依次匯報(bào)你們組的發(fā)現(xiàn)。
小組1：我們發(fā)現(xiàn)僅給轉(zhuǎn)子通上電流，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動。當(dāng)有磁鐵靠近時(shí)，通電的轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)動的快慢與離磁鐵的遠(yuǎn)近、磁鐵的數(shù)量有關(guān)。當(dāng)改變磁鐵的南北極時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向也會改變。
主持人：其他小組對小組1的匯報(bào)內(nèi)容有疑問或補(bǔ)充嗎？
小組2：我們有補(bǔ)充。我們認(rèn)為小電動機(jī)是依靠磁鐵與電磁鐵的相互作用力來轉(zhuǎn)動的，它的功能是利用電能產(chǎn)生動力。
主持人：謝謝大家的發(fā)言，匯報(bào)活動結(jié)束。
5.小結(jié)：電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是個(gè)電磁鐵，通電時(shí)產(chǎn)生磁性。電刷的作用是接通電流，換向器的作用是改變轉(zhuǎn)子線圈中電流的方向，使電磁鐵的磁極交替變化，從而使轉(zhuǎn)子能持續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動。電動機(jī)的工作原理是用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的快慢與磁鐵離轉(zhuǎn)子的遠(yuǎn)近和磁鐵的數(shù)量有關(guān)，轉(zhuǎn)動的方向與磁鐵的南北極有關(guān)。
組內(nèi)討論
分組實(shí)驗(yàn)
研討匯報(bào)
設(shè)計(jì)意圖：通過小組討論，互相交流，暴露學(xué)生的原始想法。不完整的解釋、錯(cuò)誤的解釋，甚至是有矛盾的解釋，可以讓學(xué)生聚焦研究內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
設(shè)計(jì)意圖：安排學(xué)生動手探究小電動機(jī)的工作原理，既加深了學(xué)生的理解，也使學(xué)生明白，在了解一個(gè)事物的工作原理時(shí)，我們需要先了解它的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)與功能是相互聯(lián)系的。
拓展
1.提問：你們知道在哪些地方用到了電動機(jī)嗎？(預(yù)設(shè)：遙控賽車、模型飛機(jī)、電風(fēng)扇等。)
2.拓展：出示雨刮器、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、電梯、安檢傳送帶等圖片，引導(dǎo)學(xué)生了解生活中電動機(jī)的應(yīng)用。
設(shè)計(jì)意圖：通過提問“你們知道在哪些地方用到了電動機(jī)嗎？”，喚起學(xué)生的回憶，聯(lián)想生活中電動機(jī)的應(yīng)用實(shí)例，讓他們明白科學(xué)來源于生活，并且與生活是緊密聯(lián)系在一起的。
課堂
小結(jié)
今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了神奇的小電動機(jī)，知道了電動機(jī)是利用電產(chǎn)生動力的機(jī)器。我們知道了基本工作原理是用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
板書
教學(xué)
反思
電動機(jī)的工作原理非常抽象，對學(xué)生來說，理解起來還是有一定難度的，其中還包括了能量的轉(zhuǎn)換，即電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。因此，本課安排了觀察電動機(jī)的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生充分觀察電動機(jī)的構(gòu)造，形成一定的認(rèn)知基礎(chǔ)，再來認(rèn)識和理解電動機(jī)的工作原理就順利了許多，從而圓滿地達(dá)成了本課教學(xué)目標(biāo)。

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6. 神奇的小電動機(jī)

版本： 教科版 (2017)

年級： 六年級上冊

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