湘科版科学六年级上册第三单元《能量》大单元整体教学设计

学科年级原创作者李想
第三单元《能量》大单元整体教学设计
小学科学
单元名称：能量
单元主题：能量的形式、转换规律及工程应用
课时安排：4课时
一、单元主题
版本：六年级上册第3单元《能量》能量探秘局
“能量探秘局——解锁转换的密码”湘科版
解锁转换的密码：4课时围绕能量的形式、转换规律及工程应用，引导学生通过实验探究、模型制作与跨学科实践，理解能量守恒定律，培养科学思维与创新能力。
二、单元大情景
“校园能源工程师挑战赛”学生化身“能源工程师”，完成四项任务：
任务一：破解能量密码（《能量家族》）——识别能量形式；
任务二：热能转化实验室（《热能转换》）——探究热传递与转换；
任务三：电能枢纽站（《电能转换》）——设计发电模型；
任务四：电磁魔术师（《电磁转换》）——制作电磁装置。
最终目标：设计“能量转换模型”，举办“校园科技博览会”。
三、课程标准分析
依据核心概念学习内容学段目标：《义务教育科学课程标准（2022年版）》
4.能的转化与能量守恒：
4.1能的形式、转移与转化：
①举例说明动能、热能、电能等能量的转换（5-6年级）；
②设计实验验证能量守恒；
③分析能量转换在技术中的应用。
四、单元教材分析
本单元包括《能量家族》《热能转换》《电能转换》《电磁转换》4课内容。
《能量家族》：本课为单元基础课，重点引导学生建立能量的基本概念，认识能量的多种形式（机械能、热能、电能、光能、化学能等）。通过生活实例（如运动的汽车、发光的灯泡）分析能量的存在形式，归纳“能量是物体工作或运动的原因”这一核心观念，为后续能量转换学习奠定基础。
《热能转换》：聚焦热能传递与转换规律，通过实验探究三种热传递方式（传导、对流、辐射），分析摩擦生热（机械能→热能）、燃烧（化学能→热能）等转换现象。关键活动包括对比不同材料导热性、设计“热能转换链”模型（如太阳能热水器中的光能→热能）。
《电能转换》：深入探究电能的产生与应用，分析火力/水力/风力发电中的能量转换过程（化学能/机械能→电能），并通过制作简易电路验证电能→光能（灯泡）、热能（电炉）、机械能（电动机）的转换。强调电能作为“中介能源”的枢纽作用。
《电磁转换》：作为单元高阶课，研究电能与磁能的相互转换原理。通过制作电磁铁、探究电动机/发电机工作模型（电能→磁能→机械能），理解电磁技术在生活中的应用（如电磁起重机、发电机）。实验重点包括电磁铁磁极控制、磁力强弱影响因素（线圈匝数、电流大小）。
四课之间按照知识链递进的逻辑关系排布：
1.纵向递进：
（1）从基础认知（能量形式）→专项探究（热能、电能）→高阶整合（电磁转换），形成“概念→现象→原理→应用”的知识链。
（2）《电能转换》为《电磁转换》提供核心支撑（电磁转换需以电能为基础）。
2.横向关联：
（1）热能转换（摩擦生热）与电能转换（火力发电）共同揭示“化学能→热能→电能”的跨形式转换规律。
（2）电磁转换（电动机）反向关联热能转换（机械能摩擦生热），体现能量转换的可逆性与损耗。
3.能力进阶：观察归纳（《能量家族》）→实验验证（《热能转换》）→工程制作（《电能/电磁转换》），逐步提升探究实践与模型建构能力。
五、教学目标维度：
科学观念：
1.描述能量的多种形式（动能、热能、电能）；
2.解释能量转换规律（如摩擦生热、电磁感应）。
科学思维目标：
1.通过对比实验归纳热传递规律；
2.用流程图分析发电能量链（如风能→电能→光能）。

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