《能量的控制》教學實錄與評析

張新景

《能量的控制》是六年級上冊《無處不在的能量》單元中的最后一課。本節課共分三部分，第一部分是尋找能量控制裝置，讓學生結合生活實際，知道生活中各式各樣的能量控制裝置。第二部分是探究常見能量控制裝置是怎樣工作的，引導學生通過觀察、合作探究、分析、得出結論。第三部分是設計自控裝置，培養學生用心觀察生活，開動腦筋，發明創造等。同時，教師通過聯系現實生活，鞏固所學的知識，培養學生的科學素養。

從學生的年齡結構和心理特征來看，他們有很強的求知欲和動手操作能力，對能量的控制裝置極感興趣。本課他們將在教師的引導下，通過一系列的探究活動，理解生活中的能量控制裝置及臺燈的工作原理，在實際探究活動中獲得知識，提升動手操作、敢于創新等能力，從而體驗探究的樂趣。

本課教學的重點是探究常見的能量控制裝置是怎樣工作的。教學難點是利用自控裝置的工作原理，設計簡單的能量控制裝置。

基于以上考慮，擬定的教學目標如下：

科學探究目標：能分析出常見的簡單能量控制裝置的作用和操作方法;能推測生活中常見的簡單控制裝置的工作原理。

情感態度與價值觀目標：體驗實踐、自主探究、合作交流的重要性。

科學知識目標：認識能量控制裝置的工作原理;能設計簡單的能量控制裝置。

教學過程

1.情境導入，激發探究興趣

師：同學們，請你們思考一下，我們現在的階梯教室安裝了窗簾，家里也安裝了窗簾，你們知道為什么要安裝窗簾嗎？

（課件展示各種有代表性的窗簾圖片。）

生：窗簾可以保溫。

生：還可以遮擋陽光、擋風。

師：從能量的角度考慮，窗簾控制了室內的什么能量呢？

生：保溫，控制了室內的熱能。

生：遮擋陽光，控制的是室內的光能。

生：我認為擋風和保溫都能控制室內的溫度，也就是控制了室內的熱能。

師：你們分析得太好了，給你們點贊?？磥?，生活中的能量是需要控制的，今天這節課，我們就一起來探究能量的控制。

評析：教師根據學生對生活中的各種能量以及能量轉化的已有認知水平，從他們生活中熟悉的事物——窗簾入手，引發他們思考，直接導入本課的教學內容——原來能量是需要控制的。

2.尋找能量控制裝置，認識其作用

師：要想控制能量，就需要利用某種裝置或材料，我們剛剛提到的窗簾就是其中一種。生活中，能量控制裝置還有很多，你還知道哪些控制能量的裝置？

生：電飯鍋開關。

生：樓道聲控燈開關。

生：自行車的車閘。

師：同學們，你們手里有一張像這樣沒有填完的表格（見表1），你們可以繼續寫下去嗎？試試看。

（學生分組填表、匯報，教師選出幾張表格貼黑板上。）

師：請大家說說填寫的結果。

生：水龍頭開關能控制水量的大小，控制的是水能，需要手動控制。

生：電扇風力開關能控制風力的大小，控制的是風能，也需要手動控制。

師：你們非常善于觀察生活，其實我們的人體也有控制能量的器官。我們可以通過控制氣息的大小，發出大小、高低、長短不同的聲音。現在請你們摸著自己聲帶的位置試一試。

生：我摸著聲帶說話，感覺聲帶在振動。

生：我用手摸著聲帶的位置，感覺到聲帶的振動不同，發出的聲音也不同。

評析：學生根據已有的生活經驗和認知水平，通過小組合作探究，既能理解鞏固所學的知識，又能學習留心觀察生活的習慣。教師由生活中常見的能量控制裝置延伸到人體自帶的控制能量的器官，使學生的探究欲望高漲，課堂氣氛非?；钴S。

師：我們認識了這么多的能量控制裝置，你認為使用這些裝置有什么好處嗎？

生：控制能量的大小。

生：控制使用時間的長短。

生：還可以節約能量。

師：如果沒有這些裝置會怎樣？

生：許多的能量會白白浪費掉。

生：我們耳朵聽到的聲音出奇的大。

師：看來，沒有這些裝置，我們的生活將變得一團糟。它們這么重要，你們還有什么想知道的嗎？

生：這些裝置是怎樣控制能量的？

生：怎樣減少能量不必要的浪費呢？

師：下面我們就通過實驗一起探究臺燈開關是怎樣控制光能的。

評析：學生通過討論、填表、匯報等方式，尋找生活中的能量控制裝置，分析其作用和操作方法，體會能量控制裝置的重要性。在這個過程中，教師引導學生從不同的角度闡述自己的看法，例如討論如果沒有這些控制裝置會怎樣，很好地訓練了學生的批判性思維，培養了他們質疑、分析、解決問題的能力。

3.探究常見能量控制裝置如何工作

師：（出示兩種開關不同的臺燈，一種旋鈕式，一種按鍵式，分別演示它們控制臺燈光線的過程）你們猜猜，臺燈是怎么做到控制光的強弱的？

生：開關里面設置了能控制電流大小的材料。

生：開關里面設置了能控制電流通過和切斷的一種裝置。

生：開關里面設置了能控制電流強弱的材料。

師：到底是什么樣的材料可以控制電流的大小呢？下面我們通過實驗來驗證自己的猜想，實驗材料有：鉛筆芯、導線、小燈泡。請根據實驗材料，按照圖例說一說怎樣連接電路？

生：我認為先將導線的兩端分別纏在鉛筆芯上。

生：要想看燈泡亮不亮，必須連在電池上。

師：你們的思路很正確，我們把大家的觀點綜合起來就可以了，也就是用導線把電池、小燈泡、鉛筆芯連成一個封閉的電路。只要改變導線連接鉛筆芯的長度，就可以觀察到燈泡的亮度不同。

（教師出示實驗步驟及注意事項，特別強調：連接鉛筆芯的兩根導線，一端固定在鉛筆芯上，另一端可以在鉛筆芯上滑動。之后，學生分組實驗，教師巡視，及時給予指導。）

師：通過實驗，你們有什么發現嗎？

生：連入電路的鉛筆芯越長，燈泡越暗;連入電路的鉛筆芯越短，燈泡越亮。

生：連入電路的鉛筆芯越細，燈泡越暗;連入電路的鉛筆芯越粗，燈泡越亮。

師：很好，你們通過實驗證明了之前的猜想，材料可以控制電流的強弱。那么，臺燈開關里面真的安裝了鉛筆芯嗎？

生：我覺得應該不是鉛筆芯。

師：為什么？

生：因為鉛筆芯容易斷，不結實。

師：對，你們從小就對鉛筆芯很熟悉，應該能夠猜出臺燈開關里面不會使用鉛筆芯?，F在的臺燈中利用的是另外一種高性能的半導體材料——可控硅，它更加結實、耐用。通過調節按鈕或按鍵，來改變這些材料在電路中的長短，從而改變電流的大小，調節臺燈的亮度。我們身邊許多能量控制裝置也是這樣，通過調節按鈕或按鍵，來調節能量的消耗量，從而達到節約能源的目的。

評析：教師通過操作開關不同的臺燈，激發學生的好奇心，通過猜臺燈是怎樣控制光的強弱的，來增強學生動手探究的欲望。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。教師啟發學生在實驗過程中，將觀察、思考、操作相結合，指導學生用概括、抽象等邏輯思維方法分析實驗現象，得出實驗結論，突破本節課的難點。

4.設計自控裝置

師：我們已經了解了能量控制裝置的工作原理，相信你們一定躍躍欲試了。我為大家提供的材料有：藥用注射器的小瓶、紅墨水、一根細塑料管、活塞、有刻度的自制溫度計。下面我們就來分組設計一些自控裝置。設計實驗時需要注意什么呢？

生：我覺得要將紅墨水裝進藥用注射器的小瓶里，堵上活塞。

生：要把那根細塑料管塞進活塞里。

師：有刻度的自制溫度計怎么處理？

生：可能貼在藥用注射器的小瓶上。

生：我覺得貼在塞進活塞的塑料管上。

師：你們大膽的推理、想象難能可貴。現在請看自制溫控裝置的過程及注意事項。（課件展示）首先找一個藥用注射器的小瓶，把里面裝2/5的紅墨水，然后用一根細塑料管插到活塞上使之不漏氣，最后把有刻度的自制溫度計貼在塑料管子上。注意：不能漏氣，檢驗方法是緊握瓶身1分鐘左右看紅色的液體是否上升，上升說明不漏氣;注意瓶身越薄，測量結果越精確。

（學生分組設計，教師巡視指導。）

師：設計完成后，請大家用手捂住小瓶，紅墨水沿管子升高，觀察貼在塑料管子上有刻度的自制溫度計的刻度，記錄下來。

（學生分工合作。）

師：你們知道設計的這種溫控裝置的工作原理是什么嗎？

生：肯定與溫度有關。

生：與熱脹冷縮有關。

生：我覺得是液體的熱脹冷縮原理。

評析：設計自控裝置很好地激發了學生的創作欲望，他們利用教師提供的一些材料，小組合作組裝，親自動手完成控制能量的各種裝置。這是一個學以致用的過程，也是學生觀察、思考、操作、總結能力提升的一個過程，能促進學生科學素養的形成，讓他們跳一跳摘到“果子”，具有創新性。

課后反思

1.創設情境，尋找能量控制裝置及作用

本課由身邊的窗簾引出能量的控制，引導學生尋找生活中的能量控制裝置，喚起學生的生活體驗。教師舉出學生意想不到的例子——我們人體的控制能量的器官，讓學生摸著自己聲帶的位置，通過控制氣息的大小振動聲帶，感受發出聲音的大小、高低不同。這樣巧妙的設計能極大地調動學生的好奇心與求知欲，使學生意識到生活中處處有科學。

結合生活中許多能量控制裝置以及人體的控制能量的器官，讓學生明白使用這些裝置有什么好處。教師又從逆向思維提出問題：如果沒有這些裝置，生活將會怎樣？學生通過大膽想象，從不同角度闡述自己的看法，教師同時引導、點撥，訓練學生的批判性思維，培養他們質疑、分析問題的能力。

2.實驗操作，探究常見能量控制裝置如何工作

科學課具有很強的實踐性，小學生面對紛繁復雜的科學世界，會有強烈的好奇心。教師借助分析臺燈開關是怎樣控制光的大小這一問題，引導學生推測生活中簡單控制裝置的工作原理，培養學生的合作意識、自主探究意識、動手能力、觀察分析問題的能力以及語言表達能力。最終通過實驗探究，突破本節課的難點。

3.設計創作與眾不同

設計自控裝置很好地激發了學生的創作欲望，相信他們興趣盎然的創作欲望會延續到以后的生活中，幫助他們從小樹立節約的意識。

此外，本節課還有些不足之處，比如應該盡可能增加學生自由探究的時間，可以讓學生提出更多相關的問題，或者讓他們在實驗操作中發現問題，然后探究解決問題的一些方法，再通過合作探究，解決問題，得到結論。同時，提問的形式應該更加多樣化，可以教師問學生，學生問教師，還可以學生問學生。這樣多種形式的交流才有利于學生對知識的理解，有利于他們在互動中提升發現問題、解決問題、合作探究等科學素養，從小培養他們學科學、愛科學的品質，從而使他們終身受益。

（此教學設計為河北省教育科學研究“十三五”規劃課題《小學科學故事教學校本課程的實踐探究》的研究成果，課題編號：192012。）