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1、六年上册能量单元教材分析一、本单元教材结构分析1、与六年级小学生已有经验的结构关系儿童从生活中、从科学课的学习中，已经对能量有一定的感性认识，他们已经常常在使用“能量”这个词。他们知道太阳的光和热是太阳能，知道食物给了我们身体需要的能量，知道水和风有能量等等，但是在他们头脑里还没有形成关于能量一般意义的概念。本单元一方面要把儿童过去知道的“散装”的各种具体能量形式组装在一起，统一到“能量”大概念之下，这要对过去的知识进行再认识和重组。另一方面要在能量这个统一概念统领下，学习电磁现象、水的三态变化和水在自然界里的循环和能源矿产等新知识。2、“能量”在物质世界中的地位和作用本单元属于“物质世界”中
2、的“能量的表现形式”部分，在该部分中除了本单元的内容之外，还有四年级上册声音单元中的“声音的产生与传播”和磁铁单元中的“磁现象”、四年级下册电单元中的“简单电路”、五年级上册在阳光下单元中“光的传播”、六年级上册热和燃烧单元中的“热的现象”。它们的结构关系如下图： 从图中可以发现，学生以前所学的这些单元内容所涉及的是某个具体的能量现象，如热现象、磁现象等，所建立的能量概念也是具体的。而本单元就是在这些研究的基础上把学生具体的能量概念结构起来，统一到抽象的能量大概念之下，使学生对能量有一个更加一般化的认识。本单元研究不同形式能量之间的相互转化、传递、储存，从而使学生真正感受到能量就在我们身边，任
3、何物体工作时都需要能量，而且能量可相互转化、传递、储存，学会从能量转化、传递、储存的视角去解释、描述身边物体的变化。3、本单元各个主题活动间的结构关系本单元共有七课，可以分成这样四个部分：第一部分12课：建立能量概念，学会判断物体具有能量的方法，认识常见的几种能量，并在总体上初步研究了不同能量之间的转化。第二部分34课：以电磁现象为载体具体研究不同能量间的相互转化。第三部分56课：以水的三态变化和水循环过程为载体具体研究能量的传递。 第四部分第7课：以煤和石油为载体具体研究能量的储存。二、本单元的核心概念任何物体时工作都需要能量，能量可以相互传递、转化、储存。三、每一课中的具体概念1、各种各样
4、的能量：（1）能量虽然看不见，但我们可以通过体验到物体发生的变化感觉能量的存在；（2）能量有很多种形式，声、光、电、热都是能量的形式，能量还储存在食物、然料中。2、能量的转化：（1）各种能量可以通过能量转化器进行互相转化。3、电和磁：（1）通电的导线会产生磁性，这是干电池中的电能转化成了磁；（2）电磁铁也有南北极，改变电流方向可以改变电磁铁的南北极。4、电磁铁的磁力：（1）电磁铁的磁力大小是可以改变的，它与串联电池的数量、线圈绕的匝数等因素有关。5、水的三态变化与热的传递：（1）自然界的水有固体的冰、气体的水蒸气、液体的水等三种形态，并会相互转化。 （2）冰融化成水、水蒸发成水蒸气要吸收热量，
5、水结冰、水蒸气变成水霜要放出热量；（3）水的三态变化是一个热能传递的过程。6、永不停步的旅行家：（1）自然界的水总是在海洋、天空、陆地之间循环运动的，它的循环的主要形式是蒸发和降水，水循环运动的能量来源最终是来自于太阳能。7、储存了亿万年的太阳能：（1）可以根据煤的一些外部特征推测出煤是由亿万年前被埋在泥土里的古代植物经过一系列复杂的变化而形成的；（2）植物利用光合作用制造养料，长成“身体”，就是把太阳能转化成了自己生长需要的能量，动物的食物归根结底也是植物，所以煤、石油、天然气就是储藏了亿万年的太阳能；（3）煤、石油、天然气是不可再生能源，所以人们一方面要节约能源，另一方面要开发和利用可再生
6、能源和新能源。四、教学后的体会和困惑（一）要用“能量”来统领本单元的教学。本单元是一个综合性很强的单元，内容涉及电磁现象、水的三态变化和水在自然界的循环、能源矿产及其他能量形式。这几块内容之间看起来似乎是分散的、并列的，缺少必然的联系，这就对我们从单元整体入手设计教学探究活动，开展教学带来了一定的困难。而本单元的单元名称是“能量”，这就明确告诉我们要以“能量”这个统一概念来统领本单元所有的内容，但这在理论上说起来非常简单，在本单元的具体教学过程中却很难把握。我觉得应该在教学中注意以下几个方面。 1、把握好每一个活动的目标定位。例如“冰融化”了这一活动的目标并不是要让学生过多地去研究冰是怎样融化
7、的，关注冰融化的过程（冰的形状、大小发生什么变化），然后归纳这个过程叫凝固，而是以这一活动为载体研究冰融化过程中，冰与周围物体之间的热能传递，通过测量水的温度变化推理出冰融化过程中要从周围物体中吸收热能，也就是说周围物体中的热能会传递给冰，即冰融化过程就是冰与周围物体间的一个能量传递过程，这才是这个活动真正目的。后面“水蒸发了”和“让水和水蒸气放出热”及“水的三态变化模型建立”三个活动也是这样的。再如“自然界的水是怎样运动的”这一活动目标定位。江、河、湖、海中的水，受了太阳光的热，不停地蒸发成水蒸气，在空中受冷凝结成云，又变成雨、雪落下来，回到陆地和海洋。落到地面上的雨、雪，有的又蒸发了，有的
8、流进了江、河、湖、海。水就是这样日夜不停地在海洋、天空、地面之间循环运动着，这叫做水在自然界的循环。这是以前浙教版教材中对水循环过程的描述，它关注的可能是整个水循环过程本身。是使海洋里的水变成水蒸气，升上高空； 是使云从海洋上空飘向陆地上空；是使云中的小水滴或雪花降落到地面是使降落到地上的雨水和熔化了雪水汇入江河，流向海洋。归根到底，是使水在地球上循环运动的。这是与以前人教版教材自然相配套的帮你学自然中有关水循环的一道练习。显然，它所关注的是使水循环的一个个具体力量，并没有上升到能量的高度。而本单元中“自然界的水是怎样运动的”这一活动是要让学生用能量传递和转化的观点解释水循环过程，知道水循环运
9、动的能量来源最终是来自于太阳能。这从理念上说起来很简单，真正落实到这个活动中是比较困难的。我是这样理解的：水蒸发上升是在吸收太阳能，并转化成水蒸气上升的动能，这其实就是一个能量的吸收（太阳能传递给水）、转化、集聚过程，到了高空，水蒸气释放（水蒸气具有的热能传递给了外界），并且动能转化成了热能（集聚了上升的能量），降雨过程又是上升能量的释放（势能转化成了动能），这样把促使水循环的能量之源归结到太阳能。活动的目标定位如此，教师的教学策略更是如此，如在电磁铁的大小与哪些因素有关的活动中就可以从电能转化产生磁力的角度来引导学生寻找增强电磁铁磁力大小的办法。如因为电磁铁的磁力是电能在产生的，增加电池很可
10、能增强磁力。2、做好各个主题活动之间的衔接（结构）。本单元的内容不象其他单元一个主题活动与一下主题活动总是有直接的联系，总是可以从前一个主题活动中延伸或引入到一下个主题活动。电磁内容，水三态变化，煤、石油等这三块内容好象都是马牛不相及，是无法从电磁内容的研究引入到水的三态变化变化，也很难从水三态变化引入到煤、石油。真的就没有结构关系了吗？不是，我觉得这些内容间是一个隐性的结构关系，它也能起到“1+1+13”的功效，如通过电磁内容的研究活动学生明白了能量会互相转化，这是“1”；在水的三态变化和水循环研究过程学生又懂得了能量可是相互传递，这又是“1”；在研究煤、石油的活动中知道了能量可以被储存，这
11、也是“1”，把这三个主题活动联系后，学生建立的不就是一般意义上的能量概念吗？能量只能相互转化、传递，这不就是渗透了一种能量守恒思想吗？这不就体现了“1+1+13”。（二）抽象概念的建立要符合六年级小学生的认知水平（思维水平）。1、这样的能量概念完全吗？能量是度量物质运动的一种物理量（新华字典P351页），显然如果让学生建立这样的一个概念学生肯定是难于理解和接受的，为此，本单元教材做了一个难度的降低，将“能使物体动起来”作为衡量能量的标准，但这样也产生了一个问题，如日光灯发出的光是不是具有能量，但它没有使物体动起来呀！说明这样的定义也是不完全的。那怎样才能变得完全，又能让学生接受和理解呢？课标解
12、读中对能量有这样一段描述，希望能有所启示，“用物理术语来说，能量是做功的本领或是使物体运动的能力，用化学术语来说，它为化合物之间的相互作用提供了基础；用生物术语来说，它使生物系统得以维持、生长和繁殖。”因此我理解的能量应该是“能够使物体发生变化的本领”，这样可能更加完全，更容易解释。如日光灯能使教室亮起来，所以它具有能量，食物能使我们生长，能使我们工作、学习，人们食物也具有能量。对于“化学能”和“机械能”，学生能理解吗？答案是肯定的，学生是不能理解的，因为六年级学生根本没有机械运动和化学变化的概念，怎么能够理解它们所对应的能量形式呢？这样就造成我们的教学很混，带有说教式的，都是用下定义的方法告
13、诉学生的，如汽油具有能量是化学能，象电扇这样运动的物体具有机械能等等教学效果也是不尽人意的。这就是我的第一次教学，反思之后觉得不行，于是想了个解决的办法，那就是给学生一个能量判断的标准后自己去找我们身边的能量，并且自己给找到的每一种能量起名，在第二次教学中试了试，效果很好，他们的主动性得到了很好的激发，而且所起的名称非常丰富，也很有道理，如把汽油、煤具有的能量叫燃烧能，转动电风扇具有动力能，拉长的橡皮筋具有弹性能量 3、第一次出现的“蒸发”怎样处理？在36年级的科学书中“蒸发”第一次出发，如果不加以处理，就象我教学该课时曾经出现的情况一样，学生被弄得是无从下手，实验也没法设计。要让学生研究水蒸
14、发要吸收热能，首先要认识水蒸发现象，建立蒸发概念，问题是这活动放在课的哪个环节，如果放在“水蒸发了”这个活动环节，则会破坏原有活动之间的结构。最后我是这样处理的，在第一个活动不是要认识水的三种形态吗？把认识蒸民现象放在这个活动中，首先可以在黑板上用湿抹布写个字，观察发生的变化，并问水到哪里去了，从而建立蒸发概念，并通过想象推理得出水蒸发是一种无色、无味的气体，为下面的活动打下基础。（三）讨论课要充分调动学生思维积极性。本单元的很多内容要通过研讨来进行教学，如各种各样的能量、能量的转化，水在自然界的循环等课都要用讨论的方法进行教学。对于讨论型的科学课在教学时，最关键地一点就是要充分调动每一个学生
15、的思维积极性和主动性，使他们能全身心地投入到相关主题的讨论活动中来，各抒已见，相互争论，建立相应的科学概念。否则很容易上成说教式的枯燥乏味的科学课。1、要用直观形象的教具代替图片、文字。对于六年级小学生来说，虽然他们是处在直观形象思维向抽象思维的过渡期，但他们对直观形象的东西还是很感兴趣的。教材中安排的许多图片文字，如果过多地让学生看看图、文字，然后说一说，是很难激发学生兴趣的，为此，我们学校在上完科学五年级上册“材料”单元后，利用教师和学生的创造性制作了很多易拉罐教具和学具，在课上使用收到了很好的效果。如水车，下面的水轮为什么会动？因为流水有能量；为什么会发出声音？转动的水轮具有能量 2、与
16、动手实验，动眼观察相结合。即该动手时还是要动手，该观察时还是要观察。用实验观察证明自己的观点，这样可以使讨论更加深入，更有说明力，如当学生提出声音是具有能量的，就可以让学生设计实验加以证明，值得提出的是，书中的这个实验我试教了之后感到效果不是很好，制作起来较麻烦，而让学生设计实验证明自己观点时学生想到的最多的办法就是四年级上册学过的“声音是怎样产生”一课中证明用声音是由振动产生的办法，在鼓皮上放些纸屑，发出鼓声同时会使纸屑跳起来，还有发声的音叉能使水溅出来，教材中为什么不使用这些简单易行的办法，这是我们教学的一个比较困惑的地方。3、不要让学生的间接经验终结他们的思维。现在的学生获取信息的渠道很多，书籍、网络等
