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2021新教科版六年级上册科学4.6《神奇的小电机》教案

1、神奇的小电动机教学设计【教材简析】本课是六年级上册能量单元的第6课。通过本单元前面5课的探究与学习,学生已经了解了各种能量表现形式、能量来源和能量转换,并且从具体事例中进一步认识了电能转换为磁能的装置电磁铁,学生能制作电磁铁并研究电磁铁的性质和磁极。小电动机是磁铁和电磁铁性质在生活中的具体应用实例,本课学生将通过拆解真实的小电动机认识其内部结构,通过模型了解电动机的工作原理。小电动机的探索过程事实上就是学生感受奇妙的能量转换的过程,在这个过程中,学生对能量的认识又提升到了一个新的层次。本课聚焦部分在明确了本课的研究对象是“小电动机”之后,提出了“小电动机里面有什么?为什么通电后它就会转动呢?”

2、的问题,充分调动了学生的前认知。探索部分由两个活动组成:第一个活动是观察小电动机的构造。指向从小电动机的结构特点,去解密小电动机为什么能转动。核心是想办法验证转子实际上是电磁铁,为研究小电动机的工作原理打下基础。第二个活动是研究小电动机工作的基本原理。这个活动分两个环节,首先引导学生从小电动机的构造猜测各部件之间的相互作用,然后通过实验装置检验推测。在研讨环节,“我们知道在哪些地方用到了小电动机?”这个问题将唤起学生的回忆,联想起生活中电动机的应用实例,从而发现电动机具有广泛的用途,给我们生活带来诸多方便,给社会带来深远影响。资料部分用文字的方式呈现了小电动机的工作原理。【学生分析】学生经常在

3、电动玩具小车、电动牙刷、智能机器人等内部结构中看到小电动机。小电动机能够为这些设备的运转提供动力。高年级的学生知道只要给小电动机接通电流,小电动机就会转动,然后通过齿轮、皮带、曲轴等,带动设备运动。但是,他们可能未曾想过,小电动机里有什么?为什么通电后它就会转动呢?本课中,学生应用磁铁和电磁铁的性质研究最简单的直流小电动机,是一项富有挑战性的、趣味十足的科学探究活动。在活动中,电磁铁的知识得到应用,学生的探究能力得到锻炼,可谓一举两得。【教学目标】 科学概念目标电动机是利用电产生动力的机器,它的基本工作原理是用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。 科学探究目标1. 能够拆解并观察小电动机,

4、了解小电动机的构造及基本原理。2. 能够根据小电动机的构造推想通电后小电动机为什么会转动。3. 能够按步骤做探究小电动机工作原理的实验。科学态度目标1. 体会探究小电动机秘密的兴趣。2. 乐于提出自己的想法,勇于用实验证明自己的观点。 科学、技术、社会与环境目标体会科学技术的发展和应用影响着社会的发展。【教学重难点】 根据小电动机的构造推想通电后小电动机为什么会转动,并在教师的指导下按步骤做探究小电动机工作原理的实验。【教学准备】 为学生准备:玩具小电机、装沙子的小瓶子1个、一号电池、透明胶等。 教师准备:导线、圆形磁铁、电池盒、开关、铜质粗导线、大头针等。【教学过程】一、聚焦1. 展现电动玩

5、具车、电动直升机等模型(图片)。提问:这些玩具是靠什么驱动前进的?接上电池后,是谁驱动轮子运动的? 2. 谈话:在电动玩具车里都有小电动机,接通电流,它就会转动,驱动玩具车前进。小电动机里有什么?为什么通电后它就会转动呢?今天我们一起来研究神奇的小电动机。(板书课题:神奇的小电动机)设计意图:从六年级学生熟悉且比较喜爱的电动玩具入手,聚焦小电动机。通过谈话,激发学生探究小电动机构造和工作原理的兴趣。二、探索(一)观察小电动机的构造 活动一:做一做,让小电动机转起来1. 明确任务:用2节电池、2根导线和1个电动机,让小电动机转起来。2. 分发材料(电池、导线、小电动机),接通电流,让小电动机转起

6、来。设计意图:通过让小电动机转起来,再次激发学生探究小电动机的好奇心。活动二:说一说,通电后小电动机为什么会转动1. 提问:通电后小电动机为什么会转动呢?2. 小组讨论,互相交流。3. 全班交流。设计意图:通过小组讨论,互相交流,暴露学生的原始想法。不完整的解释、错误的解释,甚至是有矛盾的解释,可以让学生聚焦研究内容,激发学习兴趣。活动三:拆一拆,观察小电动机的构造1. 谈话:这个问题看起来有点困难,不过没关系,打开物体进行研究是科学探究的一种重要方法,等会我们拆开看看,里面到底有什么?2. 明确注意事项。(1)观察小电动机由哪几部分组成,各部分又有哪些部件,推测它们的作用。(2)拆开时要记住

7、各部分是怎么连接的,等一会儿还要装配还原。设计意图:这是一种认识物体构造最直接的办法,通过拆开观察,引导学生联系之前已经掌握的知识,将转子电磁铁联系起来,初步形成磁与磁相互作用的认识。拆开时要记住各部分是怎么连接的,引导学生仔细观察各部件之间的联系,思考电是怎么流的。3. 学生拆解小电动机,对照教科书第72页图,认识小电动机各部件的名称,推测它们的作用,并记录。各部件名称推测作用永久磁铁电刷换向器铁芯线圈4. 汇报交流:小电动机由外壳、转子、后盖三部分组成,外壳上有一对永久磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电刷。(二)探究小电动机的工作原理活动一:推测小电动机上各部件的作用1. 谈话:

8、任何物体的结构总是和它的功能相适应的,小电动机各个部件有什么作用呢?2. 出示换向器图片,观察换向器上三个独立绝缘的弧形铜片。(1)换向器与线圈是如何连接的?(每个弧形铜片伸出一个金属片,导线架在金属片上)(2)换向器与电刷是如何连接的?(视频慢动作回放)(3)电流是怎样流动的?(动画辅助)3. 提问:转子上有线圈绕在铁芯上,它是个电磁铁吗?想办法验证。4. 教师演示:将导线连接到换向器任意两个铜片上,用回形针靠近转子,接通或断开电源,观察现象。5. 小结:转子是电磁铁,通电后有磁性。6. 提问:小电动机接通电源后,转子会转动,这与外壳上的永久磁铁有关系吗?它又起到什么作用?7. 小结:可能是

9、永久磁铁的磁力与电磁铁产生的磁力相互排斥或吸引,使小电动机转起来的。设计意图:引导学生把小电动机各个部分作为一个整体联系在一起思考:这几部分是怎样相互作用的。想到力的作用,想到磁铁与电磁铁(转子)会相互吸引或排斥。学生会猜想到是磁铁与电磁铁的相互作用推动了转子转动。活动二:实验验证小电动机的工作原理1. 明确要求:根据教科书73页要求,分步完成实验,观察并在活动手册上做好记录。2. 领取材料(带电池盒的电池2节、初步制作完成的导线架、转子、2个永久磁铁),分组实验。3. 交流汇报。(1)通过导线架给转子线圈通上电流,用一个磁铁靠近转子,转子转动了吗?(2)把磁铁拿开,转子还能转动吗?(3)用两

10、个磁铁靠近转子,转子转动吗?有什么变化?(4)怎样改变转子的转动方向?4. 提问:现在我们怎样向其他人解释小电动机为什么会转动?5. 小结:用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。活动三:让小电动机持续转动的深层探索(可选)1. 谈话:事实上,能让小电动机不停转动的原因,还跟换向器有关。出示换向器模型或图片,观察并实验把换向器插入电刷中,电刷与换向器三个弧形铜片的接触有什么变化。2. 提问:三个弧形铜片的接触变化使线圈中的电流方向发生变化,电磁铁的磁极也会变化吗?3. 利用换向器模型,解释电磁铁磁极变化带来的好处。三、拓展1. 电动机不仅使用在很多玩具中,生活中很多地方也都离不了电动机,我们

11、还知道在哪些地方用到了电动机?2. 教师根据学生回答,出示电动机的应用场景。3. 出示汽车中使用电动机的情况图片,感受电动机应用的广泛性。4. 课外自制一个小电动机设计意图:通过汽车中使用电动机的情况图片展示,使学生感受科学促进技术发展,技术促进社会发展。【板书设计】6.神奇的小电动机永久磁铁电刷换向器线圈一、构造铁芯 外壳 转子 后盖二、工作原理用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。【活动手册使用说明】活动目的:引导学生开展“小电动机各部分是怎样相互作用的”活动。活动手册使用说明:本课的活动手册在“实验验证小电动机的工作原理”时使用。教师可引导学生按教科书第73页步骤开展活动,并将接通电流后转子的转动情况记录下来,记录的内容可以是是否转动、转子的转动速度等。当然探索活动不局限于活动手册中的三项内容,还可以深入探究怎样改变转子的转动方向等问题。6