2．各种各样的能量

【教学目标】

科学观念：

1．知道能量有多种表现形式，理解热、电、光、核、化学能等能量的作用。

2．知道能量的大小会导致不同的工作效果。

3．懂得能量对人类和自然界的活动有着重要的作用。

科学思维：

注重实验习惯、实验思维方式的培养，引导学生控制变量，仔细观察、及时记录、分析现象、得出并交流结论。

探究实践：

1．能通过实验探究能量大小与工作效果的关系。

2．依据现象，得出合理的结论。

态度责任：

1．能基于证据和推理发表自己的见解，乐于倾听不同的意见和理解别人的想法，实事求是，乐于修正与完善自己的观点。

2．在科学探究中主动与他人合作，积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度。

【教学重点】

知道生活中能量有不同的表现形式，理解多种能量形式的作用。

【教学难点】

通过实验探究能量大小与工作效果的关系。

【教学准备】

教师材料：课件和视频。

学生材料：冰块、纸片、手电筒、激光笔、玻璃瓶、水。

【教学时间】

1课时

【教学过程】

一、回顾已知，聚焦主题

1．提问：上节课我们认识了能量。知道了能量能使物体工作或运动，还了解到动能和势能都是机械能，是能量的两种基本形式。你知道在生活中还有哪些能量？

2．谈话并揭题：今天我们就来了解各种各样的能量。（板书课题）

［设计意图：通过回顾上一节课的内容，直接引出本节课要研究的主题“各种各样的能量”。]

二、观察体验，认识热能

（一）观察冰块的融化过程，体验热能作用

1．提问：①老师这里有一些冰块，如果把它握在手里，它会怎么样？

②冰块在融化的时候会有哪些变化？你的手又会有哪些感觉呢？

2．学生观察并体验冰块的融化过程。

3．汇报。

4．提问：为什么放在手里的冰块会融化，同时我们的手会觉得越来越冷呢？你们能从能量的角度来解释吗？

5．小结：我们的手具有热能。当手握住冰块时，手上的热能就传递给了冰块。冰块由于吸收了热能，所以开始融化。而我们的手，因为热能变少了，所以手会变冷。冰块融化和手变冷这两种现象是因为热能在其中起着作用，热能在手和冰块间进行了传递。

6．提问：①冰块融化的现象在自然界也经常能见到。例如，到了春天，冰雪会消融。这一现象说明冰雪吸收到了哪种能量？

②这个热能从哪里来？

［设计意图：通过亲身体验，让学生把现象与热能进行关联，能从能量的角度来思考现象背后的本质原因，进而感悟热能的作用。]

（二）观察图片，回忆热传递方式，进一步加深对热能的理解

1．谈话：热能能传递。在这张图中，你能找到哪几种热传递的方式？

2．观察图片，学生讨论

3．汇报

4．小结：热能能通过热传导、热对流、热辐射的方式，从温度高的物体向温度低的物体传递。

5．提问：在生活中还有哪些地方需要热能？

6．小结：热能就在我们周围，时刻在为我们服务和工作。

［设计意图：通过分析图片，帮助学生回忆热传递的不同方式，进一步了解热能的作用。随后通过问题“在生活中还有哪些地方需要热能？”让学生意识到热能的普遍性和重要性。]

三、认识电能和化学能

（一）认识电能

1．谈话：除了热能外，还有一种能量，它的使用给我们的生活带来了极大的方便，让生产的效率得到了极大的提高，我们无法想象没有它的世界。你知道它是哪种能量？

2．提问：电能可以用来干什么？

3．小结：电能是现代化生活所必须的一种能量，被我们大量地使用，让我们的生活变得便捷。它还能转变成热能、光能、声能、机械能等其他形式的能量。

4．提问：你知道电能是从哪里来的？

5．谈话：人们通过各种方式把其他形式的能转化成电能。生产出来的电能，一部分被我们立即消耗了，还有一部分会被储藏到电池中，在需要的时候再拿出来使用。

［设计意图：电能是学生最为熟悉的一种能量，通过交流，让学生认识到电能的作用，并意识到电能和其他能可以相互转化，可以被储存。]

（二）认识化学能

1．谈话：了解了电能，接下来让我们来认识一下大家比较陌生，但关系到人类生存的一种能量——化学能。

2．提问：有同学听说过化学能吗？你对它有哪些了解？

3．谈话：让我们通过一段视频来了解一下化学能。（播放视频了解化学能）

4．提问：现在你能说说什么是化学能了吗？它有什么作用？

5．揭示概念：化学能是储存在物质当中的能量，在物质发生化学变化时会释放出来。

6．小组讨论：下面这些图中，化学能是在什么情况下释放的？

7．交流汇报

8．小结：化学能是一种隐蔽的能量，它会储存在绿色植物、食物、电池、煤、石油等物质中。化学能它可以变成热能、光能等其他形式的能量。

［设计意图：化学能对学生来说是比较陌生的。通过问题来激发、展示学生对化学能的前概念，然后利用视频，让学生对化学能有一个总体的认识。接着通过对事例的分析，加深学生对化学能的认知。]

四、认识光能并比较光能的大小

（一）认识光能

1．提问：有谁知道，绿色植物所储存的化学能是从哪里来的？植物是把哪一种能量转化为化学能的？

2．谈话并思考：对，阳光，光能。绿色植物通过光合作用把光能转变成化学能，并储存下来。请你想象一下，如果没有光能，人类会怎样？

3．学生交流

4．小结：阳光中的光能给我们提供了生存所必需的食物和照明。离开了光能，人类无法生存。

5．谈话：我们身边充斥着各种光，但我们看到的就是全部的光了吗？光到底是什么呢？让我们通过视频来认识一下光。

6．播放视频。

7．提问：现在你对光又有了怎样的认识？

8．小结：光其实是一系列的电磁波。一部分电磁波能被人眼看见，这部分光称为可见光。还有一部分电磁波人眼看不见，是不可见光。紫外线、红外线、X射线等都是不可见光。光所具有的能量属于电磁能。

［设计意图：光能学生是熟悉的。但他们的认识并不全面。通过视频，让学生对光能有较为全面的认识。]

（二）比较光能的大小

1．提问：老师今天带来了两种可见光（出示手电筒和激光笔，并打开）。手电筒的灯光和激光笔的激光。光具有能量，也就是光能。那手电筒的灯光和激光所具有的光能一样大吗？请你说说你的想法和理由。

2．学生交流

3．介绍比较光能大小实验的方法

4．提问：为了公平，在做这个实验的时候，要注意什么？

5．再次梳理实验步骤和注意点

6．学生实验

7．汇报交流

8．提问：为什么现象不一样？说明什么？

9．小结：通过刚才的实验，我们发现，激光所携带的能量集中在一条极细的光束中，在单位面积内产生的光斑更亮。所以激光具有的能量比手电筒的灯光更大。也就是说，不同的光所具有的能量大小其实是不一样的。正因为物质所具有的能量有大小，所以它们产生的现象或作用也就有了差异。例如充满电的玩具车跑的更快，而电量不足的玩具车跑得慢甚至会无法启动。

［设计意图：通过对比实验，让学生发现不同的光具有的能量大小不同。进而发现能量的大小关系到物体的工作状态和效果。]

五、认识核能

1．谈话：接下来我们要认识的这种能量，是最近几十年我们才开始开发利用的。它潜力无限，但又让人闻之色变。你知道是哪种能量吗？

2．提问：关于核能你知道什么？

3．阅读并思考：老师还准备了核能的资料卡片，请同学们仔细阅读，然后思考几个问题：①核能是如何产生的？②核能的产生需要消耗什么？③为什么说核能是一把双刃剑？

4．学生交流

5．小结：核能是通过核反应从原子核释放的能量。消耗很小的质量就能获得巨大的核能。核能是一种清洁能源，在军事、能源、工业、航天等领域都有重要贡献。但是在使用时要注意核安全。

［设计意图：核能是学生比较感兴趣的内容。通过交流和阅读资料，让学生对核能有较全面的认识，意识到核能的两面性，正确看待核能。]

六、总结延伸

1．提问：今天我们研究了各式各样的能量，同学们有没有想过，如果没有这些能量，地球和地球上的生物会怎样？

2．小结：没有了能量，人类和所有的生物都将毁灭，地球将变成荒毛之地。可见能量之重要。

3．提问：今天我们认识了热能、电能、光能、化学能和核能。生活中还有什么能量呢？它们又有什么作用呢？不同的能量之间有没有什么关系呢？请同学们课后继续去研究。

［设计意图：通过讨论，让学生意识到能量对于人类、对于地球的重要性。并引导学生去认识更多的能量，更全面去了解能量的作用，并思考他们之间的关系，为后面学习能量的转换做好铺垫。]【板书设计】

2．各式各样的能量

热能、电能、光能、化学能、核能……

（储存）

能量有大小，效果有不同