1、4.54.5神奇的小电动机教学设计神奇的小电动机教学设计 【教材分析】【教材分析】 本课的主要任务是电动机为载体，让学生体会电能转换成磁能，再转化成动 能的能量转化过程， 让学生经历科学观察合理推测实验论证的思维过程， 了解电动机的构造， 研究电动机的工作原理以及探究哪些因素会影响电动机转动 快慢和转动方向。 本课教材围绕本单元 “能量转化”的核心概念，设计了 2 个活动，观察小 电动机的构造。在这个活动中，通过观察，学生知道小电动机的主要构造；通过 实验检测， 学生知道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。在这个活动中，学生先根据小
2、电动 机的构造推测通了电它为什么会转动，然后在教师指导下用实验检验推测。这是 本课的重点，也是难点。 电动机中的转子实际上是电磁铁，将电能转化为磁能，通电后具有磁性，与 外壳的磁铁相互作用推动转子转动，将磁能转化为动能。本课中通过科学观察和 利用关于电磁铁的已学知识来推测和验证转子是电磁铁，让学生可以学以致用。 了解电动机的结构是研究电动机工作原理的前提， 学生要将电动机拆散的各个部 分联系起来，思考从通电到电动机转子转动这个过程，各个部分是如何协同工作 的。有了初步的猜测，利用电动机模型，逐步进行探究。 【学情分析】【学情分析】 以电动机为引入既激发了学生探究的好奇心又贴近了学生探究的认知发
3、展 水平，帮助学生感受电能转化成动能的奇妙。要研究神奇的电动机的工作原理， 学生需要运用在前面学习到的电磁铁的相关科学概念， 进行合理推测和实验论证。 对于六年级的学生，已经有一定的观察和推测能力以及实验探究能力，但电动机 工作原理较为抽象，学生难想象，所以教师可以多给学生动手探究的空间，让学 生在动手中思考问题。另外要把握内容难度，学生理解转子通电后是电磁铁，会 与外壳的磁铁相互作用，转动起来即可，对于转向器的作用和转子为何能持续转 动，难度较大，学生不需知道，可作为拓展内容。 【教学目标】【教学目标】 科学概念目标：科学概念目标： 1.玩具小电动机的功能是将电能转换成动能。 2. 小电动机
4、分为外壳、转子、后盖三部分，小电动机的功能是“用电产生 磁，利用磁的相互作用转动” 科学探究目标：科学探究目标： 1.用部分观察和整体观察的方法了解小电动机的构造。 2. 根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。 3. 在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验。 科学态度目标：科学态度目标： 1. 产生探究小电动机的兴趣。 2. 能认真地观察和思考有关小电动机的工作原理。 科学、技术、社会与环境（科学、技术、社会与环境（S STSETSE）目标：）目标： 初步了解小电动机里蕴含的“用电产生磁，用磁的相互作用产生动能”这一 知识在日常生活中的应用 【教学重难点】【教学重难点】 重点
5、：根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。 难点：在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验，从而理解小 电动机的工作原理。 【材料准备】【材料准备】 教师：有关玩具小电动机构造的课件、图片与影像。 小组： 锁片已经撬开的玩具小电机、 电动机转子模型、 一号电池 2 节、 导线、 磁铁 2 块、电池盒、开关、学生实验记录单。 【教学流程图】【教学流程图】 【教学过程】【教学过程】 1.导入 学生将装了风叶的小电动机接通电流，观察现象。 教师提问：观察到什么现象？ 学生思考：小电动机接通电流后，会带着扇叶转动。 教师提问：那么小电动机里有什么？为什么通电后，它就会转动呢？ 设计意图：
6、小风扇是电动机在生活中最常见的应用，以小风扇作为导入，既 可以放大小电动机转动的现象，又激发学生的兴趣，引出本节课要探究的问题。 2.探索一：探究小电动机的构造 （1）看：观察小电动机外观，猜测里面由哪些部分构成。 从外观上看，电动机有一个转轴，后盖上有两个金属片，当将电线接在电动 机的金属片上，接通电流，电动机的转轴就会转动。 （2）拆：拆开锁片已经撬开的电动机。 拆开电动机，将各部分放在桌面上，拆的同时要记住各部分是如何连接的， 方便过后组装复原。 教师引导学生观察到后盖的电刷是与转子的换向器接触的， 外壳的磁铁和转 子之间有较小的间隙，让转子转动，但没有其他部位可以带动转子转动 （3）想
7、：观察，推测各部分的作用是什么？ 对应课本 P72 的图示，认识名称，仔细观察各部分的细节，推测各自起的作 用。 （4）做：实验检验转子是电磁铁吗？ 转子是电动机接通电流后，会转动的部分，学生可以观察到是有线圈缠绕在 铁芯上的，从结构上会猜测转子可能是电磁铁，教师引导学生，从电磁铁的特性 （通电有磁性，断电无磁性）来实验验证转子是否为电磁铁。由于转子换向器上 的弧形铜片较小，学生给转子上的线圈通电，操作起来较为困难，所以由教师现 场投影演示实验或播放实验视频来验证。 （5）再思考：尝试解释各部分如何协同工作？ 教师提问， 学生回答。 了解学生探究后， 对电动机各部分协同工作新的认识。 一般水平
8、的学生会联想到电磁铁和外壳上的磁铁相互作用，才使转子转动起来。 （教师不用急于给出定论，讲明白工作原理，而是在第二个探究活动，通过让学 生动手尝试还原电动机工作过程（让转子转动起来），来帮助学生深化理解。） 设计意图：了解电动机的构造是理解电动机工作原理的基础，学生通过动手 拆装，对照示意图进行观察，来初步认识电动机各部分的作用和相互协作。通过 “看拆想做”，学生对电动机的结构有了更深入的了解。验证转子是电磁 铁，学生经历了观察猜测验证的探究过程，运用前面所学知识，提出方法来 验证自己的猜测，可以提高学生运用知识的能力和学习积极性。 3.探索二：研究小电动机各部分是如何相互作用 （让转子转起来
9、让转子转得更快让转子转动方向改变） （1）教师展示转子模型（其中已有电刷与转子换向器相连），将模型接通 电源，发现转子并不会转动。学生猜测：可能是断路，没有电流通过，教师在电 路中串联灯泡，说明此时电路正常，有电流通过，但转子依旧没有转动。 教师提问：此时这个模型与电动机相比，还少了哪些部分。学生对比思考发 现少了外壳上的磁铁。 （2）学生分组实验：用磁铁靠近通电的转子，你能使转子转动起来吗？你 能使转子转得更快吗？你能改变转子转动方向吗？ （3）师生对话，集体共识：转子接通电流，产生磁性，与外壳的磁铁先相 互作用，从而转动起来。 （4）学生汇报让转子转动更快的方法，教师引导：想让转子转动更快
10、就是 要让转子（电磁铁）和磁铁之间的磁力更大。磁铁距离转子更近；用两块 磁铁靠近；通过转子的电流更大（用两节电池）； （5）学生汇报让转子转动更快的方法，教师引导：想让转子转动方向变化 就是要让转子（电磁铁）和磁铁之间的磁力方向发生变化。磁铁磁极方向； 改变电流方向； （6）实验验证推测，检验学生提出的方法。 设计意图：让学生在动手让转子转动起来的过程中，体会外壳磁铁、转子和 后盖电刷的作用和各部分之间的相互作用。 学生在理解电动机各部分如何相互作 用的基础上，思考让转子转得更快和改变转动方向的方法，可以帮助学生深化概 念，理解应用。 4. 研讨：生活中的电动机 （1）分析电动机中能量转化：电
11、能磁能动能 （2）生活中的应用：学生说一说生活中应用电动机的例子：风扇、玩具小 车、 电动牙刷、 电动车等等； 教师图示举例电动车窗电机、 手机中的微型电动机， 等等。 【板书设计（生成）】【板书设计（生成）】 【板书说明】【板书说明】 主要体现电动机的结构以及各部分如何相互作用。 【学生记录单设计】【学生记录单设计】 神奇的小电动机 外壳转子 换向器 线圈 后盖 电刷 电动机的结构 （电流通过） 磁铁电磁铁电磁铁 （磁的相互作用） 【其他说明】【其他说明】 在本课教学中，换向器的作用，以及换向器和电刷之间如何工作，使得电流 方向发生变化的知识点，在目前阶段，基于学生的认知水平是较难理解的，也不 是本节课的探究重点，所以进行了弱化处理。
