1、1 电磁铁教学设计 【教材简析】 本课是六年级上册 能量 单元的第 5 课， 意在引导学生经历完整地探究 “电 磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用对比实验寻找影响电磁铁磁性强 弱的因素，非常适合学生的心理需要和认知水平，通过假设、设计、验证和分析 等一系列过程，更有利于培养学生缜密的思维。本课有两个活动：第一，作出我 们的假设。学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素。第二， 设计实验，检验假设。本节课主要安排学生共同检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝 数、电流大小是否有关，重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。 【学生分析】 学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁的基本构造，
2、电磁铁具有接通电流 产生磁性、断开电流磁性消失的性质。本课中学生通过观察电磁起重机和自制的 电磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探究的问题：电磁铁的磁性 强弱与哪些因素有关？学生具备设计对比实验的能力， 也有一定的数据分析能力， 为本课的开展奠定了基础。 【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 1电磁铁的磁性强弱是可以改变的。 2电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁 性弱。 3电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。 科学探究目标科学探究目标 1. 完整、深入地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验。 2. 能够识别变量设计对比
3、实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁 性强弱的影响。 3. 能用实验数据论证自己的观点。 科学态度目标科学态度目标 1. 体验科学实验设计的严谨性。 2. 体会合作学习的必要性，善于借鉴他人的实验数据来支撑自己的观点。 2 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。 【教学重难点】 重点：通过实验发现电磁铁磁性强弱可以改变。 难点：会识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁 性强弱的影响。 【教学准备】 为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒、小空盒。 教师准备：班级记录表、教学课件、活动手册。 【教学过程】 一、聚
4、焦一、聚焦 1. 出示电池组和铁芯，让学生组装电磁铁，并完成搬运。 两只小空盒，一只空的，另一只装有若干大头针。如何把大头针用电磁铁从 一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。 2. 请一位学生用电磁铁搬运大头针。 3. 观看电磁起重机工作场景的视频。 4. 提问：为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们的自制电磁铁却只能 吸引几枚大头针呢？这节课，我们就一起来研究“电磁铁”。 设计意图：设计意图：通过活动操作和观看电磁起重机工作场景， 直观地了解电磁铁的 磁性强弱是可以改变的，激发学生对磁性强弱研究的兴趣。 二、探索二、探索 （一）影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？（一）影响电磁铁磁性强
5、弱的因素可能有哪些？ 1提问：你觉得影响电磁铁磁力大小的因素可能有哪些？你是根据什么做 出这样的假设的？ 2分组讨论。 3讨论汇报。 （板书： 线圈圈数、 电池数量、 铁芯粗细、 铁芯长短、 线圈长短、 线图粗细、 线圈形状、线的类型） （二）设计实验，进行检验（二）设计实验，进行检验 3 1. 老师给每个小组准备了一些实验材料：1 组电池、2 组电池、3 组电池、 大头针、20 圈的电磁铁、40 圈的电磁铁、60 圈的电磁铁等。我们利用这些材料 可以用来研究哪个问题？ 2. 制定研究计划，完成表格。 研究的内容 电磁铁磁性强弱的实验研究 研究假设 电磁铁，磁性（磁能） 研究改变的条件 研究不
6、变的条件 怎么改变这个条件 吸起大头针数 （个） 磁性强弱排序 实验结论 电磁铁，磁性（磁能） 3. 交流研究计划。 交流重点： （1）我们的假设要完整具体，即要说出线圈匝数多少与磁性强弱 的具体关系；电流大小与磁性强弱的具体关系。 （2）做这个实验需要哪些材料？ （3）对比实验只能改变一个条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪 些？ 4. 实施研究计划，整理实验数据。 （1）实验时应注意些什么？（观看微视频） 规范操作：钉尖吸引；慢慢移动；断电数数。 注意事项：注意分工，做好记录，实验后整理好材料；完成实验后将各组数 据登记到汇总表。 （2）看清实验记录单，动手实验。 （3）汇总到班级
7、记录表。 设计意图设计意图： 这两个活动属于典型的对比实验， 实验前小组研究计划的制定尤 为重要， 学生重点需要考虑的是怎样做到公平实验， 实验需要改变的条件是什么， 实验不需要改变的条件是什么。如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验 前需要结合活动手册中的表格进行讨论。 三、研讨数据，得出结论三、研讨数据，得出结论 4 1各小组准备汇报发言。 2汇报交流：实验前的假设是什么？实验取得的数据是什么？数据能不能 说明问题？ 3再次观察汇总的数据，又有什么新的发现？（同样线圈匝数或者同样的 电池数量，每个小组的实验数据也是不一样的）这是为什么呢？ 设计设计意图意图： 学生通过实验结果归纳共同得
8、出结论： 电磁铁的磁性强弱与线圈 匝数有关，即线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。电磁铁的磁性强弱与电流 大小有关，即电流大磁性强，电流小磁性弱。 四四、拓展、拓展 影响电磁铁磁力大小的因素还有很多， 课后请大家继续来研究其他因素与电 磁铁磁性强弱的关系。 设计设计意图意图： 显然影响电磁铁磁性强弱的因素还有很多， 引导学生继续用所学 方法开展研究，得出科学结论。 【板书设计】 电磁铁电磁铁 电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？ 与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。 与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。 与铁芯粗细有关： 【活动手册使用说明】 活动手册的内容包括研 究的内容
9、、 研究的假设、 改变 的条件、 不改变的条件、 吸起 大头针的个数、 磁性强弱的排 序和实验结论。 学生可以根据 所在小组选择的研究内容进 行填写。这样设计是为了让学生重点掌握对比实验的基本思路，经历一个完整地 探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。在记录时教师要特别强调学 生记录真实的实验数据，鼓励学生用实验数据来证明自己的猜测。 5 研究的内容 电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关？ 研究假设 磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线 圈匝数少磁性弱（根据自己的假设填写） 改变的条件 电磁铁的线圈匝数 不改变的条件 电流大小，铁芯粗细、大小，线圈的粗细、长度等 条件如何改变 根据实验实际情况填写 吸起大头针个数 根据实验实际情况填写 强弱排序 根据实验实际情况填写 实验的结论 磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线 圈匝数少磁性弱 研究的内容 电磁铁的磁性强弱是否与电流大小有关？ 研究假设 电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电 流小磁性弱（根据自己的假设填写） 改变的条件 电池大小（或电池节数） 不改变的条件 铁芯的粗细、大小，线圈的圈数、粗细、长度等 条件如何改变 根据实验实际情况填写 吸起大头针个数 根据实验实际情况填写 强弱排序 根据实验实际情况填写 实验的结论 电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电 流小磁性弱