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第三课时《电和磁》教学设计
一、教学目标
科学观念
通过亲历通电导线使指南针发生偏转的实验探究，建构通电导线周围产生磁性的认识。
科学思维
通过分析的方式，展示对电生磁的理解。
实践探究
1.通过模仿做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，分析现象，建立解释。
2.能够运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否有电。
责任态度
1.体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到细致观察、善于思考的重要性。
2.意识到科学探究过程中合理进行推测、严谨开展实验、有根据地得出结论的必要性。
3.理解科学、社会、技术与环境之间的联系，意识到科学技术可以推动社会发展、改变人类生活。
4.在检测废电池活动中体会重复使用、节约能源的意义。
二、教学重难点
重点：通过通电后的导线和线圈能使指南针发生偏转的实验，建构电流可以产生磁性的认知。
难点：对通电导线和线圈使指南针发生偏转的现象通过分析作出解释。
三、评价任务（根据需要设计评价量规）
1.根据所给的任务情境，提出有价值的方法来初步解决问题。
2.活动一：“用通电导线靠近指南针，观察导线是否会产生磁性”小组表现性评价量表。
评价量表1
评价标准 小组自评 师评
能按照步骤重现奥斯特实验得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
小组合作：“小组四人分工明确，都积极参与到活动中来”得2☆；“小组分工不明确，但能完成任务”得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能比较准确地说出发现：“接通电流，磁针偏转，断开电流，磁针复位”得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
能分析出“通电导线是有磁性的物质”、“电让导线变成了有磁性的物质”得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
3.活动二：“通电导线使指南针偏转更明显的实验”小组表现性评价量表。
评价量表2
评价标准 小组自评 师评
能说出让指南针偏转更明显的办法，每说出一种得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能说出用短路做实验时需要注意的问题得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
小组合作：“小组四人分工明确，都积极参与到活动中来”得2☆；“小组分工不明确，但能完成任务”得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能用简单科学的语言记录观察到的现象和其他发现得1☆；能积极交流观察到的现象和发现得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
4.活动三：“通电线圈使指南针发生偏转”小组表现性评价量表。
评价量表3
评价标准 小组自评 师评
小组内每一成员能按照书本方法制作一个不容易散的线圈得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
能比较准确地做出线圈的不同摆放方式得2☆；用图示的方式比较准确地记录小磁针的偏转角度得2☆。 （ ）☆ （ ）☆
小组合作：“小组四人分工明确，都积极参与到活动中来”得2☆；“小组分工不明确，但能完成任务”得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
能发现线圈竖着套住指南针，小磁针偏转角度最大。得1☆。 （ ）☆ （ ）☆
5.通过检验废旧电池是否有电的活动，评价学生知识迁移的能力。
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 师创设情境：同学们，通过前面两节课的探索，我们帮助小明了解了吸尘器的工作原理，是利用了能量形式之间的相互转化。同学们，你们觉得制作桌面吸尘器最关键、核心的材料或结构是什么？ 生思考（预设）：吸尘器里有个风扇，通了电后，风扇可以转动起来，形成空气负压。因此最核心的结构是什么让风扇转动起来？ 生（预设）：马达？ 生（预设）：马达为什么可以让风扇转动起来？ …… 师记录学生提出来的结构、材料、问题，便于后面的探索。 师：同学们，我们可以通过一些实验来解决我们的问题。 师出示材料：磁铁、铁钉、铜导线。提出问题：同学们，这三种材料在不触碰指南针的情况下，什么材料可以让指南针偏转？ 生（预设）：磁铁和铁钉。 师进一步提问：为什么磁铁和铁钉在不碰指南针的前提下，可以让指南针发生偏转？ 生（预设）：因为让磁针发生偏转有两种情况，一种是磁针遇到了具有磁性的物质，另一种是遇到了铁类的物质。磁铁具有磁性，铁钉是铁一类的物质，所以它们可以让磁针发生偏转。 师继续提出问题：为什么铜导线不能让小磁针发生偏转？ 生（预设）：铜导线不在两种情况里。 师引导学生思考：同学们，你们有什么办法使铜导线也能让磁针发生偏转？ 生思考。 师引导学生阅读书本P64的资料： 1820年，丹麦科学家奥斯特在一次实验中偶然让通电的导线靠近指南针，发现了一个奇怪的现象。就是这个发现，打开了人类大规模利用电能的大门。 师：奥斯特发现了什么？怎样解释这种现象？同学们，我们一起来重现一下奥斯特的实验。 通过提问“制作桌面吸尘器最关键、核心的材料或结构是什么？”，引导学生猜测，提出“马达为什么可以让风扇转动起来？”的问题，并告知学生可以通过实验来解决自己的问题，激发学生探索的兴趣。教师通过创设“磁铁、铁钉、铜导线这三种材料在不触碰指南针的情况下，什么材料可以让指南针偏转？”的实验，引出奥斯特让通电导线靠近指南针的实验。 教师观察学生的活动参与程度及回答，给予学生及时的鼓励。
（二）探究活动 活动一：用通电导线靠近指南针，观察导线是否会产生磁性 师出示材料：一节电池、一盏小灯泡、一个开关、三根导线、一个指南针。 师引导学生利用材料首先组装一个电路，点亮小灯泡，以确保电路是通路；接着在桌上把指南针平放，待指针停止摆动时，观察指南针指向什么方向；然后将电路中的导线拉直，放置在指南针的上方，并让导线的方向与磁针所指的方向一致；最后接通电路，观察指南针有什么变化，断开电路，观察指南针有什么变化，反复做几次，结果怎样？ 生小组合作，领取材料，按照步骤进行实验。 师引导学生交流发现。 预设：接通电流，磁针偏转，断开电流，磁针复位。 师提出问题：同学们，是什么让小磁针发生了偏转？ 生（预设）：通电的导线。 师：让小磁针发生偏转有两种情况，一种是遇到有磁性的物质，一种是遇到铁类的物质。那么，同学们，通电导线是哪种物质？ 生（预设）：通电导线是有磁性的物质。 师：是谁让导线变成了有磁性的物质？ 生（预设）：电。 师小结并板书：电可以产生磁。板书课题：电和磁。 活动二：通电导线使指南针偏转更明显的实验 师过渡：刚刚有同学说实验现象不是很明显，同学们，你们有什么办法可以让指南针偏转更明显？ 生（预设）：增大电流。 师：怎样做可以增大电流？ 生（预设）：增加电池的数量；取掉小灯泡，电路变成短路。 师：今天我们用短路的方式让指南针偏转更明显。这个实验需要注意什么？ 生（预设）：电路短路，电流很强，电池会很快发热。所以只能短暂接通一下，马上断开。 师出示记录表一：观察比较正常电路时和短路电路时，小磁针偏转角度的不同 实验方法发现：偏转角度（大、小）其它发现正常电路 短路电路
引导学生记录现象。 生小组合作，观察比较正常电路时和短路电路时，小磁针偏转角度的不同；并用简单科学的语言记录现象。 师引导小组研讨、交流： 1.正常电路和短路哪个让指南针偏转角度大？ 预设：短路让指南针偏转角度大。 2.短路为什么可以让指南针偏转角度变大？ 预设：因为短路时电流变大，磁针偏转角度变大。 3.磁针偏转角度变大，说明什么也增大了？ 预设：磁性也增大了。 4.还有其他发现吗？ 预设：导线要与磁针平行、斜着，磁针才会偏转；导线与磁针垂直，磁针基本不动。 评价活动三：用通电线圈靠近指南针，重演傲奥斯特实验 师过渡：同学们，既然一根导线能让指南针发生偏转，如果是多根导线呢？ 师出示一根长导线，将长导线绕两圈，提出问题：同学们，刚才靠近指南针是一根导线，现在是几根？ 生（预设）：两根；四根…… 师：我们再多绕几圈呢？ 生（预设）：很多根。 师：这样就做成了一个线圈。 师引导学生阅读P66：线圈的制作方法。 生小组合作，领取四根长导线，小组每一成员制作一个线圈。 生完成线圈的制作，师提出问题：线圈摆放的方法很多，不同摆放方式，小磁针的变化是否相同？请同学们小组合作，一起来做一做，仔细观察并做好记录。 师出示记录表二：线圈使小磁针偏转角度的变化 线圈摆放方式小磁针的偏转角度 竖着套住指南针横放在指南针上方竖放在指南针上方横着套住指南针发现：线圈（ ），小磁针偏转角度最大。
引导学生用图示的方式记录小磁针的偏转角度。 小组合作，摆放线圈，观察小磁针偏转角度。 师引导小组交流实验现象。 预设：线圈（竖着套住指南针），小磁针偏转角度最大。 活动一：教师引导学生重现奥斯特实验，感受通电导线可以让指南针发生偏转，通过分析，建构起通电导线可以产生磁性的认知，为后面的学习奠定了基础。 活动二：教师通过提问“有什么办法可以让指南针偏转更明显？”，学生很容易可以想到增大电流、短路。教师引导学生用短路的方式让指南针偏转更明显，说一说用短路做实验时需要注意的问题。通过实验，并对实验现象进行研讨分析，认识到电流变大，引起磁性增大，磁针偏转角度变大，为后面通电线圈使指南针发生偏转的研究奠定了基础。 活动三：教师引导学生制作线圈，通过线圈不同的摆放方式，了解通电线圈竖着套住指南针能使指南针偏转明显，为后面检验废旧电池是否有电的活动奠定了方法基础。 活动一教师通过引导学生重现奥斯特实验，感受通电导线可以让指南针发生偏转，考察学生的动手实践能力、观察能力、分析能力。并引导学生完成评价量表1。 活动二：教师通过引导学生用短路的方式让指南针偏转更明显，考察学生的动手实践能力、观察能力、分析概括能力。并引导学生完成评价量表2。 活动三：教师引导学生通过线圈不同的摆放方式，观察指南针的偏转角度，考察学生的动手实践能力、观察能力、分析能力。并引导学生完成评价量表3.
（三）生活应用 师拿出废电池，提出问题：同学们，这一节电池不能让小灯泡发光了，它还有电吗？ 生预测：可能还有。 师：怎么检验一下？证明我们的猜测。 预设：可以用通电线圈和指南针来检验一下。 生演示，师多媒体展示演示过程。 师：同学们，你们看到了什么？ 预设：指南针发生了偏转。 师：说明什么？ 预设：说明电池还有电，只是电量不足以让小灯泡发光。 师小结：通电线圈和指南针合在一起的这个装置，我们称为电流检测器，可以用它来检测废旧电池，有电的废旧电池可以回收利用。 联系实际，运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否有电，培养学生知识迁移的能力。 通过检验废旧电池是否有电的活动，评价学生知识迁移的能力。
（四）知识总结 学生自主设计思维导图，总结归纳知识点。 帮助学生学会设计思维导图，通过导图总结归纳本节课内容。 教师考察学生运用思维导图进行归纳总结的能力，及时给予评价。
四、成果集成
学生通过亲历通电导线使指南针发生偏转的实验探究，建构通电导线周围产生磁性的认识。
五、作业设计
【知识技能类作业】
我会选择。
1.下列物体靠近小磁针时，不能使小磁针发生偏转的是（ ）。
A.铁丝 B. 磁铁 C.铜导线 D.通电线圈
参考答案：C。解析：铜导线不是磁性物质，也不是铁类物质。
2.奥斯特把通电的导线靠近指南针，指南针发生了偏转实验说明了（ ）。
A.通电导线的周围存在磁场
B.导体的周围存在磁场
C.磁体的周围存在磁场
D.导线的周围存在磁场
参考答案：A。
3.下列方法中不能使小磁针偏转明显的是（ ）。
A. 增加电池节数 B. 增加导线长度
C. 短路 D. 增加线圈圈数
参考答案：B。
4.通电线圈（ ），指南针偏转角度最大。
A. 竖放在指南针上方 B. 横着套住指南针
C. 竖着套住指南针 D. 横放在指南针上方
参考答案：C。
【综合实践类作业】
课后寻找有关电能和磁能之间相互转换的实例，并制作成一张知识小报。
板书设计
3.电和磁 电可以产生磁
七、教学反思
本课根据新课标设计，我创设了小明制作桌面吸尘器最核心的结构或者材料的情境，引出“马达为什么可以让风扇转动起来？”的问题，并告知学生可以通过实验来解决自己的问题。教师首先通过创设“磁铁、铁钉、铜导线这三种材料在不触碰指南针的情况下，什么材料可以让指南针偏转？”的实验，引出奥斯特让通电导线靠近指南针的实验。接着引导学生重现奥斯特实验，感受通电导线可以让指南针发生偏转，通过分析，建构起通电导线可以产生磁性的认知；然后通过提问“有什么办法可以让指南针偏转更明显？”，教师引导学生通过实验，认识到电流变大，引起磁性增大，磁针偏转角度变大；最后引导学生制作线圈，通过线圈不同的摆放方式，了解通电线圈竖着套住指南针能使指南针偏转明显，运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否有电，体会重复使用、节约能源的意义。
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第四单元《能量》大单元整体教学设计
教材版本 教科版（2017） 单元（或主题）名称 能量
单元主题 小明想制作一个桌面吸尘器来清理自己书桌上的细小物体。制作之前，他遇到了困难：利用什么原理来制作吸尘器？需要什么材料？这些材料容易获取吗？怎样制作吸尘器？同学们，我们一起来帮助小明解决这些困难吧～
课标要求 核心概念：能的转化与能量守恒 学习内容： 4.1能的形式、转移与转化（5~6年级）：知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能得形式，了解这些能得相互转化现象。 4.2能源与可持续发展（5~6年级）：了解太阳能、水能、风能、地热能、化石能源等能源。 学业要求： 知道自然界中存在多种形式的能，如动能、声能、光能、热能、电能、磁能等，不同形式的能可以相互转化。 能对自然界存在的各种形式的能进行简单分类，能简单解释能得转化现象 能设计并实施调查活动，说明能的转化现象。 感受自然界不同形式的能相互转化的奇妙之处；意识到能源的开发和使用关系到生产生活的方方面面，以及新能源、绿色能源开发的重要性。
教材分析 本单元引导学生从回顾身边的能量表现形式入手，选择了学生最熟悉的电和磁为切入口展开对能量的认识和探索。能量守恒定律和转换定律渗透在每一课的学习中，另外还涉及了新能源的开发和低碳环保生活方式。 本单元总共有7课，分别是《各种形式的能量》、《调查家中使用的能量》、《电和磁》、《电能和磁能》、《电磁铁》、《神奇的小电动机》和《能量从哪里来》。教材一开始从学生熟悉的驱动汽车的能量引入，引导学生了解身边的能量形式，使学生知道能量使物体发生了变化，初步感知能量；接着引导学生通过调查、分析、统计等方法，发现家中的各种能量表现形式、来源和转换，初步养成节能的意识；然后引导学生“重演”奥斯特发现电产生磁的过程，从中寻找、思考电和磁转换的依据，培养学生逻辑思维能力；引导学生制作电磁铁，帮助学生进一步了解电能和磁能之间的转换；引导学生实际、验证电磁铁磁性强弱与线圈圈数、电流大小的关系，培养学生科学论证的能力；引导学生探索小电动机的结构，感受能量转换，提升对能量的新认知。最后，通过食物链理解太阳能，通过动手实验、查阅资料等方式了解电能的来源和转换，完善“能量”概念的建构。 整个单元以“能量”为研究支点，以生活实例为研究载体，引导学生用“转换”的观念把声、光、热、电、磁等多种能量形式联在一起，在生活调查、资料查阅以及大量实验探索的积累过程中，逐渐充实对“能量”的认识。
学情分析 六年级的学生已经接触过“能量”这个词，并对能量有了一定的感性认识，知道任何物体工作都需要能量，如果没有能量，自然界就不会有运动和变化，也不会有生命。但是，学生的头脑里还没有形成关于能量守恒和转换的相关科学概念。
单元目标 1.科学观念： 通过观察讨论，认识到自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。 通过实际调查和查阅资料，了解生产生活中的能量形式多种多样，能量之间可以相互转换，并储存在一些物质中。 通过实验研究，知道电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 通过对比实验，理解改变电池正负极的连接方式或改变线圈绕线方向，会改变电磁铁的南北极。 通过对比实验，知道电磁铁的磁力大小与线圈匝数、电流大小等因素有关。 通过食物链的分析，理解太阳的能量对生物的意义，了解太阳能是生活中可利用的一种清洁、可再生能源。 2.科学思维： 通过分析、比较、概括等方法，展示对能量概念、能量转换的理解。 掌握分类的基本要求，对自然界存在的各种形式的能进行简单分类，简单解释能得转化现象。 针对具体问题提出假设，基于交流情境提出观点，建立证据与假设或观点之间的联系。 分析科学实验中的变量控制。 3.探究实践： 能通过观察讨论、实际调查、查阅资料、实验研究等多种方法，寻找能量存在及像话转换的证据。 亲历奥斯特实验、电磁铁搬运大头针实验、改变电磁铁南北极实验、电磁铁磁性强弱对比实验、小电动机工作原理探索实验等，经历科学探究过程，领悟科学探究中各个要素的特征。 经历围绕问题设计方案、动手实验收集数据、同伴研讨解释现象的合作探究过程。 学会用分部观察和整体观察的方法研究小电动机的构造。 4.态度责任： 在好奇心的驱使下，乐于调查、探索生活中的各种能量表现形式及能量之间的相互转换。 具有基于证据和推理发表个人见解的意识，愿意与他人合作，善于倾听他人的意见，体会到合作的必要性和重要性。 能主动倡导珍惜能源、节约能源，并有具体的行为表现。 初步了解生活中的各种能量表现形式对自认环境、人类生活和社会发展的影响，体会合理利用能源，保护人类赖以生存环境的重要性。 初步体会人类生活和社会发展需求是推动新能源开发与应用的动力，反之新能源的创新应用又能促进社会的发展。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析 3.对能量来源、能量转换的综合测试性评价 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.解决制作桌面吸尘器的困难。
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务（或问题） （一般1-2个）达成评价1实验课各种形式的能量1.通过交流与探讨，知道自然界中各种能量的表现形式。 2.通过对汽车的运动分析，知道机械能可以使物体运动起来。1.哪些能量形式可以让车动起来？ 2.能量有哪些形式？ 1.知道各种能量的表现形式。 2.能找出各种形态能量可以转化成机械能。 3.知道机械能可以使物体运动起来。1实验课调查家中使用的能量1.通过调查交流，知道家庭里经常使用的能量形式有声能、光能、电能、热能、磁能、太阳能等。 2.通过调查、分析，了解每一种能量形式都需要付出一定的经济成本和环境代价。1.日常生活中，我们家里使用了哪些能源？能量之间发生了哪些形式的转换？ 2.提出一些节能的建议。1.知道家里使用的能量形式。 2.能了解使用能源时会付出相关的经济成本和环境代价，提出合理的节能方法。 1实验课电和磁通过亲历直导线实验探究建构通电导线周围产生磁性的认识。 1.通过奥斯特实验，你有什么发现？ 2.电和磁之间能否相互转化？你的依据是什么？1.建构通电导线周围产生磁性的认识。 2.能够通过分析建立电和磁之间可以转换的解释。1实验课电能和磁能通过自制电磁铁，理解并能描述电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质；通过搬运大头针，知道电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体；通过测试电磁铁南北极实验，知道电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁铁的南北极。了解电磁铁通电实验现象。 用电磁铁搬运物体，能量是怎样转移的？在这个过程中能量是怎样转化的？1.能描述电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 2.知道电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体。 3.知道电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁铁的南北极。1实验课电磁铁通过对比实验，知道电磁铁的磁性强弱和线圈匝数、电流大小有关系。电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有怎样的关系？ 1.通过对比实验，认识到电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关：匝数少磁性弱，匝数多磁性强；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流小磁性弱，电流大磁性强。 2.能设计对比实验研究线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。1实验课神奇的小电动机通过按步骤做探究小电动机工作原理的实验，能说出电动机的工作原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。1.小电动机的工作原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。 2.哪些地方用到了电动机？1.知道小电机的工作原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。 2.能说利用电动机的地方。 1实验、讨论课能量从哪里来1.用已有的知识和经验通过逻辑推理思考太阳能的作用，了解太阳能是自然界最大的能量来源。 2.通过观察、实验和阅读资料，知道电能是其他形式的能量转换而来的。 3.知道能量有多种形式，能相互转换，可以储存在一些物质中。1.我们知道哪些发电的方法？能量又是怎样转换的？ 2.说一说对能量的新认识。1.知道发电的方法以及能量转换。 2.能说出对能量的新认识。
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