教科版科学六年级上册第四单元《4-4 电能与磁能》教学设计（公开课教案及导学案）（表格式）

教科版科学六年级上册第四单元《4-4 电能与磁能》教学设计
课题 电能与磁能（1课时） 课型 新授课
【教材分析】本课是六年级上册《能量》单元的第4课，在认识电和磁的基础上，借助铁钉电磁铁来研究电能和磁能。铁钉电磁铁是利用电流的磁效应使铁芯磁化而产生磁力的装置。本课解决“电磁铁的基本构造”、“电磁铁的特性”等问题，为下一课“电磁铁”学习打下基础。本课内容由四部分组成：第一部分聚焦，从生活中的具体物品引出磁能的概念，并进行“磁能如何转化而来”的思考。第二部分探索，探索环节由三个活动组成：1.制作铁钉电磁铁。学生通过自己在铁钉上绕线圈制作铁钉电磁铁，反复几次接通电流、断开电流，发现电磁铁的基本性质。2.利用电磁铁搬运大头针。通过电流的接通和断开，将大头针搬运到指定位置，在这个过程中深入体会能量的转移和转换。3.研究铁钉电磁铁是否有南北极。学生在探究解决这个问题的过程中会发现各组电磁铁的南北极并不是都一样，从而引出了研究电磁铁南北极与什么因素有关的讨论。第三部分研讨，深入讨论能量的转移和转换过程。第四部分拓展，了解磁能如何转换为电能，建立能量互相转换的认识。
【学情分析】在上一节课学生已掌握磁铁具有磁性的性质、电能能够转化成磁能、通电线圈会使指南针偏转的基础上，让学生将已学习到的“磁铁能吸引铁质物体和能指南北极的性质”与本课“通电线圈产生磁场”联想、联系并比较，从而学习到如何制作电磁铁，并发现电磁铁的基本性质，继而利用所学知识搬运大头针，从中体会到能量的转移和转换，并通过实验发现影响电磁铁南北极的因素，建立能量互相转移和转换的认知体系。
【学习目标】1.观察磁能工具图片，明确磁能的存在及电能能够通过一定的装置转化为磁能。 2.在经历“在铁钉上绕线圈，并通电测试”的科学探究过程中，知道电磁铁装置的构成及其具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 3.在经历“用电磁铁将大头针搬运至指定位置”的科学探究过程中，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。4.在经历“用电磁铁将大头针搬运至指定位置”的科学探究过程中，能够利用磁铁“同极相斥、异极相吸”的原理，借助指南针研究电磁铁的南北极并发现影响电磁铁南北极的因素。
【评价任务】1.磁能是否存在？电能是否能转化为磁能？（检验学习目标1）2.电能和磁能是否可以互相转化？磁能是否可以转移？（检验学习目标2、3）3.电磁铁是否具有南北极？若有，影响电磁铁南北极的因素是？（检验学习目标4）
【学习准备】教师准备：教学课件、活动手册。实验材料：多股绝缘细导线1.2米左右（两端剥线）、大铁钉1枚、电池盒1个、2号电池1节、大头针8枚、指南针1个。学生准备：学生活动手册、学习单。
【学习过程】学生活动教师活动环节一：聚焦：(指向目标1)学生活动1忆一忆：上节课我们学习到通电线圈会影响小磁针产生怎样的现象？2.说一说：这些工具的是怎样工作的？3.想一想：“什么是磁能？”教师活动11.复习导入：从上节课通电线圈能使小磁针产生最大偏转角度的现象出发，复习电能产生磁。2.谈话：出示“磁浮列车、电磁起重机、耳机、电磁炉的照片，说一说这些工具是怎样工作的（明确磁能的存在）。3.猜想磁能的概念（即什么样的装置可以将电能转化成磁能）。活动意图说明：利用实物理解磁具有能量，把隐性的概念显性化，同时引出聚焦的问题——磁能如何由电能转化而来。环节二：探索（指向目标2、3、4）学生活动2：在铁钉上绕线圈，并通电测试铁钉会产生磁性吗？你是怎么想的？（在复习通电线圈能产生磁的基础上，教师把导线缠绕在铁钉上演示）（沿着一个方向绕线圈 50至100圈）（压住线头线尾的方法）（剥离导线绝缘皮）（像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁）2.通电后钉尖和钉帽接近大头针的现象是怎样的？（能量的转换）3.钉帽和钉尖部分在通电的情况下都能产生磁性，但是断电的时候，它们还能像通电时一样有磁性吗？学生活动3：用电磁铁将大头针搬运至指定位置1.提问：什么能量吸引住了大头针？这种能量是怎样产生的？2.提问：怎样控制电磁铁，能让大头针掉落在指定位置？ 学生活动4：电磁铁也能指南北吗？1.铁钉电磁铁是否有南北极？铁钉哪端是北极？铁钉哪端是南极？2.电磁铁南北极与什么因素有关？教师活动21.教师出示物品材料及制作流程并演示2.看到什么现象，说明它有磁性或产生磁性？3.提醒：接通电流和断开电流的状态都要试一试。4.有必要多次实验吗？（避免偶然性）5.通电的时间有什么要注意的吗？（不能长时间接通电路） 6.概念教学：像这样由线圈和铁芯（这里指的就是铁钉）组成的装置叫电磁铁。教师活动31.电磁铁是怎样搬运大头针的？（接通电源，电能转换成磁能）2.为什么吸引住的大头针能吸引其他大头针？为什么断开电源，大头针就掉了？（电磁铁的铁芯都是软铁，断开电源，磁能消失。若电磁铁断电后有明显的剩余磁性，解决办法是退火处理，即把铁钉放在火上烧红，再让它慢慢冷却。）。教师活动41. 电磁铁具有像磁铁一样的磁性，那电磁铁会像磁铁一样有南北极吗？如果有，怎么判断电磁铁的钉尖一端和钉帽一端分别是什么极？ 2. 引导学生利用电磁铁钉尖和钉帽分别靠近小磁针已知的南北极，根据小磁针转动的方向和“同极相斥、异极相吸”的原理来判断电磁铁的南北极。3. 准备指南针和记录纸，学生动手操作，借助小磁针开展研究。 4. 按小组顺序汇报本组电磁铁南北极情况。 5. 探究后交流。（1）观察各组的判断，发现各组实验结果各不相同，思考可能是什么原因造成了电磁铁南北极方向的不一致？（2）展示不同的绕线方法和电池正负极接法的小组，发现不同的绕线方法和电池正负极接法会改变电磁铁的南北极。（3）找到并画出电流的方向，发现不同的绕线方法和电池正负极接法，其实改变的是电磁铁电流的方向，从而得出结论。6.概念教学：钉尖和钉帽指南北的方向，与电流方向有关。在不改变接线方式的情况下，按不同的方向绕线圈，得到的结果不同。活动意图说明：明确实验的要求，构建电磁铁的概念，强调实验过程中的对比观察和多次实验的重要性，培养科学态度。突出交流的重点，关注能量的转换现象。关注电源的接通与断开，理解能量的转换与转移。利用发现问题、分析问题、解决问题的思路，来探究影响电磁铁南北极的因素。环节三：研讨（指向目标3）学生活动4：1.刚才大家实验的时候，老师看到了两种电磁铁吸引大头针的情况。一种情况是同时吸几个大头针，那么使铁钉的钉尖能够吸住大头针的过程是怎样的呢？2.还有一种情况是电磁铁先吸引了一个大头针，然后通过这个大头针去吸引了另一个大头针，这又是什么原因呢？教师活动41.出示实验图片，组织学生讨论。2.评价并小结：（1）理解能量的转换。电池输出电能，通过电磁铁将电能转换成磁能，吸引了大头针。（2）理解能量的转移。电磁铁通电后产生了磁能，磁能吸引了第一个大头针。同时磁能又转移到了这个大头针上，吸引了另一个大头针。活动意图说明： 通过对实验图片的分析，深入理解能量的转换和转移。环节四：拓展（指向目标3）学生活动5：1.电能通过合适的装置可以转换成磁能。那么是否有这样的装置，可以将磁能转换成电能呢？教师活动51.出示发电机工作原理视频。活动意图说明： 激发兴趣，拓展视野。环节五：课末练习（根据教学活动选择使用）（指向目标2、3、4）学生活动61.电磁铁是由（ ）和（ ）组成的装置。2.多次进行电磁铁通电靠近大头针实验目的是（ ）。3. 电磁铁通电吸住大头针是（ ）能转化为（ ）能。 电磁铁通电吸住大头针能吸住其他大头针是磁能的（ ）。 电磁铁断电大头针掉了的原因是（ ）。请在下图磁钉位置画上指南针，并标明南北极。教师活动61.鼓励学生独立完成。2.全批全改。活动意图说明：回顾梳理知识要点，检验目标达成情况。
【板书设计】电能和磁能
第四单元《4-4 电能与磁能》导学案
学习内容 电能与磁能
学习目标 1.观察磁能工具图片，明确磁能的存在及电能能够通过一定的装置转化为磁能。 2.在经历“在铁钉上绕线圈，并通电测试”的科学探究过程中，知道电磁铁装置的构成及其具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 3.在经历“用电磁铁将大头针搬运至指定位置”的科学探究过程中，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。4.在经历“用电磁铁将大头针搬运至指定位置”的科学探究过程中，能够利用磁铁“同极相斥、异极相吸”的原理，借助指南针研究电磁铁的南北极并发现影响电磁铁南北极的因素。
学习资源 实验材料：多股绝缘细导线1.2米左右（两端剥线）、大铁钉1枚、电池盒1个、2号电池1节、大头针8枚、指南针1个。 随堂记录
学习过程 聚焦：1.忆一忆：上节课我们学习到通电线圈会影响小磁针产生怎样的现象？说一说：这些工具的是怎样工作的？3.想一想：什么是磁能？二、探索（1）在铁钉上绕线圈，并通电测试1.铁钉会产生磁性吗？你是怎么想的？ 2.通电后钉尖和钉帽接近大头针的现象是怎样的？ 3.钉帽和钉尖部分在通电的情况下都能产生磁性，但是断电的时候，它们还能像通电时一样有磁性吗？（2）用电磁铁将大头针搬运至指定位置1.什么能量吸引住了大头针？这种能量是怎样产生的？2.怎样控制电磁铁，能让大头针掉落在指定位置？ （3）电磁铁也能指南北吗？1.铁钉电磁铁是否有南北极？铁钉哪端是北极？铁钉哪端是南极？2.电磁铁南北极与什么因素有关？三、研讨1.刚才大家实验的时候，老师看到了两种电磁铁吸引大头针的情况。一种情况是同时吸几个大头针，那么使铁钉的钉尖能够吸住大头针的过程是怎样的呢？2.还有一种情况是电磁铁先吸引了一个大头针，然后通过这个大头针去吸引了另一个大头针，这又是什么原因呢？四、拓展1.电能通过合适的装置可以转换成磁能。那么是否有这样的装置，可以将磁能转换成电能呢？五、课末练习1.电磁铁是由（ ）和（ ）组成的装置。2.多次进行电磁铁通电靠近大头针实验目的是（ ）。3. 电磁铁通电吸住大头针是（ ）能转化为（ ）能。 电磁铁通电吸住大头针能吸住其他大头针是磁能的（ ）。 电磁铁断电大头针掉了的原因是（ ）。4.请在下图磁钉位置画上指南针，并标明南北极。
学后反思 说一说：1.关于电能与磁能这一课我学会了什么？2.关于电能与磁能这一课我还没学懂的地方？
- 电池 +
输出电能
转换
S
N
S
N
产生磁能
转移
转移磁能