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教科版六年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
《电磁铁》聚焦电磁铁磁性强弱的影响因素，以“电磁起重机”为情境，通过“设计实验验证变量（线圈匝数、电流大小 ） 归纳规律”的流程，引导学生理解电磁铁磁性可控的原理，是“电能与磁能转化”的深化探究课，为理解电磁技术的实际应用（如电磁起重机 ）奠定基础。
学情分析
六年级学生已了解“电磁铁的基本原理（电能→磁能 ）”，但对“磁性强弱的影响因素（线圈匝数、电流大小 ）”认知模糊。具备“控制变量法”基础（如探究种子发芽条件 ），不过在“精准设计电磁铁实验分析复杂数据归纳规律”上需指导。对“电磁起重机的神奇应用”兴趣浓厚，可借实验探究，构建“变量控制规律归纳技术应用”的关联认知。
核心素养分析
（一）科学观念 通过实验探究，理解电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关联，构建“电能→磁能的转化效率与输入条件（匝数、电流 ）相关”的观念，深化能量转化的可控性认知。 （二）科学思维 设计“控制变量实验（改变匝数/电流，观察吸钉数量 ）”，分析实验数据，归纳磁性强弱的影响规律；从电磁起重机应用推理“变量控制与技术功能”的关联，提升分析、归纳与推理能力。 （三）探究实践 经历“设计实验操作验证数据分析结论归纳”的完整过程，提升实验设计、操作与问题解决素养；熟练运用“控制变量法”探究能量转化，培养实证探究习惯。 （四）态度责任 感受电磁铁在工业应用（电磁起重机 ）中的关键作用，理解“科学规律（变量控制 ）→ 技术应用（磁性调控 ）”的关联；激发对电磁技术创新的兴趣，增强“用科学规律解决实际问题”的责任意识，树立科学技术服务社会的观念。
教学重点
1. 设计并完成“电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小关联”的控制变量实验。 2. 归纳电磁铁磁性强弱的影响规律（匝数越多、电流越大，磁性越强 ）。
教学难点
1. 深度理解“控制变量法”在电磁铁实验中的精准应用（如严格固定“电流大小”探究匝数影响，反之亦然 ），突破“变量混淆→ 规律偏差”的思维障碍。 2. 从实验数据（吸大头针数量 ）中归纳“非线性规律”（如匝数翻倍，吸针数量并非严格翻倍 ），实现“数据现象→ 科学结论”的有效推导（考虑实验误差，归纳趋势性规律 ）。
教具准备
电磁铁实验套装：铁钉、绝缘导线（多匝数 ）、电池（1/2/3节 ）、开关、大头针、实验记录单 电磁起重机工作原理视频、“控制变量法”示例课件（如探究种子发芽条件 ）
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：播放“电磁起重机搬运废钢（通电吸起，断电放下 ）”的视频，提问：“电磁起重机如何控制磁性强弱搬运不同重量的钢铁？哪些因素能改变电磁铁磁性？” 引发学生对“电磁铁磁性影响因素”的探究兴趣。 学生活动：观察视频，联系电磁铁原理（电能→磁能 ），猜想“线圈匝数、电池数量（电流大小 ）可能影响磁性”，聚焦探究任务（设计实验验证变量 ）。 设计意图：以电磁起重机的实际应用导入，制造认知悬念（磁性强弱如何调控 ），唤醒“电磁铁原理”前经验，聚焦“控制变量实验探究”的核心任务。
二、讲授新课 （1）聚焦（5分钟） 教师活动：呈现教材“电磁起重机”图示与聚焦问题（“磁性强弱与哪些因素有关？” ），引导学生明确探究目标——用控制变量法，探究线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。 学生活动：观察图示，回顾“控制变量法”基础，梳理实验思路（固定一个变量，改变另一个，观察吸钉数量 ）。 设计意图：依托教材聚焦问题，关联技术应用与科学探究，明确“控制变量→ 实验验证→ 规律归纳”的探究路径，为实验设计做铺垫。 （2）探索（20分钟） 教师活动： 任务1：实验设计指导（控制变量法 ） 1. 讲解“控制变量法”：以“探究种子发芽条件”为例，示范“固定水、改变光”或“固定光、改变水”的变量控制逻辑。 2. 引导迁移：探究“匝数影响”时，固定“电池节数（电流 ）”，改变“线圈匝数”；探究“电流影响”时，固定“线圈匝数”，改变“电池节数”。 任务2：分组实验（匝数与电流的影响 ） 1. 匝数影响实验： 用1节电池，分别测试“50圈、100圈、150圈”线圈的电磁铁吸钉数量，记录数据。 2. 电流影响实验： 用100圈线圈，分别测试“1节、2节、3节”电池的电磁铁吸钉数量，记录数据。 巡视指导：纠正“线圈匝数计数错误（如误将50圈数成60圈 ）”“电池连接松动（影响电流稳定 ）”等问题；强调“每次实验后，轻敲铁钉抖落残留大头针，保证数据准确”。 学生活动： 设计实验：小组讨论变量控制方案，明确“固定电流→ 变匝数”“固定匝数→ 变电流”的操作逻辑。 操作验证：分组完成“匝数、电流影响”实验，记录“吸大头针数量”，观察到“匝数越多、电池越多，吸钉越多”的现象。 设计意图：通过“控制变量法示范→ 迁移应用→ 实验操作”的分层指导，让学生熟练掌握科学实验方法，亲历“假设→ 验证→ 现象观察”的过程，为研讨积累实证数据，落实探究实践与科学思维培养。 （3）研讨（12分钟） 教师活动： 组织小组汇报实验数据（不同匝数、电流下的吸钉数量 ），围绕以下问题研讨： ① 规律归纳：“分析数据，线圈匝数、电流大小如何影响电磁铁磁性？”（归纳：匝数越多、电流越大，磁性越强→ 吸钉数量越多 ） ② 误差分析：“实验中吸钉数量为何不是严格‘匝数翻倍、数量翻倍’？如何看待实验误差？”（引导：实验操作误差、大头针磁性干扰等，规律看趋势而非绝对数值 ） ③ 技术应用：“电磁起重机如何利用这些规律搬运不同重量的钢铁？举例说明。”（如搬运重钢：增加匝数/电池→ 磁性强；搬运轻钢：减少匝数/电池→ 磁性弱 ） 补充“电磁铁磁性与能量转化的关联”（匝数多、电流大→ 电能输入多→ 磁能输出强 ），强化科学观念。 学生活动： 分享数据，归纳规律（匝数、电流与磁性正相关 ）；分析误差（操作不精准、环境干扰 ），理解科学实验的“趋势性结论”；联系电磁起重机，解释“变量调控实现磁性按需变化”的技术原理。 设计意图：通过“数据归纳→ 误差辩证→ 技术关联”的研讨，将实验现象升华为科学规律（变量影响磁性 ）与技术应用（电磁起重机调控 ），突破“数据繁杂→ 清晰结论”的理解难点，落实核心素养。 （4）拓展（5分钟） 教师活动：展示“电磁铁在磁悬浮列车、电磁门锁”中的应用，提问：“这些设备如何利用‘磁性强弱可控’的规律？你能设计一个‘电磁创意装置’（如电磁分拣机 ）吗？” 鼓励课后查阅资料，完成创意设计。 学生活动： 观察电磁技术创新应用，思考“磁性调控”的新场景；规划课后探究（设计电磁装置，说明变量控制与功能实现 ），延伸科学规律的应用价值。 设计意图：从工业应用（电磁起重机 ）拓展到创新场景（磁悬浮、门锁 ），激发技术创新思维，强化“科学规律→ 技术应用→ 社会价值”的关联认知，培养态度责任与创新意识。
三、课堂练习 选择题 1. 探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系时，应控制不变的是（ ） A. 线圈匝数（需改变，错误 ） B. 电池节数（电流大小，需固定，正确 ） C. 吸大头针数量（结果，需观察，错误 ） 答案：B 2. 下列能增强电磁铁磁性的是（ ） A. 减少线圈匝数（减弱，错误 ） B. 增加电池节数（增大电流，增强磁性，正确 ） C. 断开开关（无磁性，错误 ） 答案：B 3. 实验中吸大头针数量“不严格对应变量变化”的主要原因是（ ） A. 实验误差（操作、环境干扰，正确 ） B. 规律错误（已验证趋势正确，错误 ） C. 大头针无磁性（错误，大头针有弱磁性 ） 答案：A 判断题 1. 电磁铁磁性强弱只与线圈匝数有关，与电流大小无关。（× ） 解析：实验证明电流大小也影响磁性，故错误。 2. 控制变量法要求实验中只能改变一个条件，其他条件严格相同。（√ ） 解析：符合控制变量法的核心要求，保证实验公平。 3. 电磁起重机搬运轻物时，应减小线圈匝数或电池节数，降低磁性。（√ ） 解析：利用“变量控制规律”，磁性弱→ 吸轻物，符合技术应用逻辑。
四、课堂小结 教师引导：“今天探究了电磁铁磁性的影响因素，谁能总结规律和实验方法？” 学生总结：“电磁铁磁性与线圈匝数、电流大小有关，匝数越多、电流越大，磁性越强！用控制变量法做实验，规律看趋势，误差很正常！” 设计意图：简洁回顾实验核心发现（变量影响规律 ）与科学方法（控制变量法、误差辩证 ），强化知识体系与科学思维培养。
板书设计
电磁铁 核心问题：磁性强弱与哪些因素有关？ 实验方法：控制变量法（固定一个变量，改变另一个 ） 规律归纳： 线圈匝数越多→ 磁性越强→ 吸钉越多 电流越大（电池节数越多 ）→ 磁性越强→ 吸钉越多 技术应用：电磁起重机（调控变量，按需搬运 ）
教学反思
（1）成功之处 以“控制变量法”为核心，通过“示范→ 迁移→ 实践”，让学生熟练掌握科学实验方法，多数小组清晰完成实验并归纳规律；研讨环节深化“误差辩证”与“技术应用”，落实核心素养。 关联电磁起重机的实际应用，实现“科学规律→ 技术功能”的转化，课堂逻辑完整，学生参与度高。 （2）不足之处 部分学生绕线圈时松散，导致“匝数相同但磁性不同”，需提前强化“紧密绕制”的操作规范；对“电磁铁磁性与能量转化效率（如电池耗电速度 ）”的关联挖掘不足，能量观念培养可深化。 创意设计拓展环节时间有限，学生“电磁装置设计”的创新性未充分展现，需预留更多开放探究时间。 （3）教学建议 下次教学增加“线圈绕制示范”，强调紧密绕制的重要性；补充“电能消耗与磁能输出”的简易测算（如电池使用时间 ），强化能量转化的系统性认知。 延长拓展环节，组织“电磁创意装置”分享会，鼓励学生用科学规律解决实际问题，提升态度责任与创新思维培养的深度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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