【大单元·任务式】《7.3.1电磁铁（第一课时）》课时教学设计（表格式）--教科2024版9年级

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【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册
第7章 磁与电
课题 7.3.1电磁铁（第一课时）
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节是 “电与磁” 单元的核心内容之一，是在学生学习通电螺线管磁场基础上的延伸。内容包含三部分：一是电磁铁的定义与原理，即 “螺线管插入铁芯后，铁芯被电流磁场磁化，使整体磁性大幅增强，且通断电可控制磁性有无”；二是实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素，通过控制变量法探究 “电流大小、线圈匝数” 对磁性的影响；三是电磁铁的应用，从生活（洗衣机）到科技（磁悬浮、核磁共振）的广泛应用，体现物理知识的实用价值。本节是电磁学知识从 “理论” 到 “应用” 的关键环节，为后续 “电磁继电器” 等学习奠定基础。
2.学情分析 知识基础：已掌握通电螺线管的磁场特点、安培定则，具备 “电生磁” 的初步认知；熟悉控制变量法的实验思路，有一定实验操作能力。 认知难点：对 “铁芯被磁化后增强磁性” 的微观机制理解较抽象；实验中对 “变量控制的规范性”（如探究匝数影响时保证电流相同）易忽视；对电磁铁在高端科技中的应用认知较表面，需拓展视野。。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： （二）运动和相互作用 2.4电和磁 2.4.2通过实验，认识磁场。知道地磁场。 课标分析： 依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》，学生需认识电磁铁的特性与工作原理，通过实验探究影响其磁性强弱的因素，掌握控制变量法的应用，经历科学探究的完整过程；了解电磁铁在生产生活及前沿科技中的广泛应用，体会科学技术与社会的紧密联系，培养运用物理知识分析解决实际问题的能力，增强对电磁技术应用价值的认知，提升科学素养与社会责任感。 学习目标： 物理观念：理解电磁铁的定义、原理，掌握 “电流大小、线圈匝数影响磁性强弱” 的规律。 科学思维：通过实验数据归纳结论，提升逻辑推理与分析能力；能运用控制变量法设计并分析实验。 科学探究：完成“自制电磁铁”“探究磁性强弱影响因素”的实验，提升实验操作、数据处理与问题解决能力。 科学态度与责任：通过电磁铁在科技与生活中的应用，认识科学技术的社会价值，激发探究电磁现象的兴趣。 重点： 电磁铁的工作原理；影响电磁铁磁性强弱的因素。 难点： 理解“铁芯被磁化后增强螺线管磁性”的微观机制；控制变量法在实验探究中的规范应用。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：考查电磁铁原理、磁性强弱影响因素的认知 知识应用：运用知识解释电磁起重机、电铃等生活应用的能力小组合作评价小组讨论：观察探究、分析环节的参与度与表达表现 合作任务：评估实验分工协作、实验设计合理性及成员贡献度实验评价实验操作：评价自制电磁铁、探究实验中电路连接、变量控制的规范性 实验观察与分析：考查现象记录、数据整理及磁性强弱结论的归纳能力应用拓展评价应用认知：了解电磁铁在磁悬浮、核磁共振等科技与生活中的应用 创新实践：评估提出增强电磁铁磁性改进方案的合理性与创新性
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：激趣导入
播放上海浦东国际机场站到龙阳路站的磁悬浮列车视频，聚焦 “车身与轨道留 8~10mm 间隙仍高速平稳行驶”，暂停提问：列车不接触轨道，巨大车身是怎么被托举的？ 播放电磁起重机吸放废铁的视频，突出 “吸起—移动—放下”的动态过程，追问：它怎么能随意吸住或放下废铁？磁性是一直存在的吗？” 搭建串联电路（电源、开关、螺线管），先将无铁芯的螺线管靠近大头针，展示吸起数量；再插入铁芯，再次靠近大头针，引导学生观察 “吸起大头针数量显著增多”，提问：为什么铁芯会让螺线管磁性变强？ 学生观看视频时关注 “8~10mm 间隙”“吸放废铁” 等细节，结合 “电流的磁场” 知识尝试解释，发现无法完全解答时记录疑问。 学生观察实验，用草稿纸记录 “无铁芯：3-5 枚大头针；有铁芯：15-20 枚大头针” 的具体数量，明确 “铁芯增强磁性” 的现象，提出 “带铁芯的螺线管叫什么” 的疑问。 用明确的磁悬浮列车路线、间隙数据及电磁起重机实例，让情境更具体，激发学生对“电磁应用”的兴趣。 通过 “有无铁芯” 的对比实验，制造认知冲突，为 “电磁铁定义” 铺垫，自然衔接新知。
任务二：电磁铁
1.认识电磁铁 结合实验现象，组织讨论 “带铁芯的螺线管与普通螺线管的区别”，引导提炼 “有铁芯、通电有强磁性”，给出定义：“在螺线管中插入铁芯，当有电流通过时产生较强磁场，这个带铁芯的螺线管叫作电磁铁”，强调 “铁芯” 和 “电流” 是必要条件。 组织 “自制电磁铁” 实验：提供大铁钉（铁芯）、漆包线、电源、导线，讲解 “去除漆包线两端漆皮”“绕制不重叠” 的操作要点，巡视指导。 指导学生将自制电磁铁接入电路，观察 “闭合开关吸起大头针、断开开关掉落”，提问：“电磁铁的磁性有无由什么控制？” 2.探究磁性强弱的影响因素 引导猜想：结合通电螺线管的磁场和导入实验，电磁铁磁性强弱可能与哪些因素有关？”引导学生提出 “电流大小、线圈匝数、铁芯有无。 讲解 “控制变量法”：以 “探究电流影响” 为例，说明需保持 “线圈匝数、铁芯不变”，通过滑动变阻器改变电流。 分组实验：组 1（同一电磁铁，改变电流 0.5A、1.0A）、组 2（匝数不同的电磁铁，通相同电流）、组 3（有无铁芯的同一螺线管），发放实验表格（含线圈匝数、电流、吸起大头针数三列），指导记录数据。 组织各组汇报数据，引导分析得出结论：“匝数、铁芯不变→电流越大磁性越强；电流、铁芯不变→匝数越多磁性越强；电流、匝数不变→有铁芯磁性更强”，播放视频 “用弹簧测力计测量电磁铁拉力”，补充 “定量判断方法”。 3.总结电磁铁的优点 回顾实验结论，提问：改变电流方向，电磁铁极性会怎样？”引导学生关联极性可通过电流方向控制。 组织讨论 基于这些特性，电磁铁有哪些优点？ 总结优点：磁性有无（通断电控制）、磁性强弱（改电流大小/匝数控制）、极性变换（改电流方向控制），强调 “磁性可控制” 是核心。 4.电磁铁的应用 展示分类应用：①对铁质物体有力的作用；②产生强磁场，结合图片讲解工作原理。 引导学生列举生活中其他应用（提示 “全自动洗衣机、电动汽车”），分析其利用的优点。 学生讨论后记录电磁铁定义，标注 “铁芯”“电流” 两个关键条件。 学生分组合作：一人绕漆包线（确保 20-50 匝密绕）、一人准备导线、一人检查漆皮去除情况，完成制作后接入电路。 学生反复通断电，观察现象，小组讨论得出 “磁性有无由通断电控制” 的结论，记录在实验报告中。 学生结合提示，提出猜想并记录依据（如 “导入实验说明铁芯有影响”）。 学生明确本组实验的变量与不变量（如组 1 变量：电流；不变量：匝数、铁芯），按步骤操作：组 1 调节滑动变阻器至 0.5A、1.0A，记录大头针数；组 2 更换不同匝数电磁铁，记录数据。 学生汇报数据，倾听其他组结果，分析后归纳结论，填写实验表格，观看视频理解 “定量测量”。 学生回忆安培定则，回答 “电流方向改变，极性改变”，明确 “极性可控制”。 学生讨论后整理课件优点，用简洁语言记录（如 “通断电控有无，调电流控强弱”），理解 “磁性可控制” 的核心价值。 学生观看实例图片，记录 “电磁起重机吸废铁”“核磁共振仪成像” 等应用场景，理解工作原理。 学生分组讨论，列举 “家里的电铃”“自动门电磁锁”，分析其利用的电磁铁优点。 依据教材定义展开教学，避免偏离核心概念。 通过指定的自制实验，让学生亲身参与电磁铁构建，深化对 “螺线管 + 铁芯” 结构的理解，同时培养规范操作能力（如绕制匝数、去漆皮）。 严格遵循探究逻辑（猜想—控制变量—实验—结论），培养学生的思维逻辑和科学探究思维。 通过实验表格规范数据记录，让学生经历完整探究过程，掌握控制变量法，提升数据分析能力。 关联课件大单元中的安培定则，建立知识闭环，避免孤立教学。 依据课件优点框架总结，确保学生掌握核心特性，为后续应用环节铺垫。 基于列举的应用实例展开，让学生系统认识应用场景，体会物理与生活、科技的联系。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：教材中“自制电磁铁”材料易获取，学生可动手制作，增强实践体验与对原理的直观认知；实验探究表格引导学生系统记录数据，助力规律归纳；磁悬浮列车、电报、核磁共振、正负电子对撞机等图片/案例，既联系生活实际，又拓展前沿科技视野，体现电磁铁的广泛应用价值 （2）技术手段应用：通过动画模拟“铁芯磁化的微观过程”，将抽象原理具象化；展示电磁铁在高端科技中的应用，增强学习趣味性与时代感；可运用电流传感器、磁力传感器实时测量电流大小与磁性强弱的关系，提升实验数据的精确性与可视化程度，帮助学生更直观地建立“电流-磁性”的定量联系。
8.教学反思与改进 学生对“铁芯磁化增强磁性”的微观理解是否到位，可通过“画图解释”“小组互评”等方式检测；实验探究中，学生对控制变量法的操作规范性（如匝数不同时电流的一致性）是否掌握，可加强实验前的 “操作示范” 与实验中的 “小组督导”；对电磁铁应用的拓展是否充分，可尝试让学生课前调研 “生活中的电磁铁装置” 并课堂分享，进一步深化“科学-技术-社会”的联系，提升科学态度与责任的培养效果。