六年级上册科学教案-3.2 电磁铁 教科版

《电磁铁》教学设计
背景与理念
《电磁铁》是新教科版小学科学教材六年级上册第三单元能量的第二课，是一节经典的实验课。本课主要有两大活动：一、制作铁钉电磁铁；二、研究铁钉电磁铁的南北极。这两大活动之间是线型结构，后者以前者为基础。“研究铁钉电磁铁的南北极”又有两个主题活动：⒈电磁铁有没有南北极？⒉电磁铁南北极与哪些因素有关？这两个主题活动，也是线型结构。而 “电磁铁南北极与哪些因素有关？”这个主题活动中，“线圈绕线方向与电磁铁南北极关系”、“电池正负极连接方法与电磁铁南北极关系”等探究活动，是轮型结构，更适合学生进行自主探究。本课教学中我注重师生共同经历探究活动，引导学生在科学探究活动中主动建构科学概念，提高学生发现问题解决问题的能力。
学生分析
学生的知识基础是四年级“磁铁”以及上一课时“电和磁”相关知识。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。电磁铁是电生磁的最直接应用，电磁铁结构简单、制作容易、呈现的现象有趣，可以开展适合学生水平的多种研究。但在电磁铁南北极的探究活动中，要受到“线圈绕线方向”、“电池正负极连接方法”变量的影响。因此，引导学生控制好变量进行实验探究，是帮助学生建立有关电磁铁科学认识的关键。
教学目标
科学概念
电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质；
改变电池正负极的连接方法或改变线圈缠绕的方向会改变电磁铁的南北极。
过程与方法
制作铁钉电磁铁；做研究电磁铁南北极的实验。
情感、态度、价值观
养成认真细致、合作研究以及运用科学的思维解决问题的品质。
教学重点
制作铁钉电磁铁；改变电池正负极接法或改变线圈缠绕的方向会改变电磁铁的南北极。
教学难点
控制一定变量，做研究电磁铁南北极的实验，通过分析推理，帮助学生建立“改变电池正负极的连接方法或改变线圈缠绕的方向会改变电磁铁的南北极”这一科学概念。
教学策略
基于以上的认识，我大致安排了以下四个环节：（一）以旧引新，制作铁钉电磁铁；导入时，我出示线圈，问学生把它通上电后去接近小磁针，会有什么现象？学生根据上一课所学，会知道小磁针的指针发生偏转，并且说明了通电线圈能产生磁。教师进而接着追问：要是把导线绕在大铁钉上制作成一个装置，它会有磁性吗？用这样一个以旧引新的导入，既让学生回忆了上一课的知识，加强了通电线圈能够产生磁性的认识，又激起了学生的知识迁移（二）测试铁钉电磁铁，探究其基本性质；让学生想办法测试自己制作的电磁铁是否具有磁性，从中得出电磁铁的科学概念。（三）研究铁钉电磁铁的南北两极；组织学生用“指南针测试法”来验证电磁铁的南北极，从而建立电磁铁也有南北极这个概念；从交流中学生会很自然地发现，各小组间的铁钉的南北极不一样，从而过渡到“电磁铁的南北极与什么因素有关”的探究活动，引导学生又一次经历一个“提出问题→计划制定→实验验证→得出结论”的探究过程，在活动中建立“改变电池正负极接法或改变线圈绕线的方向会改变电磁铁的南北极”这个科学概念。（四）拓展延伸。通过课堂内的学习，学生有新的发现或产生了新的疑问都是值得交流的，小部分同学的交流会打开其他学生思维的闸门，从而把对电磁铁的探究延伸至课外，留给学生更为广阔的探究之地。
教学准备
学生探究材料：1号电池，制作好的铁钉电磁铁，8厘米铁钉（已经退磁），120厘米长导线，大头针、指南针，橡皮筋（或胶带）记录单
教师课前准备：绝缘导线、大铁钉、砂纸、指南针，制作简单课件、设计实验记录表。
教学过程
以旧引新，激趣导入
昨天我们沿着丹麦科学家奥斯特的足迹研究了电和磁，电能产生磁，这是一个多么伟大的发现。正是他的这个发现为后来人们大量使用电打开了大门。今天我们继续来研究。
想一想，要是把线圈绕在大铁钉上，铁钉会被磁化吗？
设计意图：前测学生对磁化的理解——引导猜测——激发兴趣）
出示实物：老师给每组准备了一个缠好了线圈的大铁钉，有什么办法试试它是否产生磁了呢？
学生讨论办法，教师引导选择用“通电接近大头钉”的方法
学生实验并观察现象
交流，板书：通电产生磁性，断电磁性消失
这样的装置起个名字——引出课题，并板书：电磁铁
设计意图：有了磁性的验证实验，学生对电磁铁这个装置的认识将不仅仅停留在名称上，而是理解性的。因此，会顺利、自然地说出装置的名字。
制作电磁铁
提问：电磁铁是怎么制作的呢？
观察手中的铁钉电磁铁；②拆开看看，究竟是怎么绕的。
课件出示制作方法
左手拿钉头，用有绝缘皮的导线在大铁钉上沿着一个方向缠绕线圈，导线两头留出10厘米——15厘米做引出线，绕得紧而密，两头要打结固定好。
学生把拆开的电磁铁重新制作，并检测装置是否具有磁性。
设计意图：通过拆开，研究，再重新制作，使学生通过动手带动观察、思维，再用观察、思考带动动手，使他们获得电磁铁的制作方法更具有科学课的探究意味。
三、铁定电磁铁的南北极
1、研究铁钉电磁铁有没有南北极。
⑴我们以前研究过的磁铁除了具有能吸铁的性质，还有南北极。那么，电磁铁是否具有南北极呢？怎么判断？
⑵交流验证方案，确定测试方法：指南针测试。那怎么测？
⑶学生描述，教师示范，讨论并完善。
（预设：组织学生讨论是不是钉尖吸引磁针的南极，就能确定钉尖就是北极了？从而使学生认识到有时互相吸引的是铁，而不是异极，所以必须测两次，也就是必须同时满足一端排斥、一端吸引这两个条件，才能确定是南极或北极。
⑷学生实践探究，填好记录表。
⑸把各组测得的铁钉电磁铁的南北极填在总记录表中，引导学生观察：仔细观察记录表，你发现了什么？
设计意图：通过已有知识引入电磁铁南北极的研究，然后强调研究方法，使学生明确探究目标及方法。然后给学生充分的时间检测。最后通过各组记录的呈现，让学生发现电磁铁果然有南北极，但是南北极所在的位置却不统一。形成新的问题产生点，进一步引入下面的研究。
2、研究电磁铁的南北极与哪些因素有关。
（1）发现问题：各组电磁铁钉尖、钉帽的南北极各不相同。
（2）猜测：电磁铁的南北极可能和什么因素有关？为什么？引导学生从电池、导线等因素考虑，预设答案：
a、与电池的正负极接法有关。理由：电磁铁的磁性是由电流产生的。
b、与线圈绕线方向有关。理由：顺时针绕、逆时针绕方向也正好相反。
（3）每个小组确定一个因素进行研究，并讨论研究方案。
（4）汇报研究方案，明确操作要点。
（5）学生按方案实践探究，填写记录表，教师巡回指导。
（6）学生汇报交流。
（7）小结。课件出示：改变电池正负极接法或改变线圈绕线方向会改变电磁铁的南北极。
设计意图：
四、小结
和同学们分享你的收获
电磁铁通电有磁性，断电磁性消失；电磁铁有南北极；电磁铁的南北极可以改变。
设计意图：
五、探究延伸：
各小组用其中的一个电磁铁吸大头针，并把各组吸起大头针的数量统计到表格中，引导学生观察：你又发现了什么？
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1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
吸起大头针数量
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（预设问题：电磁铁吸起大头针的数量各不相同，说明磁力有大小，那么与什么因素有关？）
设计意图：
附记录表：
1、①测试电磁铁南北极记录表
将测得的铁钉电磁铁的南北极填表格内，南极用“S”北极用“N”表示。
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（白导线）逆时针
钉尖
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（彩导线）顺时针
钉尖
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钉帽
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钉帽
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②汇总表
实验记录汇总表
（各组将测得的铁钉电磁铁的南北极填入上表，南极用“S”北极用“N”表示）
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类别
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
铁钉电磁铁（逆）
钉尖
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钉头
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铁钉电磁铁（顺）
钉尖
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钉头
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2、影响电磁铁南北极的因素实验记录表
将测得的铁钉电磁铁的南北极填表格内，
南极用“S”北极用“N”表示。
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逆时针绕法
钉尖
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顺时针绕法
钉尖
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钉帽
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钉帽
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将测得的铁钉电磁铁的南北极填表格内，
南极用“S”北极用“N”表示。
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改变正负极接法前
钉尖
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改变正负极接法后
钉尖
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钉帽
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钉帽
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板书预设：
电磁铁
通电产生磁性 电磁铁有南北极
断电磁性消失 改变电池正负极接法或改变线圈绕线方向会改变电磁铁的南北极。