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《电磁铁》教学设计

背景分析：

《电磁铁》是新科教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，教材编排十分注重学生的科学探究能力培养和良好的情感态度的形成。

本节课的目的：使学生认识到科学就在我们身边，要善于发现、大胆猜测、勤于思考、勇于探索;使学生认识到在自然发生的条件下的观察，是发现科学原理的前提。从而对科学形成良好的情感态度。

主要内容有：制作电磁铁、认识电磁铁构造;懂得电磁铁的工作原理。设计并验证电磁铁的南北极与哪些因数有关系。

本节课意在于培养学生对科学的良好情感态度及科学探究的能力，使学生懂得科学研究是从问题开始的。

“电磁铁”在学生的生活中应用非常广泛，身边可以找到许多实例。但是对于大部分学生来说，在身边的哪些电器应用了电磁铁了解的非常不够，因为学生根本不懂得什么是电磁铁。而学生要想真正了解电磁铁的应用就要先认识电磁铁的构造和原理，然后再研究电磁铁的南北极。六年级的学生的科学探究能力应有了一定的基础，因此本节课就以在继续培养学生的科学探究能力的前提下，在老师的指导下，让学生自己制作电磁铁、自主去认识电磁铁的构造和原理，去研究电磁铁的南北极。

【教学设计的说明】

1.本节课的教学流程：制作电磁铁;研究电磁铁(提出问题→猜想→设计实验→进行实验→评估→交流)。

2.每个环节都充分体现学生的主体地位，学生充分发表自己的见解，交流自己的看法，学生自己完善探究的环节，自主进行探究。

3.在教师的组织、引导下由学生自己去发现、提出问题，并进行科学的猜想，自己设计实验，自己得出结论，自己评估、交流且多次讨论，充分放手让学生利用创造学的“集体思考法”通过讨论协作学习。教师是学习的组织者、引导者，学生是学习的主人，这极利于学生形成自主、主动学习的习惯。利于科学思维能力的提高，利于团队精神的培养和良好品格的形成。

4.注重学生知识的应用，从生活走向物理，从物理走向社会。在日常生活中找到所学知识的应用，特别是学生课外实践活动的设计更能激发学生创造性和动手能力。

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道电磁铁的工作原理。

2.知道影响电磁铁磁性强弱的几个因素。

3.了解电磁铁在生产和生活中的应用。

二、过程与方法

1.培养学生的自主探究能力掌握科学的研究方法。

2.通过实验设计，制作电磁铁。培养学生动手能力，观察实验现象、收集分析实验数据和信息汇总的能力。

三、情感态度和价值观

1.积极参与动手制作，细心观察等科学探究活动。

2.严谨的科学态度和主动与他人合作的集体主义精神。

【教学重点】

制作并研究电磁铁的磁性强弱与那些因素有关。

【教学难点】

学生的实验设计与自主探究，合作交流能力的培养。

【实验器材】

1.演示实验教具：教师自制的电磁铁示教板、多媒体课件、螺线管、永久磁铁、电铃等。

2.学生实验器材：(两人一组)

大铁钉2枚、细漆包线若干、开关、电源、滑动变阻器、大头针适量、棉线等。

【教学方法】

以自主探究合作交流为主，辅以讲解和讨论。

【教学过程】

一、设疑引学

前面我们学习了奥斯特的发现，知道电流周围存在着磁场。也研究过通电螺线管周围存在磁场，它的磁感线分布跟条形磁铁十分相似。

多媒体展示：1.条形磁铁周围的磁场。

2.通电螺线管周围的磁场。

正因为通电螺线管周围存在着磁场，所以能对其中的磁体产生力的作用。

演示实验：

教师用自制的教具演示课本实验。

找学生上台演示，将铁芯插入螺线管内，指针的偏转角度发生了怎样的变化?(变大)说明了什么?(螺线管的磁性增强)。

因此，人们通常把螺线管紧密地套在铁芯上，这就制成了一个电磁铁。

教师出示一只电磁铁，并解剖，找学生分析讲解：电磁铁是由铁芯和线圈组成。

二、学生自主探索学习

第一阶段：制作电磁铁。

同学们边讨论边交流，亲自动手制作一个电磁铁。

用细漆包线在大铁钉上顺着一个方向绕制两个匝数不同(40匝和80匝)的线圈，再用棉线缠绕固定，使漆包线不松散，这就制成简单的电磁铁。

(说明：在制作过程中，学生合作交流，教师巡视，对于绕线和固定的技巧给予指点。这一过程培养学生的动手操作能力，并为下一步自主探索打下基础，同学间相互交流，找出窍门)。

请同学们将制作好试着接入电路，观察电磁铁能否吸引大头针。

(说明：这一步培养学生的情感态度和价值观，如能吸引大头针，学生能体会成功的喜悦，如若不能则找原因。)

第二阶段：研究电磁铁

1.提出问题

电磁铁是否有磁性以及磁性强弱可能与哪些因素有关?

2.猜想与假设

学生：可能与电流大小有关，可能与线圈的匝数有关，还可能与铁芯的有无有关，还可能……

(说明：学生想到的办法很多，应适时、适度地给学生交流的机会，在交流中学到研究方法)。

如何验证你们的猜想呢?

3.设计实验(制订计划)

每个同学设计各有特色，每个学生都能发表自己的见解，互相取长补短。教师一定要参与学生的讨论，多听学生如何设计，不要急于发表看法。

4.学生分组进行实验

(说明：在学生进行分组实验中教师巡视、指导，与学生交流心得体会。同学间相互协作，按照自己的设计去实验。)

(1)把电磁铁线圈、电源、开关用导线连起来，

(2)将铁钉靠近一堆大头针，观察通电和断电时，电磁铁对大头针的作用。(如图1所示)

图1

(3)把电源、开关、滑动变阻器、电流表和线圈匝数较少的电磁铁串起来，调节滑动变阻器，使电路中电流开始较小，后来较大，观察比较这两种情况下，电磁铁吸引大头针的多少。(如图2所示)

图2

(4)把电源、开关、滑动变阻器跟两个线圈不同的电磁铁串联起来，观察通电时，两个电磁铁吸引大头针的多少?(如图3所示)

图3

师生共同得出结论：

电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，当电流一定时，电磁铁线圈的匝数增多，磁性增强。

5.评估

学生对自己的设计实验和实验过程进行交流，评估各自得出的结论，在探究学习中主动和他人合作，特别是实验过程中遇到的困难相互协调解决。

6.交流

请每个同学在小组内：(1)把自己的探究的过程及结论告诉同学;(2)相互传阅探究记录;(3)主动征求别人意见改正自己的错误，弥补不足。

有的小组可能会出现冷场的现象，教师要及时引导。

三、知识应用

1.出示电磁起重机模型，找学生上讲台操作。

2.演示教师自制的电铃，将其分解，指出核心部件电磁铁，并作简单说明。

四、释疑巩固

1.实际使用电磁铁已安装好，常用什么方法来控制磁性强弱?(常用电流的大小来控制)

2.将电磁铁与永磁铁做一对比突出电磁铁的优点，从而说明电磁铁使用上的方便性。

3.找学生将自己制作的电磁铁上讲台演示，共享劳动成果。

五、作业布置

1.回家查看生活中什么地方用了电磁铁?什么地方用电磁铁使生活更方便?

2.课外实践活动

用自制的电磁铁制作一个小电铃或其它有价值的小发明。

查找课外资料，就地取材设计制作，培养动手能力和知识的应用，提高自身的素质。

教学内容

本课是教科版小学科学六年级上册第三单元《能量》第二课。学生已经在上一课通过实验认识了电可以产生磁，经历了用通电线圈做电生磁实验，这为理解电磁铁的原理打下基础;本课将引导学生对电磁铁这一电生磁的最直接应用装置，开展两个方面的研究——制作电磁铁与研究铁钉电磁铁的南北极。

设计说明

本设计主要有两大特色：一是从能量单元整体出发，从了解学生前概念作为起点，以建构新的科学概念为导向，引领学生展开探究活动，强化了逻辑思维训练，注重了实证意识培养，充分体现了小学科学课的特点，促进课堂实效的提升。二是教师的预设充分、灵活多样，不少活动准备了两套教学预案，便于根据学情选择最佳的教学策略;同时在设计、制作、测试、记录、交流、分析等一系列探究环节，突显了追求细节却又引而不发的教学指导，给学生留下独立思考、质疑的空间;巧妙借助一些关键词、问题、记录表、板书等，诱发学生产生新思想，发现新问题，生成新探究，有效突破了教学难点。

教学目标

科学概念：

1.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;

2.改变电池的正负极接法或改变线圈绕线方向，会改变电磁铁的南北极。

过程与方法：

1.制作铁钉电磁铁。

2.做研究电磁铁的南北极的实验。

情感、态度、价值观：

养成认真细致、合作进行研究的品质。

教学重、难点

重点：制作电磁铁与研究铁钉电磁铁的南北极

难点：电磁铁南北极与哪些因素有关猜想的建立与研究方法设计

课前准备

1.分组器材：回形针2~3个、1m长细绝缘导线1根、指南针1只、大铁钉1只、电池(电池盒)1只、开关1只、连接用导线1根、砂纸1、实验记录单3

2.教师准备：学生实验器材1套、电磁铁贴画1、视频展示仪、多媒体课件(两种线圈的绕法示意图、检测题、活动背景音乐等)

过程预设

一、师生会话，导入新课

1.师生会话：通过上一课的研究，我们发现了电与磁之间有怎样的联系?你可知道，根据这个发现，科学家发明了什么东西吗?——根据回答板书课题：2.电磁铁

2.讲述：同学们，愿意和老师一起来围绕电磁铁展开一系列的研究吗?

[设计意图：从科学发现到科学发明，让学生体会到科学探究结果与科学知识的价值，发展学生开展科学探究的兴趣。同时，了解学生的前概念，便于调整教学预设。]

二、先制后试，探究本性

(一)指导绕线圈

1.引发独立探究制作方法：

预设方案一：

师生会话：那么电磁铁是怎么制作的呢?请知道的同学来介绍一下!

预设方案二：我们准备怎么来制作电磁铁呢，先请大家研究一下课本P50页上的图文资料。

2.汇报制作方法：着重解决(1)需要哪些材料?(2)制作方法、步骤是怎样的?

3.进行细节指导，完善制作方案：为了让我们制作出高品质的电磁铁，我们在制作过程中，还要注意些哪些细节呢?

引导问题预设：绕导线时要注意什么(如绕线的两种方向、准备绕多少圈等)?

怎样处理导线两头等(如何固定?)

解决策略预设：通过师生会话、教师或个别学生的示范，掌握制作技巧

4.小组合作制作铁钉电磁铁

(1)师生会话：指导实验记录(课件展示记录表)，明确实验要求、纪律等。

(2)学生取出器材，分组制作;教师巡视个别辅导

(3)展评与小结：在检查、评价制作质量后指出“像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁”。

(二)测试铁钉电磁铁

1.师生会话：如何怎么知道自己制作的电磁铁是否具有磁性?

2.指导测试操作要领：如，明确分工、仔细观察、记录实验现象，以及实验成功后及时断开电流等注意事项。

3.小组合作，完成测试后展示交流：重点引导学生借助实验记录表，描述实验过程，试分析观察到的现象：

(在组织交流时，若有个别组发现磁化现象，教师则可先追问学生是否是多次实验后结果?或者重新再试一次;在此基础上教师应作适当补充解释。此外本实验用回形针尽量是新购的，同轨班较多时，教师的课前准备尤要留意这一点)

4.综合各组实验现象，由学生归纳出结论(师课件揭示)：

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。

[设计意图：从了解学生的前概念出发，导入电磁铁的设计与制作活动，以及本环节中多种引导问题与对策的预设，均有助于正确定位学习起点，提升活动实效性;从本课开始学生将连着3课围绕着电磁铁展开研究，制作一个高品质的电磁铁有其现实意义，因此，教师在引导学生明确制作具体注意事项等环节，凸显了细节指导，突出了本课教学重点;而引导学生在动手前关注到绕线的两种方向、准备绕多少圈等制作事项，又为引发后继阶段的探究作了铺垫。此外，本环节所设计的思考、交流、质疑、分析与解释、评价等系列活动中，均重视了对学生科学思维的启导,力求让学生形成自己的思想。而对有可能出现的磁化现象也作出了预案，意在引导学生尊重实验数据，培养求实精神，以及学会分析实验结果，反思实验失败原因。]

三、探究铁钉电磁铁的南北极

(一)探究电磁铁是否有南北极

1.师生会话：刚才通过研究知道了电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失这一基本性质，那么电磁铁还会有哪些性质呢?先请大家推测一下，并说说你的理由。

2.学生思考、猜测。(预设：铁钉电磁铁也有南北极)

3.引导设计验证方案：下面我们就来研究电磁铁是否也有两个磁极，那怎样检测电磁铁有没有南北极呢?先请大家根据提示语设计一个方案。(课件出示设计提示语)

——方法：

器材：

操作步骤：

4.学生先独立思考后交流

5.优选实验方案，指导操作要领：同学们想到了多种方法，其中用指南针测试确实是最简便的一种——利用多媒体提示：

⑴分别用电磁铁的钉尖和钉尾靠近指南针;

⑵仔细观察出现的实验现象;

⑶根据实验现象判断钉尖和钉尾分别是什么极;

⑷各组派代表将实验结论填写在黑板上的贴画两边。

()极()极

()极()极

……

6.学生分组实验，教师巡视指导。

7.汇报整理实验现象：

从小组实验结果中，大家发现了什么?(电磁铁是否有磁极?各小组电磁铁的磁极位置一样吗?)

[设计意图：当推测电磁铁还会有哪些性质时，学生肯定会有多种想法，为此通过说出其理由，力图使学生在头脑中将电磁铁与磁铁性质之间建立对接;在设计验证方案环节，只用了三句话，巧妙将学生思维引向研究目标上;采用板贴画与各组实验小组代表上来填写实验结果的形式，既符合各小组实验用时有先有后的实际，又完成了对各组实验所获资料的整理。分析结果时，学生就非常清楚地发现其中存在的问题，从而顺利推进了科学探究进程，有效训练了学生的逻辑思维能力。]

(二)探究电磁铁南北极与哪些因素有关

1.引导学生提出假设——

预设方案一：

(1)对比观察：比较钉尖磁极不一样的两个小组的电磁铁装置(可利用视频展示仪)，找出两者之间的差异。

(2)交流观察到的差异处，然后作出推测：电磁铁南北极与哪些因素有关。

预设方案二：

(1)回忆一下电磁铁制作过程，你觉得如果改变哪些地方做法，就有可能改变电磁铁的南北极?

(2)先组内讨论后集体交流

[设计意图：预设两种引导现象分析方案，让教师能更灵活地视班级实际、学生能力状况来选用最贴近学生最近发展区的引导方法。]

2.根据学生意见，教师随机板书：

电池正负极接法?

线圈缠绕方向?

3.师生会话：那么如何来验证你们的猜想呢?

4.学生交流、教师结合课件逐步展示实验记录单，进一步引导学生完善方案，明确实验操作注意事项(需强调只能改变一个因素，其它条件不能改变)：

[实验1]改变电池正负极接法，会改变电磁铁的磁极吗?

[实验2]改变电磁铁线圈绕线的方向，会改变电磁铁的磁极吗?

5.根据课堂教学实际情况，灵活采取两个实验全做，或选其中之一进行分组实验，并记录下实验现象与结论，教师巡视、个别指导。

6.整理实验器材，作好交流准备：在实验即将结束时播放一小段轻松音乐，组织学生整理好实验器材，并推派代表到讲台前准备汇报。

7.利用视频展示仪汇报各组实验结果

8.学生归纳出实验结论，教师完成如下板书，明晰科学概念：

电池正负极接法

改变会改变电磁铁的南北极

线圈绕线方向

[设计意图：在本环节中，多媒体课件与实验记录表等手段，突显了实验操作要领;2张实验记录表的运用，既引导学生完善方案，又便于借视频展示仪来汇报、分析与归纳实验结果;而让学生在轻松的音乐声中整理实验器材，实现注意力的转换，提升探究后继阶段交流环节的有效性，也有利于培养小学生养成良好的整理实验器材习惯。]

四、总结评价、反馈检测

1.成果发布会：邀请学生上台介绍本节课的研究成果——今天这节课上，我们获得了哪些研究成果?

2.反馈检测：(多媒体课件出示)

(1)线圈和铁芯组成的装置叫，它具有接同电流后产生，断开电流后消失的基本性质。

(2)改变或改变都会改变电磁铁的南北极。

[设计意图：本环节借助成果发布会和反馈检测，既发挥了评价的激励作用，又进一步明晰本课所要求形成的两条科学概念。]

课题

第九章：电与磁　　　第四节：电磁铁

学习

目标

知识目标：

1.知道什么是电磁铁；

2.理解电磁铁的特性和工作原理。

过程方法：

1.通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验，进一步发展学生的空间想象力；

2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。

情感目标：

通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法。

学习

重点

电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素

学习难点

影响电磁铁磁性强弱的因素

教学

方式

实验法、讨论法、启发式。

教具与

媒体

投影仪、微机；螺线管，铁棒，几个小磁针，一个线圈匝数可以改变的电磁铁，电源，开关，滑动变阻器，电流表和一小堆大头针。

教

学

程

序

内容与教师活动

学生活动

设计

依据

一、创设情境，引入新课(5min)

【提出问题1】如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？

【猜想】增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。

【实验】请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。

【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强，引入新课。

二、进入新课，科学探究

电磁铁(5min)

1.【概念】我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。

【提出问题2】为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？

2.【原理】铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。

【提出问题3】电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？它的磁性强弱与哪些因素有关呢？

学生思考

回答

观察

师生讨论

讨论

在上节课的基础上，进一步讨论

探求其原因

怎样使电磁铁的磁性强(20min)

【猜想】

1.电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关，因为电流越大，电流产生的磁场可能就越强；

2.电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关，因为一匝线圈要产生一定的磁场，匝数多，则产生的磁场也会增强。

3.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关，因为越粗，铁的质量越大，磁化的量越大。

4.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关，可能插入另一种材料的物质，其磁性会有所不同。

【总结】教师经过讨论汇总后，总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关，下面对这两个问题进行实验设计。

【设计实验】

1.想研究电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关，该如何控制匝数呢？同理要研究磁场与匝数的关系，该如何控制电流呢？

2.如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？

3.如何判断电磁铁磁性的强弱？

【进行实验】

1.组成电路：将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。

2.将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。

3.将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小，从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。

4.将开关合上，使电路中的电流不变改变电磁铁的接线，增加通电线圈的匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化。

【分析与论证】

(1)电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场。

(2)通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强。

(3)在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。

【视频】研究电磁铁。

【电磁铁的优势】

(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。

(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。

(三）电磁铁的应用(8min)

1.电磁起重机

【播放视频】：电磁铁的应用。

【问题】看了电磁铁的应用，大家猜想一下，电磁起重机内部的构造是怎样的？它的工作过程是怎样的？

【构造】电磁铁、起吊臂、开关、电源等。

【工作过程】把电磁铁安装到吊车上，通电后它就具有了磁性，能吸引大量的铁制品，然后将其移动到另外一个地方，断电，电磁铁失去磁性，铁制品就卸了下来。

【讨论】

电磁起重机中的电磁铁中的铁芯是用硬磁性材料做呢？还是用软磁性材料制作？

现有两种常用的电磁起重机：一种是圆柱形电磁铁，一种是蹄形电磁铁。谁产生的磁性会更强些？

2.电磁阀、电铃中都有电磁铁。

(五)思考与练习(5min)

如果想探究电磁铁的磁性与铁芯的粗细是否有关，该怎样设计实验？

学生回答

师生分析、讨论

师生讨论

学生操作

师生讨论

学生回答

学生思考、论

尽可能多地让学生表达自己的想法

化归到我们欲研究的问题上来

有针对性地启发学生

放手发动学生

在得出结论时，一定有条件的限制，培养学生严谨的科学态度

先看视频，培养学生对生活中的现象的探究积极性

进一步加深对电产起重机的认识

小

结

这节课我们学习了电磁铁的有关知识，了解到影响电磁铁磁性大小的因素，知道插有铁芯的螺线管就是电磁铁，它的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，则电磁铁的磁场就越强。所以电磁铁比永久性磁铁有无比可拟的优势，一是它的磁性有无可以由通电的有无来控制，它的磁性强弱可以由电流的大小来控制，这大大地方便了人们对不同磁性的需求。

作

业

动手动脑学物理①②③④

教学流程

板

书

设

计

第四节：电磁铁

一、电磁铁：插入铁心的通电螺线管。

二、探究：怎样使电磁铁的磁性强

1.猜想；

2.设计实验；

3.结论：电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场；通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。

三、电磁铁的优点

(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。

(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。

四、电磁铁的应用

电磁起重机、电磁阀等。

课

后

反

思

这是该章重要的一个探究实验，在中考中具有重要的位置，有以前几个实验作基础，所以在此更应该在猜想、设计实验上进一步发动学生，让他们谈想法、谈设计，如果学生的猜想、设计过多，教师要在这众多杂乱的猜想中想办法化归到统一的步调上，这就叫既放得开，又收得拢。

对电磁起重机知识的讲解采用了先看录像或情景介绍，然后再探求其原因的思路进行。这可以充分调动学生的积极性，实际效果较好。

以上就是关于文章电磁铁教学设计的全部内容，再次感谢您的阅读，祝您工作顺利。