電和磁教學設計【教材簡析】本課是六年級上冊能量單元的第3課。教科書以電磁學開創性事件丹麥科學家奧斯特發現電生磁的現象引入研究的主題，通過觀察現象、推測原因、實驗探究、解釋應用，建立起電與磁之間的相互關系。本課內容主要由三部分組成：第一部分聚焦，講述了奧斯特發現電生磁的現象這一科學史上的重要事件，激發學生的探究欲望。第二部分探索，主要有兩個活動。第一個活動：指導學生做科學家奧斯特做過的實驗，通電導線使指南針偏轉，經歷對新現象進行分析、解釋的思維過程；第二個活動：做通電線圈使指南針偏轉的實驗，用線圈代替直導線做電生磁實驗，為理解電磁鐵原理打下基礎。第三部分研討，引導學生分析觀察到的現象，從多個角度來思考指南針偏轉的原因，運用推理做出解釋。【學生分析】在前兩課的學習中，學生已經對身邊的各種能量有了一定的認識。在這些能量中，電和磁與我們的生活密切相關，是本單元重點學習的能量形式。在本課之前，學生已經研究過簡單的磁現象，知道磁鐵的磁性能讓磁針發生偏轉；學生也已經學過簡單電路的連接方法，只需稍做復習回顧，在重演奧斯特實驗過程中就基本不會有操作上的問題。學生能夠依據現象和推理做出合理的解釋，從而得出“電生磁”的探究結論。【教學目標】科學概念目標電可以轉換成磁。科學探究目標1. 模仿做通電直導線和通電線圈使指南針偏轉的實驗，能夠通過分析建立解釋。2. 能夠運用通電線圈能使指南針偏轉明顯的性質，檢測廢電池是否帶電。科學態度目標1. 體驗科學史上發現電產生磁的過程，意識到留意觀察、善于思考的重要性。2. 理解科學探究過程中合理進行推測、嚴謹開展實驗、有根據地得出結論的必要性。科學、技術、社會與環境目標1. 意識到科學技術可以推動社會發展、改變人類生活。2. 在檢測廢電池活動中體會重復使用、節約能源的意義。【教學重難點】重點：親歷奧斯特實驗，理解電流可以產生磁性。難點：對通電導線使指南針發生偏轉的現象通過分析做出解釋。【教學準備】為學生準備：1號電池、電池盒、鱷魚夾導線3根、長導線1根、小燈座、小燈泡、開關、指南針、活動手冊。教師準備：廢舊電池、指南針、磁鐵、鐵片、長導線、5號新電池、電池盒、小燈泡、小燈座、鱷魚夾導線、手套。【教學過程】一、聚焦1. 出示指南針，提問：這是什么？（指南針）指針停止擺動時，指南針指向什么方向？2. 游戲：教師用一個黑色手套（里面裝有一枚鐵片）靠近小磁針，學生猜測手套里面是什么？除了磁鐵和鐵，導線能不能讓磁針偏轉？試一試。還有沒有其他的東西可以讓小磁針偏轉？3. 講述：1820年，丹麥科學家奧斯特在一次實驗中，偶然讓通電的導線靠近指南針，發現了一個奇怪的現象。就是這個發現，為人類大規模利用電能打開了大門。你們想不想也來經歷一次奧斯特的發現之旅？看看你們能不能像科學家一樣觀察到這個改變人類生活的重大發現。設計意圖：通過玩磁針轉動的游戲，使學生回顧之前學過的關于磁的知識，為后面解釋奧斯特實驗做好鋪墊。科學史的應用，可以引領學生像科學家一樣去探索，激發他們的求知欲。二、探索（一）用通電導線靠近指南針1. 出示材料照片，提問：你能用這些材料使小燈泡亮起來嗎？怎么連接？2. 小組進行組裝，教師巡視。3. 請你說一說電流在電路中是怎樣流動的？是什么使小燈泡亮起來的？4. 介紹實驗方法：奧斯特就是把通電的導線拉直放在指南針的上方才有重大發現的。我們也來試一試，怎么做呢？（1）將指南針水平擺放在桌面上，等磁針靜止不動。（2）將導線拉直靠在指南針上，讓導線與磁針方向一致。（3）接通電流，觀察磁針有什么變化？（4）斷開電流，觀察磁針有什么變化？（5）反復做幾次，觀察現象。5. 學生分組實驗。6. 交流研討：通電導線靠近指南針，小磁針發生了偏轉現象。（板書：磁針偏轉）讓學生嘗試解釋，教師分兩個層次引導：（1）排除銅的因素。導線是銅的，磁鐵不會吸引銅，所以磁針偏轉不可能是導線的原因。（2）有可能通電導線周圍有磁性，是什么產生了磁性？（導線中有電流就偏轉，斷開沒有電流就停止偏轉，說明磁針偏轉應該是電流產生磁性。）（板書：電流產生磁性）7. 講述：奧斯特在發現這個現象之后，進行了長達三個月的研究，反復做了幾十次的實驗，終于發現電和磁是有一定聯系的。（板書課題：電和磁）（二）讓小磁針偏轉角度更大1. 提問：剛才我們看到的小磁針偏轉角度大嗎？不增加材料，你有辦法增大小磁針的偏轉角度嗎？（板書：偏轉明顯）2. 學生說方法，并說明理由。3. 提示：短路時，電流會很強，所產生的磁性可能也會很強，但是短路的做法很危險，會使電池、導線很快發熱，甚至會燒壞電池。所以只能接通一下，馬上斷開，時間不能長。4. 學生動手探究。5. 交流：為什么短路時小磁針偏轉角度會變大？（板書：電流變大 磁性變大）提問：你還有其他方法讓小磁針偏轉得更明顯嗎？6. 教師指導繞線圈的方法，引導學生嘗試線圈不同的放法，觀察哪一種偏轉得最明顯。7. 學生分組探究。8. 交流：為什么通電線圈能使小磁針偏轉更明顯呢？線圈擺放方法不同，磁針的偏轉角度一樣嗎？（板書：導線變多 磁性變大）設計意圖：引導學生用短路和繞線圈的方法使小磁針偏轉得更加明顯。試一試線圈不同的擺放方法，初步認識磁場的作用。三、拓展1. 講述：這里有一節廢電池，已經不能使小燈泡發光了（演示）。它真的一點電都沒有了嗎？你有什么辦法可以檢測一下？2. 提問：電和磁之間可否相互轉換？你的依據是什么？設計意圖：通電線圈可以讓產生的磁性變大，利用這一原理來檢測廢電池剩余的電量，這是對前面探究結論的應用，同時也能滲透節約資源的重要性。【板書設計】電和磁電流 磁性 磁針偏轉電流變大 磁性變大 偏轉明顯導線變多 磁性變大 偏轉明顯【活動手冊使用說明】活動目的：讓學生直觀地發現本課兩個主要探究活動的現象，通過分析現象，推理出電流可以產生磁性。活動手冊使用說明：上半部分要求學生在圖示上分別畫出指南針在簡單電路、短路電路、通電線圈作用下的偏轉角度，并通過文字填空的方式把發現記錄完整。用圖文結合的方式進行記錄，能夠讓學生更加深刻地理解增大電流、增加通電導線的數量可以使指南針偏轉更加明顯。三個實驗逐步推進，使學生理解電流的改變會使產生的磁性也發生改變。下半部分讓學生探究通電線圈不同的放法對指南針偏轉角度的影響。圖中給出了四種擺放示例，圖1和圖2線圈分別躺著放在指南針的上方和下方，圖3把線圈立著放在指南針的前方，圖4則把立著線圈套在指南針上，在圖示右側需要記錄偏轉角度最大的是哪一種擺放方法。當然，學生若有其他不同的線圈擺放方法，也是可以自主探究的。學生在不斷嘗試中會發現，線圈立著套在指南針上指針偏轉角度最大。“電和磁”實驗記錄單姓名： 日期：實驗圖示實驗現象（畫出偏轉角度）我們的發現簡單電路通電導線拉直后靠近指南針的上方，與磁針所指的方向一致。接通電流時磁針偏轉，斷開電流后磁針復位。短路電路拿掉電路中的小燈泡，安裝短路的電路，重復剛才的實驗，磁針偏轉角度變大。通電線圈把指南針放到線圈中間，與磁針所指的方向一致，磁針偏轉角度變大。試一試通電線圈其他的擺放方法。圖3 圖4圖1 圖2通電線圈擺放位置不同，磁針偏轉的角度大小不同。磁針偏轉角度最大的是圖4。8