電磁鐵教學設計【教材簡析】本課是六年級上冊能量單元的第5課，意在引導學生經歷完整地探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關”的過程。利用對比實驗尋找影響電磁鐵磁性強弱的因素，非常適合學生的心理需要和認知水平，通過假設、設計、驗證和分析等一系列過程，更有利于培養學生縝密的思維。本課有兩個活動：第一，作出我們的假設。學生要利用已有經驗，推測影響電磁鐵磁性強弱的可能因素。第二，設計實驗，檢驗假設。本節課主要安排學生共同檢驗電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數、電流大小是否有關，重點思考如何在對比實驗中控制條件的問題。【學生分析】學生在前一課的學習中已經知道了電磁鐵的基本構造，電磁鐵具有接通電流產生磁性、斷開電流磁性消失的性質。本課中學生通過觀察電磁起重機和自制的電磁鐵，發現電磁鐵的磁性強弱是不同的，從而引出探究的問題：電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關？學生具備設計對比實驗的能力，也有一定的數據分析能力，為本課的開展奠定了基礎。【教學目標】科學概念目標1電磁鐵的磁性強弱是可以改變的。2電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關：線圈匝數多磁性強，線圈匝數少磁性弱。3電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關：電流大磁性強，電流小磁性弱。科學探究目標1. 完整、深入地經歷探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關”的實驗。2. 能夠識別變量設計對比實驗，會控制變量檢驗線圈匝數、電流大小對磁性強弱的影響。3. 能用實驗數據論證自己的觀點。科學態度目標1. 體驗科學實驗設計的嚴謹性。2. 體會合作學習的必要性，善于借鑒他人的實驗數據來支撐自己的觀點。科學、技術、社會與環境目標了解電磁鐵在生產生活中的廣泛應用。【教學重難點】重點：通過實驗發現電磁鐵磁性強弱可以改變。難點：會識別變量設計對比實驗，會控制變量檢驗線圈匝數、電流大小對磁性強弱的影響。【教學準備】為學生準備：大鐵釘、導線、大頭針、電池、電池盒、小空盒。教師準備：班級記錄表、教學課件、活動手冊。【教學過程】一、聚焦1. 出示電池組和鐵芯，讓學生組裝電磁鐵，并完成搬運。兩只小空盒，一只空的，另一只裝有若干大頭針。如何把大頭針用電磁鐵從一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。2. 請一位學生用電磁鐵搬運大頭針。3. 觀看電磁起重機工作場景的視頻。4. 提問：為什么電磁起重機有這樣大的磁力，而我們的自制電磁鐵卻只能吸引幾枚大頭針呢？這節課，我們就一起來研究“電磁鐵”。設計意圖：通過活動操作和觀看電磁起重機工作場景，直觀地了解電磁鐵的磁性強弱是可以改變的，激發學生對磁性強弱研究的興趣。二、探索（一）影響電磁鐵磁性強弱的因素可能有哪些？1提問：你覺得影響電磁鐵磁力大小的因素可能有哪些？你是根據什么做出這樣的假設的？2分組討論。3討論匯報。（板書：線圈圈數、電池數量、鐵芯粗細、鐵芯長短、線圈長短、線圖粗細、線圈形狀、線的類型）（二）設計實驗，進行檢驗1. 老師給每個小組準備了一些實驗材料：1組電池、2組電池、3組電池、大頭針、20圈的電磁鐵、40圈的電磁鐵、60圈的電磁鐵等。我們利用這些材料可以用來研究哪個問題？2. 制定研究計劃，完成表格。研究的內容電磁鐵磁性強弱的實驗研究研究假設電磁鐵，磁性（磁能）研究改變的條件研究不變的條件怎么改變這個條件吸起大頭針數（個）磁性強弱排序實驗結論電磁鐵，磁性（磁能）3. 交流研究計劃。交流重點：（1）我們的假設要完整具體，即要說出線圈匝數多少與磁性強弱的具體關系；電流大小與磁性強弱的具體關系。（2）做這個實驗需要哪些材料？（3）對比實驗只能改變一個條件，為了實驗的公平，應當控制不變的條件有哪些？4. 實施研究計劃，整理實驗數據。（1）實驗時應注意些什么？（觀看微視頻）規范操作：釘尖吸引；慢慢移動；斷電數數。注意事項：注意分工，做好記錄，實驗后整理好材料；完成實驗后將各組數據登記到匯總表。（2）看清實驗記錄單，動手實驗。（3）匯總到班級記錄表。設計意圖：這兩個活動屬于典型的對比實驗，實驗前小組研究計劃的制定尤為重要，學生重點需要考慮的是怎樣做到公平實驗，實驗需要改變的條件是什么，實驗不需要改變的條件是什么。如何控制這些條件是學生操作的難點，因此實驗前需要結合活動手冊中的表格進行討論。三、研討數據，得出結論1各小組準備匯報發言。2匯報交流：實驗前的假設是什么？實驗取得的數據是什么？數據能不能說明問題？3再次觀察匯總的數據，又有什么新的發現？（同樣線圈匝數或者同樣的電池數量，每個小組的實驗數據也是不一樣的）這是為什么呢？設計意圖：學生通過實驗結果歸納共同得出結論：電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關，即線圈匝數多磁性強，線圈匝數少磁性弱。電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關，即電流大磁性強，電流小磁性弱。四、拓展影響電磁鐵磁力大小的因素還有很多，課后請大家繼續來研究其他因素與電磁鐵磁性強弱的關系。設計意圖：顯然影響電磁鐵磁性強弱的因素還有很多，引導學生繼續用所學方法開展研究，得出科學結論。【板書設計】電磁鐵電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關？與線圈匝數有關：線圈匝數多磁性強，線圈匝數少磁性弱。與電流大小有關：電流大磁性強，電流小磁性弱。與鐵芯粗細有關：【活動手冊使用說明】活動手冊的內容包括研究的內容、研究的假設、改變的條件、不改變的條件、吸起大頭針的個數、磁性強弱的排序和實驗結論。學生可以根據所在小組選擇的研究內容進行填寫。這樣設計是為了讓學生重點掌握對比實驗的基本思路，經歷一個完整地探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關”的過程。在記錄時教師要特別強調學生記錄真實的實驗數據，鼓勵學生用實驗數據來證明自己的猜測。研究的內容電磁鐵的磁性強弱是否與線圈匝數有關？研究假設磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關：線圈匝數多磁性強，線圈匝數少磁性弱（根據自己的假設填寫）l改變的條件電磁鐵的線圈匝數不改變的條件電流大小，鐵芯粗細、大小，線圈的粗細、長度等條件如何改變根據實驗實際情況填寫吸起大頭針個數根據實驗實際情況填寫強弱排序根據實驗實際情況填寫實驗的結論磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關：線圈匝數多磁性強，線圈匝數少磁性弱研究的內容電磁鐵的磁性強弱是否與電流大小有關？研究假設電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關：電流大磁性強，電流小磁性弱（根據自己的假設填寫）改變的條件電池大小（或電池節數）不改變的條件鐵芯的粗細、大小，線圈的圈數、粗細、長度等條件如何改變根據實驗實際情況填寫吸起大頭針個數根據實驗實際情況填寫強弱排序根據實驗實際情況填寫實驗的結論電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關：電流大磁性強，電流小磁性弱7