《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(chuàng)性事件——丹麥科學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁的現(xiàn)象引入研究的主題，通過觀察現(xiàn)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(guān)系。本課內(nèi)容主要由三部分組成：第一部分聚焦，講述了奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁的現(xiàn)象這一科學史上的重要事件，激發(fā)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(zhuǎn)，經(jīng)歷對新現(xiàn)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(zhuǎn)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(xiàn)象，從多個角度來思考指南針偏轉(zhuǎn)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(jīng)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(guān)，是本單元重點學習的能量形式。在本課之前，學生已經(jīng)研究過簡單的磁現(xiàn)象，知道磁鐵的磁性能讓磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；學生也已經(jīng)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(jù)現(xiàn)象和推理做出合理的解釋，從而得出“電生磁”的探究結(jié)論。【教學目標】科學概念目標電可以轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)明顯的性質(zhì)，檢測廢電池是否帶電。科學態(tài)度目標1. 體驗科學史上發(fā)現(xiàn)電產(chǎn)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(jù)地得出結(jié)論的必要性。科學、技術(shù)、社會與環(huán)境目標1. 意識到科學技術(shù)可以推動社會發(fā)展、改變?nèi)祟惿睢?/span>2. 在檢測廢電池活動中體會重復使用、節(jié)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(chǎn)生磁性。難點：對通電導線使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)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(guān)、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(zhuǎn)？試一試。還有沒有其他的東西可以讓小磁針偏轉(zhuǎn)？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(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象。就是這個發(fā)現(xiàn)，為人類大規(guī)模利用電能打開了大門。你們想不想也來經(jīng)歷一次奧斯特的發(fā)現(xiàn)之旅？看看你們能不能像科學家一樣觀察到這個改變?nèi)祟惿畹闹卮蟀l(fā)現(xiàn)。設計意圖：通過玩磁針轉(zhuǎn)動的游戲，使學生回顧之前學過的關(guān)于磁的知識，為后面解釋奧斯特實驗做好鋪墊?？茖W史的應用，可以引領(lǐng)學生像科學家一樣去探索，激發(fā)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(fā)生了偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。（板書：磁針偏轉(zhuǎn)）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(zhuǎn)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(chǎn)生了磁性？（導線中有電流就偏轉(zhuǎn)，斷開沒有電流就停止偏轉(zhuǎn)，說明磁針偏轉(zhuǎn)應該是電流產(chǎn)生磁性。）（板書：電流產(chǎn)生磁性）7. 講述：奧斯特在發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)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(fā)現(xiàn)電和磁是有一定聯(lián)系的。（板書課題：電和磁）（二）讓小磁針偏轉(zhuǎn)角度更大1. 提問：剛才我們看到的小磁針偏轉(zhuǎn)角度大嗎？不增加材料，你有辦法增大小磁針的偏轉(zhuǎn)角度嗎？（板書：偏轉(zhuǎn)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(chǎn)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(fā)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)更明顯呢？線圈擺放方法不同，磁針的偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)廢電池，已經(jīng)不能使小燈泡發(fā)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(zhuǎn)換？你的依據(jù)是什么？設計意圖：通電線圈可以讓產(chǎn)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(jié)論的應用，同時也能滲透節(jié)約資源的重要性。【板書設計】電和磁     電流           磁性           磁針偏轉(zhuǎn)    電流變大       磁性變大       偏轉(zhuǎn)明顯導線變多       磁性變大       偏轉(zhuǎn)明顯 【活動手冊使用說明】活動目的：讓學生直觀地發(fā)現(xiàn)本課兩個主要探究活動的現(xiàn)象，通過分析現(xiàn)象，推理出電流可以產(chǎn)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(zhuǎn)角度，并通過文字填空的方式把發(fā)現(xiàn)記錄完整。用圖文結(jié)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(shù)量可以使指南針偏轉(zhuǎn)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(chǎn)生的磁性也發(fā)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(zhuǎn)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(cè)需要記錄偏轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)，線圈立著套在指南針上指針偏轉(zhuǎn)角度最大。     “電和磁”實驗記錄單                姓名：                        日期：實驗圖示實驗現(xiàn)象（畫出偏轉(zhuǎn)角度）我們的發(fā)現(xiàn) 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(zhuǎn)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)角度變大。試一試通電線圈其他的擺放方法。      圖1                圖2通電線圈擺放位置不同，磁針偏轉(zhuǎn)的角度大小不同。磁針偏轉(zhuǎn)角度最大的是圖4。 

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3. 電和磁

版本： 教科版 (2017)

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