新教科版六上科學(xué)4-4《電能和磁能》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、4.4電能和磁能教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡析】本課是六年級上冊能量單元的第4課，在認(rèn)識電和磁的基礎(chǔ)上，借助鐵釘電磁鐵來研 究電能和磁能。鐵釘電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)使鐵芯磁化而產(chǎn)生磁力的裝置。它結(jié)構(gòu)簡單、 制作容易、呈現(xiàn)的現(xiàn)象有趣，可以開展適合學(xué)生水平的多種研究。本課內(nèi)容由四局部組成：第 一局部聚焦，從生活中的具體物品引出磁能的概念，并進(jìn)行“磁能如何轉(zhuǎn)化而來”的思考。第 二局部探索，探索環(huán)節(jié)由三個活動組成：1.制作鐵釘電磁鐵。學(xué)生通過自己在鐵釘上繞線圈制 作鐵釘電磁鐵，反復(fù)幾次接通電流、斷開電流，發(fā)現(xiàn)電磁鐵的基本性質(zhì)。2.利用電磁鐵搬運(yùn)大 頭針。通過電流的接通和斷開，將大頭針搬運(yùn)到指定位置，在這個過程中

2、深入體會能量的轉(zhuǎn)移 和轉(zhuǎn)換。3.研究鐵釘電磁鐵是否有南北極。學(xué)生在探究解決這個問題的過程中會發(fā)現(xiàn)各組電磁 鐵的南北極并不是都一樣，從而引出了研究電磁鐵南北極與什么因素有關(guān)的討論。第三局部研 討，深入討論能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換過程。第四局部拓展，了解磁能如何轉(zhuǎn)換為電能，建立能量互 相轉(zhuǎn)換的認(rèn)識。【學(xué)生分析】通過上節(jié)課的研究，學(xué)生已經(jīng)知道電可以轉(zhuǎn)化為磁，并且通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通電線圈可以使指 南針偏轉(zhuǎn)的角度最大。說到磁，學(xué)生就一定會想到磁鐵，會將磁鐵能吸引鐵質(zhì)物體和能指南北 極的性質(zhì)，與通電線圈產(chǎn)生的磁進(jìn)行聯(lián)系、聯(lián)想甚至是比擬。所以本課的研究內(nèi)容和環(huán)節(jié)的推 進(jìn)，都是順著學(xué)生的認(rèn)知、興趣和探奇的需求逐步展開、層

3、層深入的，但對于學(xué)生自己繞線圈 制作鐵釘電磁鐵的工程，由于受到學(xué)生動手能力強(qiáng)弱的影響，可能花費(fèi)的時間會比擬長?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo).電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失的性質(zhì)。.改變電流方向會改變電磁鐵的南北極。.電能和磁能可以互相轉(zhuǎn)換，也能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體?？茖W(xué)探究目標(biāo).能夠制作鐵釘電磁鐵，親歷用鐵釘電磁鐵搬運(yùn)大頭針的實(shí)驗(yàn)。.能夠利用磁鐵“同極相斥、異極相吸”的原理，借助指南針研究電磁鐵的南北極?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)在實(shí)驗(yàn)中體悟認(rèn)真細(xì)致、合作探究的重要性?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)感受到電能和磁能的相互轉(zhuǎn)換，給人類生活帶來了許多便利?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)電磁鐵的基本性質(zhì)，發(fā)

4、現(xiàn)電磁鐵具有南北極并可改變的特點(diǎn)。難點(diǎn)：探究電磁鐵南北極發(fā)生變化與什么因素有關(guān)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】學(xué)生準(zhǔn)備：多股絕緣細(xì)導(dǎo)線1.2米左右（兩端剝線）、大鐵釘1枚、電池盒1個、2號電 池1節(jié)、大頭針8枚、指南針1個，學(xué)習(xí)單1張。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、活動手冊?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦.復(fù)習(xí)引入，從上節(jié)課通電線圈能使小磁針產(chǎn)生最大偏轉(zhuǎn)角度的現(xiàn)象出發(fā)，復(fù)習(xí)電能產(chǎn)生 磁，并引出磁能的概念。.出示磁懸浮列車、電磁起重機(jī)、耳機(jī)和電磁爐的照片，了解電產(chǎn)生磁的運(yùn)用實(shí)例，思考 什么樣的裝置可以將電能轉(zhuǎn)換為磁能。設(shè)計(jì)意圖：利用實(shí)物理解磁具有能量，把隱性的概念顯性化，同時引出聚焦的問題磁 能如何由電能轉(zhuǎn)化而來。二、探索（一）在鐵

5、釘上繞線圈，并通電測試.在復(fù)習(xí)通電線圈能產(chǎn)生磁的基礎(chǔ)上，教師把導(dǎo)線纏繞在鐵釘上（演示）。提問：鐵釘 會產(chǎn)生磁性嗎？你是怎么想的？.為了觀察到最真實(shí)的現(xiàn)象,我們需要制作這樣一個裝置。具體制作方法看課件或書本。.實(shí)驗(yàn)前思考。（1）看到什么現(xiàn)象，說明它有磁性或產(chǎn)生磁性？（2）提醒：接通電流和斷開電流的狀態(tài)都要試一試。（3）用鐵釘?shù)哪亩巳タ拷箢^針？（建議釘尖和釘帽都要試一試）（4）有必要屢次實(shí)驗(yàn)嗎？（5）通電的時間有什么要注意的嗎？（不能長時間接通電路）.學(xué)生領(lǐng)取材料并開展研究，教師巡視。.交流。（1）通電后的現(xiàn)象是怎樣的？（能量的轉(zhuǎn)換）（2）釘帽和釘尖局部在通電的情況下都能產(chǎn)生磁性，但是斷電的時候

6、，它們還能像通電 時一樣有磁性嗎？.概念教學(xué)：像這樣由線圈和鐵芯（這里指的就是鐵釘）組成的裝置叫電磁鐵。設(shè)計(jì)意圖：明確實(shí)驗(yàn)的要求，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程中的比照觀察和屢次實(shí)驗(yàn)的重要性，培養(yǎng)科學(xué) 態(tài)度。突出交流的重點(diǎn)，關(guān)注能量的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。（二）用電磁鐵將大頭針搬運(yùn)至指定位置.電磁鐵是怎樣搬運(yùn)大頭針的？（接通電源，電能轉(zhuǎn)換成磁能）.怎樣控制電磁鐵，能讓大頭針掉落在指定位置？（斷開電源，磁能消失）設(shè)計(jì)意圖：關(guān)注電源的接通與斷開，理解能量的轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)移。（三）電磁鐵也能指南北嗎？.電磁鐵具有像磁鐵一樣的磁性，那電磁鐵會像磁鐵一樣有南北極嗎？如果有，怎么判 斷電磁鐵的釘尖一端和釘帽一端分別是什么極？.引導(dǎo)學(xué)生利用電

7、磁鐵釘尖和釘帽分別靠近小磁針的南北極，根據(jù)小磁針轉(zhuǎn)動的方 向和“同極相斥、異極相吸”的原理來判斷電磁鐵的南北極。.準(zhǔn)備指南針和記錄紙，學(xué)生動手操作，借助小磁針開展研究。.按小組順序匯報(bào)本組電磁鐵南北極情況。.探究后交流。（1）觀察各組的判斷，發(fā)現(xiàn)各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果各不相同，思考可能是什么原因造成了電磁鐵 南北極方向的不一致？（2）展示不同的繞線方法和電池正負(fù)極接法的小組，發(fā)現(xiàn)不同的繞線方法和電池正負(fù)極 接法會改變電磁鐵的南北極。（3）找到并畫出電流的方向，發(fā)現(xiàn)不同的繞線方法和電池正負(fù)極接法，其實(shí)改變的是電 磁鐵電流的方向，從而得出結(jié)論。設(shè)計(jì)意圖：利用發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的思路，來探究影響電磁

8、鐵南北極的因素。三、研討本局部可以與探索環(huán)節(jié)的第二局部進(jìn)行融合，即在實(shí)現(xiàn)用電磁鐵將大頭針搬運(yùn)至指定位置 后，進(jìn)行研討。.剛才大家實(shí)驗(yàn)的時候，老師看到了兩種吸引大頭針的情況。一種情況是同時吸幾個大 頭針，誰來說說是怎樣的過程使鐵釘?shù)尼敿饽軌蛭〈箢^針的？（理解能量的轉(zhuǎn)換。電池輸出 電能，通過電磁鐵將電能轉(zhuǎn)換成磁能，吸引了大頭針）.還有一種情況是電磁鐵先吸引了一個大頭針，然后通過這個大頭針去吸引了另一個大 頭針，這又是什么原因呢？（理解能量的轉(zhuǎn)移。電磁鐵通電后產(chǎn)生了磁能，磁能吸引了第一個 大頭針。同時磁能又轉(zhuǎn)移到了這個大頭針上，吸引了另一個大頭針）設(shè)計(jì)意圖：通過對實(shí)驗(yàn)圖片的分析，深入理解能量的轉(zhuǎn)換

9、和轉(zhuǎn)移。四、拓展電能通過合適的裝置可以轉(zhuǎn)換成磁能。那么是否有這樣的裝置，可以將磁能轉(zhuǎn)換成電能呢? （磁能轉(zhuǎn)換為電能，最典型的例子就是發(fā)電機(jī)，有條件的可以提供視頻觀看，也可以通過文字 閱讀使學(xué)生了解）【板書設(shè)計(jì)】電能和磁能電池 +輸出電能產(chǎn)生磁能/轉(zhuǎn)移磁能4.5電磁鐵教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡析】本課是六年級上冊能量單元的第5課，意在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷完整地探究“電磁鐵的磁性 強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”的過程。利用比照實(shí)驗(yàn)尋找影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，非常適合學(xué)生 的心理需要和認(rèn)知水平，通過假設(shè)、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和分析等一系列過程，更有利于培養(yǎng)學(xué)生縝密 的思維。本課有兩個活動：第一，作出我們的假設(shè)。學(xué)生要利用已有經(jīng)驗(yàn)，推測

10、影響電磁鐵磁 性強(qiáng)弱的可能因素。第二，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)假設(shè)。本節(jié)課主要安排學(xué)生共同檢驗(yàn)電磁鐵的磁性 強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)、電流大小是否有關(guān)，重點(diǎn)思考如何在比照實(shí)驗(yàn)中控制條件的問題。【學(xué)生分析】學(xué)生在前一課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道了電磁鐵的基本構(gòu)造，電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷 開電流磁性消失的性質(zhì)。本課中學(xué)生通過觀察電磁起重機(jī)和自制的電磁鐵，發(fā)現(xiàn)電磁鐵的磁性 強(qiáng)弱是不同的，從而引出探究的問題：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)？學(xué)生具備設(shè)計(jì)比照 實(shí)驗(yàn)的能力，也有一定的數(shù)據(jù)分析能力，為本課的開展奠定了基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo).電磁鐵的磁性強(qiáng)弱是可以改變的。.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)：線圈匝數(shù)多磁性強(qiáng)，

11、線圈匝數(shù)少磁性弱。.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)：電流大磁性強(qiáng)，電流小磁性弱?？茖W(xué)探究目標(biāo).完整、深入地經(jīng)歷探究“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。.能夠識別變量設(shè)計(jì)比照實(shí)驗(yàn),會控制變量檢驗(yàn)線圈匝數(shù)、電流大小對磁性強(qiáng)弱的影響。.能用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)論證自己的觀點(diǎn)?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo).體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性。.體會合作學(xué)習(xí)的必要性，善于借鑒他人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來支撐自己的觀點(diǎn)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)了解電磁鐵在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電磁鐵磁性強(qiáng)弱可以改變。難點(diǎn)：會識別變量設(shè)計(jì)比照實(shí)驗(yàn)，會控制變量檢驗(yàn)線圈匝數(shù)、電流大小對磁性強(qiáng)弱的影響?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】為學(xué)生準(zhǔn)備：大鐵釘、導(dǎo)線

12、、大頭針、電池、電池盒、小空盒。教師準(zhǔn)備：班級記錄表、教學(xué)課件、活動手冊?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦.出示電池組和鐵芯，讓學(xué)生組裝電磁鐵，并完成搬運(yùn)。兩只小空盒，一只空的，另一只裝有假設(shè)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。.請一位學(xué)生用電磁鐵搬運(yùn)大頭針。.觀看電磁起重機(jī)工作場景的視頻。.提問：為什么電磁起重機(jī)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(jié)課，我們就一起來研究“電磁鐵”。設(shè)計(jì)意圖：通過活動操作和觀看電磁起重機(jī)工作場景，直觀地了解電磁鐵的磁性強(qiáng)弱是可 以改變的，激發(fā)學(xué)生對磁性強(qiáng)弱研究的興趣。二、探索（一）影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素

13、可能有哪些？.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(jù)什么做出這樣的假設(shè) 的？.分組討論。.討論匯報(bào)。（板書：線圈圈數(shù)、電池?cái)?shù)量、鐵芯粗細(xì)、鐵芯長短、線圈長短、線圖粗細(xì)、線圈形狀、 線的類型）（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行檢驗(yàn).老師給每個小組準(zhǔn)備了一些實(shí)驗(yàn)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？.制定研究計(jì)劃，完成表格。研究的內(nèi)容電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)研究研究假設(shè)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(shù)（個）磁性強(qiáng)弱排序?qū)嶒?yàn)結(jié)論電磁鐵，磁性（磁能）.交流研究計(jì)劃

14、。交流重點(diǎn)：（1）我們的假設(shè)要完整具體，即要說出線圈匝數(shù)多少與磁性強(qiáng)弱的具體關(guān)系； 電流大小與磁性強(qiáng)弱的具體關(guān)系。（2）做這個實(shí)驗(yàn)需要哪些材料？（3）比照實(shí)驗(yàn)只能改變一 個條件，為了實(shí)驗(yàn)的公平，應(yīng)當(dāng)控制不變的條件有哪些？.實(shí)施研究計(jì)劃，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（1）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意些什么？（觀看微視頻）規(guī)范操作：釘尖吸引；慢慢移動；斷電數(shù)數(shù)?？记绊氈鹤⒁夥止ぃ龊糜涗?，實(shí)驗(yàn)后整理好材料；完成實(shí)驗(yàn)后將各組數(shù)據(jù)登記到匯總 表。（2）看清實(shí)驗(yàn)記錄單，動手實(shí)驗(yàn)。（3）匯總到班級記錄表。設(shè)計(jì)意圖：這兩個活動屬于典型的比照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前小組研究計(jì)劃的制定尤為重要，學(xué)生 重點(diǎn)需要考慮的是怎樣做到公平實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)需要改變的條件是什么，實(shí)驗(yàn)不需要改變的條件是 什么。如何控制這些條件是學(xué)生操作的難點(diǎn)，因此實(shí)驗(yàn)前需要結(jié)合活動手冊中的表格進(jìn)行討論。三、研討數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.各小組準(zhǔn)備匯報(bào)發(fā)言。.匯報(bào)交流：實(shí)驗(yàn)前的假設(shè)是什么？實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)是什么？數(shù)據(jù)能不能說明問題？.再次觀察匯總的數(shù)據(jù)，又有什么新的發(fā)現(xiàn)？（同樣線圈匝數(shù)或者同樣的電池?cái)?shù)量，每 個小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也是不一樣的）這是為什么呢？設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納共同得出結(jié)論：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)