小学科学教科版 (2017)六年级上册3.电和磁精品教案设计

《电和磁》教学设计

【教材简析】

本课是六年级上册《能量》单元的第3课。教科书以电磁学开创性事件——丹麦科学家奥斯特发现电生磁的现象引入研究的主题，通过观察现象、推测原因、实验探究、解释应用，建立起电与磁之间的相互关系。

本课内容主要由三部分组成：第一部分聚焦，讲述了奥斯特发现电生磁的现象这一科学史上的重要事件，激发学生的探究欲望。第二部分探索，主要有两个活动。第一个活动：指导学生做科学家奥斯特做过的实验，通电导线使指南针偏转，经历对新现象进行分析、解释的思维过程；第二个活动：做通电线圈使指南针偏转的实验，用线圈代替直导线做电生磁实验，为理解电磁铁原理打下基础。第三部分研讨，引导学生分析观察到的现象，从多个角度来思考指南针偏转的原因，运用推理做出解释。

【学生分析】

在前两课的学习中，学生已经对身边的各种能量有了一定的认识。在这些能量中，电和磁与我们的生活密切相关，是本单元重点学习的能量形式。在本课之前，学生已经研究过简单的磁现象，知道磁铁的磁性能让磁针发生偏转；学生也已经学过简单电路的连接方法，只需稍做复习回顾，在重演奥斯特实验过程中就基本不会有操作上的问题。学生能够依据现象和推理做出合理的解释，从而得出“电生磁”的探究结论。

【教学目标】

科学概念目标

电可以转换成磁。

科学探究目标

1. 模仿做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释。

2. 能够运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否带电。

科学态度目标

1. 体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到留意观察、善于思考的重要性。

2. 理解科学探究过程中合理进行推测、严谨开展实验、有根据地得出结论的必要性。

科学、技术、社会与环境目标

1. 意识到科学技术可以推动社会发展、改变人类生活。

2. 在检测废电池活动中体会重复使用、节约能源的意义。

【教学重难点】

重点：亲历奥斯特实验，理解电流可以产生磁性。

难点：对通电导线使指南针发生偏转的现象通过分析做出解释。

【教学准备】

为学生准备：1号电池、电池盒、鳄鱼夹导线3根、长导线1根、小灯座、小灯泡、开关、指南针、活动手册。

教师准备：废旧电池、指南针、磁铁、铁片、长导线、5号新电池、电池盒、小灯泡、小灯座、鳄鱼夹导线、手套。

【教学过程】

一、聚焦

1. 出示指南针，提问：这是什么？（指南针）指针停止摆动时，指南针指向什么方向？

2. 游戏：教师用一个黑色手套（里面装有一枚铁片）靠近小磁针，学生猜测手套里面是什么？除了磁铁和铁，导线能不能让磁针偏转？试一试。还有没有其他的东西可以让小磁针偏转？

3. 讲述：1820年，丹麦科学家奥斯特在一次实验中，偶然让通电的导线靠近指南针，发现了一个奇怪的现象。就是这个发现，为人类大规模利用电能打开了大门。你们想不想也来经历一次奥斯特的发现之旅？看看你们能不能像科学家一样观察到这个改变人类生活的重大发现。

设计意图：通过玩磁针转动的游戏，使学生回顾之前学过的关于磁的知识，为后面解释奥斯特实验做好铺垫。科学史的应用，可以引领学生像科学家一样去探索，激发他们的求知欲。

二、探索

（一）用通电导线靠近指南针

1. 出示材料照片，提问：你能用这些材料使小灯泡亮起来吗？怎么连接？

2. 小组进行组装，教师巡视。 

3. 请你说一说电流在电路中是怎样流动的？是什么使小灯泡亮起来的？

4. 介绍实验方法：奥斯特就是把通电的导线拉直放在指南针的上方才有重大发现的。我们也来试一试，怎么做呢？

（1）将指南针水平摆放在桌面上，等磁针静止不动。

（2）将导线拉直靠在指南针上，让导线与磁针方向一致。

（3）接通电流，观察磁针有什么变化？

（4）断开电流，观察磁针有什么变化？

（5）反复做几次，观察现象。

5. 学生分组实验。

6. 交流研讨：通电导线靠近指南针，小磁针发生了偏转现象。

（板书：磁针偏转）

让学生尝试解释，教师分两个层次引导：

（1）排除铜的因素。导线是铜的，磁铁不会吸引铜，所以磁针偏转不可能是导线的原因。

（2）有可能通电导线周围有磁性，是什么产生了磁性？（导线中有电流就偏转，断开没有电流就停止偏转，说明磁针偏转应该是电流产生磁性。）

（板书：电流产生磁性）

7. 讲述：奥斯特在发现这个现象之后，进行了长达三个月的研究，反复做了几十次的实验，终于发现电和磁是有一定联系的。

（板书课题：电和磁）

（二）让小磁针偏转角度更大

1. 提问：刚才我们看到的小磁针偏转角度大吗？不增加材料，你有办法增大小磁针的偏转角度吗？

（板书：偏转明显）

2. 学生说方法，并说明理由。

3. 提示：短路时，电流会很强，所产生的磁性可能也会很强，但是短路的做法很危险，会使电池、导线很快发热，甚至会烧坏电池。所以只能接通一下，马上断开，时间不能长。

4. 学生动手探究。

5. 交流：为什么短路时小磁针偏转角度会变大？

（板书：电流变大 磁性变大）

提问：你还有其他方法让小磁针偏转得更明显吗？

6. 教师指导绕线圈的方法，引导学生尝试线圈不同的放法，观察哪一种偏转得最明显。

7. 学生分组探究。

8. 交流：为什么通电线圈能使小磁针偏转更明显呢？线圈摆放方法不同，磁针的偏转角度一样吗？

（板书：导线变多  磁性变大）

设计意图：引导学生用短路和绕线圈的方法使小磁针偏转得更加明显。试一试线圈不同的摆放方法，初步认识磁场的作用。

三、拓展

1. 讲述：这里有一节废电池，已经不能使小灯泡发光了（演示）。它真的一点电都没有了吗？你有什么办法可以检测一下？

2. 提问：电和磁之间可否相互转换？你的依据是什么？

设计意图：通电线圈可以让产生的磁性变大，利用这一原理来检测废电池剩余的电量，这是对前面探究结论的应用，同时也能渗透节约资源的重要性。

【板书设计】

电和磁

    电流           磁性           磁针偏转

    电流变大       磁性变大       偏转明显

导线变多       磁性变大       偏转明显

【活动手册使用说明】

活动目的：让学生直观地发现本课两个主要探究活动的现象，通过分析现象，推理出电流可以产生磁性。

活动手册使用说明：上半部分要求学生在图示上分别画出指南针在简单电路、短路电路、通电线圈作用下的偏转角度，并通过文字填空的方式把发现记录完整。用图文结合的方式进行记录，能够让学生更加深刻地理解增大电流、增加通电导线的数量可以使指南针偏转更加明显。三个实验逐步推进，使学生理解电流的改变会使产生的磁性也发生改变。

下半部分让学生探究通电线圈不同的放法对指南针偏转角度的影响。图中给出了四种摆放示例，图1和图2线圈分别躺着放在指南针的上方和下方，图3把线圈立着放在指南针的前方，图4则把立着线圈套在指南针上，在图示右侧需要记录偏转角度最大的是哪一种摆放方法。当然，学生若有其他不同的线圈摆放方法，也是可以自主探究的。学生在不断尝试中会发现，线圈立着套在指南针上指针偏转角度最大。

“电和磁”实验记录单

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