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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 姓名 日期实验图示实验现象（画出偏转角度）我们的发现简单电路通电导线拉直后靠近指南针的上方，与磁针所指的方向一致。接通电流时磁针偏转，断开电流后磁针复位。短路电路拿掉电路中的小灯泡，安装短路的电路，重复刚才的实验，磁针偏转角度变大。通电线圈把指南针放到线圈中间，与磁针所指的方向一致，磁针偏转角度变大。试一试通电线圈其他的摆放方法。图3 图4 图1 图2通电线圈摆放位置不同，磁针偏转的角度大小不同。磁针偏转角度最大的是图4。8
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