资源简介

《电和磁》教学设计
【教材分析】
《电和磁》是《能量》单元第三课，自此课起我们进入电和磁两种重点学习的能量形式。本课以电磁学开创性事件-奥斯特发现电生磁现象引入，让学生参与“重演”发现电生磁现象的过程。
本课主要有三部分：第一部分“聚焦”，讲述丹麦科学家奥斯特发现电生磁的科学史重要事件；第二部分“探索”主要有两个活动，一在教师的指导下学生“重演”奥斯特的实验，经历发现新现象、分析、解释的过程。二是制作通电线圈使指南针偏转的实验，将通电直导线替代为通电线圈开展电生磁实验，为后续的电磁铁学习打下基础。第三部分“研讨”，在“探索”部分实验开展后，引导学生分析实验中的现象，从多个角度分析、思考指南针指针出现偏转的原因。
【学情分析】
经过前两节课的学习，学生对身边常见的一些能量有了一定的认识，而其中电能和磁能与生活密切相关，电和磁两者建立的联系开创了一个新的时代。开本单元学习前，学生在二年级学习了《磁铁》，在四年级学习了《电》，对二者有了知识的积累，但是时间已经久远，教师需要花一些时间调动学生的记忆，对磁铁、电路连接等作必要的复习回顾，在实验开展中指导电路连接等操作，学生能够完成实验。在实验操作之外，教学更要关注学生的分析、推理，要依据观察到的现象通过分析、推理做出合理的解释，从而形成“电生磁”的认识。
【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“电生磁”实验，理解电流可以产生磁性。
难点：通过分析、推理，就通电导线使指南针发生偏转的现象做出解释。
【教学准备】
为学生小组准备：5号电池及电池盒、鳄鱼夹导线4根、直导线1根（长10cm左右，剥去两端绝缘层用于夹线，使用硬质电缆线制作https://m./h.4wSffGS?sm=77f63f“2
2.5平方”，还可用于制作电动机模型支架）、简易线圈1个（教师提前制作）、小灯座及小灯泡、闸刀开关、指南针、记录单。
教师准备：废旧电池、指南针、磁铁、1号电池、磁吸式电池盒、磁吸式灯座及灯泡、磁吸式闸刀开关、鳄鱼夹导线。
以上磁吸式电学教具采购自“jenyaush旗舰店”https://m./h.4wSgyFe?sm=b026b0。
【教学流程图】
【教学过程】
1.聚焦
（1）引入
教师活动：出示指南针，回顾指南针的作用和磁铁的特性。
学生活动：回忆指南针的作用和磁铁的磁极及“同极相斥、异极相吸”特性。
教师提问：如果将一块磁铁或铁片靠近指南针，会发生什么现象？（指针偏转）除了磁铁和铁片，导线能让指南针发生偏转吗？
（2）讲述科学史
教师活动：
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（用视频资料呈现，视频资源截屏自：【【纪录片】电的故事（全3集/中字/1080P)-哔哩哔哩】https://b23.tv/xdUPpy）。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：通过简单的磁铁游戏，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。以科学史引入新课，可以引领学生像科学家一样去探索，激发他们的求知欲，更是为了渗透科学精神的培养。
2.探索
（1）把通电的导线拉直放在指南针的上方
教师活动：指导学生把通电的导线拉直放在指南针的上方的操作，提示重复通电、断电观察现象（微课指导操作）。
学生活动：分组实验，用通电导线靠近指南针，观察指南针指针的变化。
（2）让磁针偏转角度更大（实验效果更明显）
教师提问：有什么方法让实验现象更明显？
学生活动：从已有经验值中寻找方法，思考让磁针偏转更明显的方法。（教师引导：让电流变强会更明显吗？）
教师活动：提炼学生观点，形成实验思路，通过短路让电流增大，让实验现象更明显。
实验指导：①拆除电路中灯泡及灯座，形成短路电路，重复实验操作；
②制作导线线圈，替代直导线进行实验。引导学生尝试线圈不同的放法，观察哪一种偏转得最明显。（微课视频指导操作）
学生活动：根据指导开展实验操作，及时做实验记录。
设计意图：实验分为两部分，第一部分学生经历奥斯特的实验，发现电流与磁有一定联系。在此基础上思考如何使得实验现象更明显，形成有层次的活动，带领学生逐步认识到增大电流、增加通电导线数量可以增大磁力，为后续电磁学的学习做铺垫。
3.研讨
师生交流研讨：（1）分析实验现象，你有什么发现？
（2）电和磁之间能否相互转换？你的依据是什么？
学生活动：尝试解释现象（教师从两方面引导：一，排除导线材料的影响；二，排除周围环境的影响）
教师活动：提炼学生观点，形成概念“电流产生磁性”，并板书。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。
设计思路：在学生完成全部实验后再开展研讨，可以避免活动碎片化，让学生既经历长时间探究，又能摆脱器材后专注于研讨。教师不能简单给出“电生磁”的概念，要经历严谨的推理过程，一一排除可能的影响因素。
4.拓展
教师提问：取出一节（电量耗尽）电池，这节电池是否还有电？你有什么方法检测？
学生活动：思考验证方法，表达和尝试操作。
教师活动：辅助学生演示检验电池是否有电，提示电量剩余较少的电池还可以用作遥控器中，减少浪费。
设计思路：通电线圈可以让产生的磁性变大，利用这一原理可以检测废电池剩余的电量。这一情景可以调动学生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】
注：板书中电路元器件可以用图片打印制作黑板贴替代。
【学生记录单】
实验方式
实验现象
（用自己的方式画出）
我们的发现
短路电路
（拆除灯泡）
重复刚才的实验，磁针偏转角度
。
【选填“变大”、“变小”或“不变”】
通电线圈
（直导线更换为线圈）
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
。
【选填“变大”、“变小”或“不变”】
试一试通电线圈其他的摆放方法，那一种摆法磁针偏转角度最大？（□勾选）
□图1
□图2
□图3
□图4
“电和磁”实验记录单
班级：
姓名：
小组：
实验方式
实验现象
（用自己的方式画出）
简单电路
直导线靠近指南针的上方，
与磁针所指的方向一致。
我们的发现
接通电流时，磁针
；
断开电流后，磁针
。

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