资源简介

《电磁铁》教学设计
教学设计
内 容
教学目的 科学观念目标： 1.电磁铁的磁性强弱是可以改变的。 2.电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。 3.电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。 科学思维目标： 1.运用证据和论证对电磁铁磁性强弱因素进行推理和验证。 探究实践目标： 1.完整、深入地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验。 2.能够识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。 3.能够用实验数据论证自己的观点。 态度责任目标： 1.体验科学实验设计的严谨性。 2.体会合作学习的必要性，善于借鉴他人的实验数据来支撑自己的观点。
教学重点难点 教学重点： 能控制变量检验线圈匝数和电流大小对磁性强弱影响。 教学难点： 设计并完善电磁铁磁性强弱和线圈匝数以及电流大小关系的实验。
教学过程 （一）聚焦 情境导入：今天的科学课可有点不一样，我们被困在了一个奇怪的房间里，需要开动脑筋才能逃脱出去。这个箱子里有一些纸质红色圆片，中间藏着一块铁制圆片，我们需要找到它，并将它放到机关上，门就可以打开了。可是这个箱子的缝隙太小了，我们的手无法放进去，只能借助工具来完成。 生：使用“磁铁”或“电磁铁”。 生讨论电磁铁和磁铁在此环境中哪个更适用，发现电磁铁具有通过改变电流通断来控制磁性有无的特点，更适用于此环境。 师设置知识卡片，帮助学生回顾磁铁与电磁铁的异同。 引出课题：电磁铁。 设计反转：为什么吸不上来？ 生：这个电磁铁磁性太弱了。 引出驱动性问题：电磁铁的磁性强弱可能跟哪些因素有关？ 【设计意图】本课通过设置一个有趣的逃出神秘的房间情境，意在激发学生的学习兴趣，同时分析学生前概念，一定程度上调动学生已有的认知水平，促进学生新旧知识的联系。破解机关的方式会有“磁铁”与“电磁铁”两种答案。通过生生互动，讨论电磁铁相较于磁铁在此项活动中有什么优势？在学生通过比较选择了电磁铁后，教师设计反转：电磁铁磁性太弱吸不起铁片的现象，如何改变？由此引出驱动性问题“电磁铁的磁性强弱与什么因素有关”，引领学生的思维发展，促进学生科学观念的形成。 （二）作出假设 提问：电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？ 生列举出可能的因素：电池数量、电池电量、线圈长短、铁芯粗细、线圈匝数、铁芯长短等。 教师从电磁铁组成为标准进行分类： 线圈部分：线圈匝数、线圈粗细、线圈长短； 铁芯部分：铁芯粗细、铁芯长短； 电池部分：电池数量、电池新旧，也就是改变电流大小。 【设计意图】作出假设环节，只要学生有所依据，教师不做肯定和否定，而要鼓励更多不同的答案，让学生之间相互启发，做出多种假设，整理假设，有序地检验假设。 （三）实验验证 探究一：探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 师引导学生制定实验计划： 作出假设：电磁铁磁性强弱与电流大小_________：电池节数______________。 改变的条件：电流大小 不变的条件：线圈圈数、导线长度、线圈粗细、铁芯粗细、铁芯长度、铁芯形状…… 实验材料：开关、可组成40圈电磁铁所需材料、3节电池、大头针。 实验步骤：微课指导。 探究二：探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 作出假设：电磁铁磁性强弱与线圈匝数_________：线圈匝数______________。 改变的条件： 不变的条件： 实验材料：开关、导线、电池、大头针、可组成30/50/70圈电磁铁所需材料 实验步骤：微课指导。 【设计意图】实验验证环节，由于学生的经验较少，教师可以给予支架帮助。引导学生将问题聚焦并可视化，设计并完善电磁铁磁性强弱和线圈匝数以及电流大小关系的实验。实验指导让学生带着目的进行探究，减少实验中不必要的问题，并在实验过程中将实验操作方法呈现在屏幕上，让学生清晰实验步骤，将关注点集中在实验本身。 （四）得出结论 汇总多组数据，形成数据表，总结两个实验的规律。通过数据表很容易得出：电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，电磁铁磁性越强；电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 【设计意图】得出结论环节，使用汇总表，将小组探究结果汇总。会发现各小组的数据不一样，但都呈现同样的趋势，培养学生推理论证的科学思维，提高学生分析数据的能力，从整体数据中找到规律，集体轮证，达成共识，同时关注到特殊异常的数据，提高学生误差分析的能力。 （五）生活运用 获得材料，制作磁性更强的电磁铁。 师：快拿着材料制作磁性更强的电磁铁，解锁机关，逃离这个房间吧！ 【设计意图】延续情境，学生通过主动探究完成难题，得到材料制作工具逃离房间。既激发了学生的兴趣，也让学生明白了科学源于生活又用于生活的特点。培养学生热爱科学、敢于探索的精神和合作探究、真探深究的能力，从而提高学生的科学素养。

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