小学科学青岛版（六三制）(2024)六年级上册（2024）14 电磁铁教案

这是一份小学科学青岛版（六三制）(2024)六年级上册（2024）14 电磁铁教案，共30页。教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
六年级学生已经学习磁铁相关知识，知道普通永久磁铁拥有南北两极，能够吸引铁制品，磁性是永久存在；同时学生掌握基础电路知识，了解电池可以提供电能。但是学生没有接触→通电产生磁性的装置，对于“电可以产生磁”属于全新认知。该年龄段学生动手制作意愿强烈，具备小组合作完成对比实验的能力，能够看懂简单实验操作步骤，但是在控制变量实验设计上思维不够严谨，做实验的时候容易忽略保持部分条件不变，实验操作容易出现导线缠绕松散、→通电时间过长等失误。学生很容易将电磁铁和普通磁铁混为一谈，难以自主区分两者关键差异，对于电能转化为磁能这个能量转化过程理解存在障碍。本节课需要依托教材制作、探究实验，借助大量师生问答，对比普通磁铁，层层递进建构电磁铁概念，训练学生控制变量开展探究的思维，完成能量转化新认知的建构。
二、教材分析
本课是青岛版2026秋新教材六年级上册第三单元《能的转化》第14课，承接上一课摩擦生热机械能转化热能，继续探究另一种重要能量转化：电能转化为磁能，是单元的核心实操课。教材编排逻辑：现象导入→认识电磁铁结构→动手制作简易电磁铁→探究→通电断电磁性特点→探究电磁铁磁极变化条件→生活应用拓展。教材给出电磁铁定义：由铁芯和缠绕在铁芯上的线圈组成的装置叫作电磁铁。教材核心实验板块，第一部分制作电磁铁，观察→通电时有磁性，断电磁性消失；第二部分探究磁极，通过改变线圈缠绕方向、调换电池正负极两种操作，观察电磁铁南北极变化，得出结论。教材后面呈现电磁起重机、耳机等生活应用实例，帮助学生理解电磁铁技术在现实当中的运用。本课对比普通永久磁铁，凸显电磁铁“磁性可控、磁极可改变”的独特优势，落实物质科学电磁相互作用内容，同时深化单元能量转化大概念，为后续单元综合实践改装动力小车打下基础。
三、核心素养教学目标
依据2022版义务教育科学课程标准，围绕四大核心素养设定教学目标。
科学观念：知道电磁铁由铁芯和线圈两部分构成；掌握电磁铁→通电产生磁性，断开电流磁性消失的特性；知道改变线圈缠绕方向、调换电池正负极接线，可以改变电磁铁磁极；理解电磁铁工作过程是电能转化为磁能；区分电磁铁与普通永久磁铁主要不同点。
科学思维：能够对比普通磁铁与电磁铁，开展比较分析；基于实验现象归纳电磁铁性质；能够识别对比实验当中变量与不变条件，发展控制变量推理思维。
探究实践：可以参照教材指引，小组合作制作简易电磁铁；规范完成电磁铁磁性、磁极的探究实验；能够如实记录实验现象，基于实验证据得出实验结论，能够反思实验当中出现的误差。
态度责任：体会电磁铁给生产生活带来便利；感受电生磁的科学发现对技术发展的推动作用；实验过程严谨求实，小组分工协作，乐于交流实验发现。
四、教学重难点
教学重点：认识电磁铁的组成；掌握电磁铁→通电有磁、断电磁消失的特点；知道改变电磁铁磁极的两种方法；理解电能转化为磁能。
教学难点：理解控制变量实验要求，区分电磁铁和普通磁铁的差异，理解电能向磁能转化的内在逻辑。
五、教学过程
情境导入，抛出探究问题
教师展示电磁起重机工作图片（教材导入配图），播放简短工作画面：起重机→通电，巨大铁块被牢牢吸起，断电之后铁块直接掉落。
师：同学们，大家观察这个特殊的起重设备，它可以吸起很重钢铁，切断电源之后钢铁就直接掉下来。我们之前学习普通磁铁，磁铁一旦做好，磁性一直存在，不会断电就失去磁力。大家想一想，这个设备里面的磁铁和我们以往见过磁铁有什么不一样？
生：普通磁铁一直有磁性，这个装置→通电才有磁力，断电磁力就没有了。
师：非常好，这种→通电才具备磁性的装置，就是我们课本今天学习的——电磁铁。板书课题。大家翻开课本，看一看课本当中是怎样介绍这种特殊装置。
【设计意图】依托教材导入情境，对比旧知永久磁铁制造认知冲突，提出本节课核心探究问题，快速聚焦课堂主题，激发学生探究电磁铁的好奇心。
研读教材文本，认识电磁铁结构，动手制作电磁铁
师：我们阅读课本定义段落，请一位同学朗读课本当中电磁铁概念。
生朗读课本原文：由铁芯和缠绕在铁芯上的线圈组成的装置叫作电磁铁。
师：板书两大组成部分：铁芯、线圈。提问：铁芯一般用什么材料？线圈是什么？
生：铁芯一般是铁钉这类铁制材料，线圈就是绝缘导线一圈一圈缠绕在铁芯上。
师：课本配图展示电磁铁实物结构图，大家看图，铁芯是中间铁钉，外面一圈一圈缠绕的导线就是线圈。现在我们就要参照课本制作方法，小组合作亲手制作一个简易电磁铁。老师强调课本提示的操作注意事项：导线两端绝缘皮要刮掉，线圈缠绕尽量紧密整齐；不要长时间接→通电池，避免电池快速耗电。
教师示范基础缠绕操作，学生分组领取铁钉、绝缘导线、电池、大头针材料，小组合作制作电磁铁。教师巡视课堂，对缠绕松散、导线没有刮皮的小组进行指导。
制作完成之后，开展测试任务。
师：按照课本实验要求，请大家接→通电池，拿电磁铁靠近大头针，观察现象；断开电池，再观察现象。请大家把看到现象记录表格当中。
学生动手实验，小组内部交流现象。
师组织全班研讨，提问：接→通电池的时候，电磁铁发生什么现象？
生：接→通电池，电磁铁可以吸起大头针。
师追问：断开电池之后呢？
生：断开电池，大头针全部掉下来，不能再吸引大头针。
师引导全班总结课本核心结论：电磁铁→通电时有磁性，断电后磁性消失。请同学们在课本对应位置标记这句话。
师继续追问：结合单元能量转化知识，电磁铁→通电工作的时候，发生怎样能量转化？
生思考回答：电能转化成为磁能。
教师板书能量转化：电能$\xrightarrw{\(\xrightarrw{\mathrm{通电}}\)}$磁能。
【设计意图】完整落实教材课文定义、制作实验内容，通过师问生答推进课堂，学生亲手制作、测试电磁铁，获取第一手实验证据，建立电磁铁基础性质认知，落实探究实践与科学观念素养。
深度探究课本核心实验：电磁铁的磁极可以改变吗
师：普通磁铁有固定南北两极，那么电磁铁→通电之后，会不会也有南北磁极？电磁铁的磁极能不能改变？课本给我们设置两组探究操作。请同学们阅读课本实验要求，看一看课本告诉我们可以用哪两种方式开展实验。
学生阅读课本实验段落。
师提问：哪位同学说一说课本介绍改变电磁铁磁极的两种操作是什么？
生：第一种改变线圈缠绕方向；第二种调换电池正负极的连接方式。
师进一步引导：这是一组对比实验，做改变线圈缠绕方向实验的时候，哪些条件必须保持不变？
生：电池不变、铁芯不变，只改变线圈缠绕方向。
师：调换电池正负极的时候，哪些条件不能改变？
生：线圈缠绕方向、铁芯保持原样，仅仅调换电池两极接线。
师讲解实验检测方法：使用指南针来判断电磁铁两端磁极，把电磁铁靠近指南针，依据指南针偏转情况判断南北极。提醒小组多次重复实验，减少偶然误差。
各个小组领取指南针，分组开展两组对比探究，记录每次实验电磁铁磁极情况。教师巡回指导，提示小组做好条件控制。
实验结束，组织全班交流汇报。
师：当我们只改变线圈缠绕方向，电磁铁磁极发生怎样变化？
生小组代表：线圈缠绕方向改变，电磁铁南北极调换。
师：只调换电池正负极接线，不改动线圈，磁极有什么变化？
生小组代表：电池正负极调换，电磁铁磁极同样发生改变。
师带领全班归纳课本结论：改变线圈缠绕方向或者调换电池正负极，都可以改变电磁铁的磁极。
师递进提问：大家想一想，为什么这两种操作都可以改变磁极？本质是什么？引导学生简单了解，这两种操作本质都是改变线圈内部电流方向，小学阶段不深入展开复杂原理。
师组织对比研讨：现在请大家小组讨论，电磁铁和普通永久磁铁，有哪些相同点，又有哪些关键不同点？
学生小组讨论之后汇报。
生相同点：都可以吸引铁制品，都存在南北两极。
生不同点：普通磁铁磁性永久，电磁铁→通电才有磁性；普通磁铁磁极固定，电磁铁磁极可以人为改变。
教师梳理板书对比表格，强化学生认知。
【设计意图】完整执行教材探究磁极的两组对比实验，训练学生控制变量的科学思维，问答式推进课堂，通过表格对比辨析电磁铁和永久磁铁，突破本课难点，落实科学思维素养。
拓展研读教材应用案例，联系生活实际
师：电磁铁→通电才有磁性，磁极可以人为改变，这些特殊优势，让它在生活生产当中大量使用。课本给我们展示电磁起重机、耳机等实例。我们一起来分析电磁起重机工作原理，→通电，产生磁能，吸起钢铁；断电，磁性消失，钢铁落下。耳机里面也有小型电磁铁，电信号转化磁能，带动部件振动发出声音。
师提问：大家开动脑筋想一想，生活当中还有哪些设备用到电磁铁？
学生举例，教师补充拓展，比如继电器、部分门锁等。引导学生简单说出装置当中电能转化磁能的过程。
师小结：正是因为电磁铁磁性、磁极可以人为控制，它被大量应用在现代技术当中，小小的电磁铁体现能量转化科学知识的巨大应用价值。
【设计意图】依托教材生活应用板块，把课堂探究知识延伸到真实技术场景，建立科学、技术之间联系，落实态度责任素养。
课堂小结
师：我们一起来回顾本节课全部学习内容。谁来梳理本节课的核心知识点？
生梳理：电磁铁由铁芯和线圈组成；→通电有磁性，断电磁性消失，能量转化是电能转化磁能；改变线圈缠绕方向、调换电池正负极能够改变电磁铁磁极；电磁铁对比普通磁铁，磁性、磁极都可以人为控制。
教师完整总结：本节课我们认识电磁铁结构，亲手制作简易电磁铁，完成两组课本探究实验，认识电磁铁独特性质，对比区分电磁铁和永久磁铁，理解电能转化为磁能。上一节课摩擦生热是机械能转变热能，本节课电能转变磁能，这两个实例共同告诉我们，能量可以从一种形式转化成另外一种形式，为我们下一课学习无处不在的能做好铺垫。