小学科学教科版 (2017)六年级上册5.电磁铁教案

这是一份小学科学教科版 (2017)六年级上册5.电磁铁教案，共28页。教案主要包含了教材简析，学生分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计，教材分析等内容，欢迎下载使用。

5.电磁铁
【教材简析】
本课是六年级上册《能量》单元的第5课，意在引导学生经历完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用对比实验寻找影响电磁铁磁性强弱的因素，非常适合学生的心理需要和认知水平，通过假设、设计、验证和分析等一系列过程，更有利于培养学生缜密的思维。本课有两个活动：第一，作出我们的假设。学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素。第二，设计实验，检验假设。本节课主要安排学生共同检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关，重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。
【学生分析】
学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁的基本构造，电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。本课中学生通过观察电磁起重机和自制的电磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探究的问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？学生具备设计对比实验的能力，也有一定的数据分析能力，为本课的开展奠定了基础。
【教学目标】
科学概念目标
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。
科学探究目标
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. 能用实验数据论证自己的观点。
科学态度目标
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。
科学、技术、社会与环境目标
了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。
【教学重难点】
重点：通过实验发现电磁铁磁性强弱可以改变。
难点：会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。
【教学准备】
为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒、小空盒。
教师准备：班级记录表、教学课件、活动手册。
【教学过程】
一、聚焦
1. 出示电池组和铁芯，让学生组装电磁铁，并完成搬运。
两只小空盒，一只空的，另一只装有若干大头针。如何把大头针用电磁铁从一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。
2. 请一位学生用电磁铁搬运大头针。
3. 观看电磁起重机工作场景的视频。
4. 提问：为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们的自制电磁铁却只能吸引几枚大头针呢？这节课，我们就一起来研究“电磁铁”。
设计意图：通过活动操作和观看电磁起重机工作场景，直观地了解电磁铁的磁性强弱是可以改变的，激发学生对磁性强弱研究的兴趣。
二、探索
（一）影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？
1．提问：你觉得影响电磁铁磁力大小的因素可能有哪些？你是根据什么做出这样的假设的？
2．分组讨论。
3．讨论汇报。
（板书：线圈圈数、电池数量、铁芯粗细、铁芯长短、线圈长短、线图粗细、线圈形状、线的类型……）
（二）设计实验，进行检验
1. 老师给每个小组准备了一些实验材料：1组电池、2组电池、3组电池、大头针、20圈的电磁铁、40圈的电磁铁、60圈的电磁铁等。我们利用这些材料可以用来研究哪个问题？
2. 制定研究计划，完成表格。
研究的内容
电磁铁磁性强弱的实验研究
研究假设
电磁铁，磁性（磁能）
研究改变的条件

研究不变的条件

怎么改变这个条件



吸起大头针数（个）



磁性强弱排序



实验结论
电磁铁，磁性（磁能）
3. 交流研究计划。
交流重点：（1）我们的假设要完整具体，即要说出线圈匝数多少与磁性强弱的具体关系；电流大小与磁性强弱的具体关系。（2）做这个实验需要哪些材料？（3）对比实验只能改变一个条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？
4. 实施研究计划，整理实验数据。
（1）实验时应注意些什么？（观看微视频）
规范操作：钉尖吸引；慢慢移动；断电数数。
注意事项：注意分工，做好记录，实验后整理好材料；完成实验后将各组数据登记到汇总表。
（2）看清实验记录单，动手实验。
（3）汇总到班级记录表。
设计意图：这两个活动属于典型的对比实验，实验前小组研究计划的制定尤为重要，学生重点需要考虑的是怎样做到公平实验，实验需要改变的条件是什么，实验不需要改变的条件是什么。如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验前需要结合活动手册中的表格进行讨论。
三、研讨数据，得出结论
1．各小组准备汇报发言。
2．汇报交流：实验前的假设是什么？实验取得的数据是什么？数据能不能说明问题？
3．再次观察汇总的数据，又有什么新的发现？（同样线圈匝数或者同样的电池数量，每个小组的实验数据也是不一样的）这是为什么呢？
设计意图：学生通过实验结果归纳共同得出结论：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，即线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，即电流大磁性强，电流小磁性弱。
四、拓展
影响电磁铁磁力大小的因素还有很多，课后请大家继续来研究其他因素与电磁铁磁性强弱的关系。
设计意图：显然影响电磁铁磁性强弱的因素还有很多，引导学生继续用所学方法开展研究，得出科学结论。
【板书设计】
电磁铁
电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。
与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。
与铁芯粗细有关：

5.电磁铁
【教材简析】
本课是六年级上册《能量》单元的第5课，意在引导学生经历完整的探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用对比实验寻找影响电磁铁磁性强弱的因素，非常适合学生的心理需要和认知水平，通过假设、设计、验证和分析等一系列过程，更有利于培养学生缜密的思维。本课有两个活动：第一，作出我们的假设。学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素。第二，设计实验，检验假设。本节课主要安排学生共同检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关，重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。
【学生分析】
学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁的基本构造，电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。本课中学生通过观察电磁起重机和自制的电磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探究的问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？学生具备设计对比实验的能力，也有一定的数据分析能力，为本课的开展奠定了基础。
【教学目标】
科学概念目标
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。
科学探究目标
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. 能用实验数据论证自己的观点。
科学态度目标
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。
科学、技术、社会与环境目标
了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。
【教学重难点】
重点：通过实验发现电磁铁磁性强弱可以改变。
难点：会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。
【教学准备】
为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒、小空盒。
教师准备：班级记录表、教学课件、活动手册。
【教学过程】
一、聚焦
1. 出示电池组和铁芯，让学生组装电磁铁，并完成搬运。
两只小空盒，一只空的，另一只装有若干大头针。如何把大头针用电磁铁从一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。
2. 请一位学生用电磁铁搬运大头针。
3. 观看电磁起重机工作场景的视频。
4. 提问：为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们的自制电磁铁却只能吸引几枚大头针呢？这节课，我们就一起来研究“电磁铁”。
设计意图：通过活动操作和观看电磁起重机工作场景，直观地了解电磁铁的磁性强弱是可以改变的，激发学生对磁性强弱研究的兴趣。
二、探索
（一）影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？
1．提问：你觉得影响电磁铁磁力大小的因素可能有哪些？你是根据什么做出这样的假设的？
2．分组讨论。
3．讨论汇报。
（板书：线圈圈数、电池数量、铁芯粗细、铁芯长短、线圈长短、线圈粗细、线圈形状、线的类型……）
（二）设计实验，进行检验。
1. 老师给每个小组准备了一些实验材料：1组电池、2组电池、3组电池、大头针、20圈的电磁铁、40圈的电磁铁、60圈的电磁铁等。我们利用这些材料可以用来研究哪个问题？
2. 制定研究计划，完成表格。
研究的内容
电磁铁磁性强弱的实验研究
研究假设

研究改变的条件

研究不变的条件

怎么改变这个条件



吸起大头针数（个）



磁性强弱排序



实验结论

3. 交流研究计划。
交流重点：（1）我们的假设要完整具体，即要说出线圈匝数多少与磁性强弱的具体关系；电流大小与磁性强弱的具体关系。（2）做这个实验需要哪些材料？（3）对比实验只能改变一个条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？
4. 实施研究计划，整理实验数据。
（1）实验时应注意些什么？（观看微视频）
规范操作：钉尖吸引；慢慢移动；断电数数。
注意事项：注意分工，做好记录，实验后整理好材料；完成实验后将各组数据登记到汇总表。
（2）看清实验记录单，动手实验。
（3）汇总到班级记录表。
设计意图：这两个活动属于典型的对比实验，实验前小组研究计划的制定尤为重要，学生重点需要考虑的是怎样做到公平实验，实验需要改变的条件是什么，实验不需要改变的条件是什么。如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验前需要结合活动手册中的表格进行讨论。
三、研讨数据，得出结论
1．各小组准备汇报发言。
2．汇报交流：实验前的假设是什么？实验取得的数据是什么？数据能不能说明问题？
3．再次观察汇总的数据，又有什么新的发现？（同样线圈匝数或者同样的电池数量，每个小组的实验数据也是不一样的）这是为什么呢？
设计意图：学生通过实验结果归纳共同得出结论：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，即线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，即电流大磁性强，电流小磁性弱。
四、拓展
影响电磁铁磁力强弱的因素还有很多，课后请大家继续来研究其他因素与电磁铁磁性强弱的关系。
设计意图：显然影响电磁铁磁性强弱的因素还有很多，引导学生继续用所学方法开展研究，得出科学结论。
【板书设计】
5.电磁铁
影响电磁铁的磁性强弱的因素
与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱
与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱




4.5 《电磁铁》教学设计

【教材分析】
本课是新教科版小学《科学》六年级上册第四单元《能量》第五课。学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁是电能转换磁能的装置，了解其基本构造，知道了电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质，探究了电磁铁磁极与电流方向和线圈缠绕方向有关。
本课围绕本单元“能量”的核心概念，设计了两个活动，第一个是让学生根据已有的认知经验，提出影响电磁铁磁性强弱的合理假设；第二个活动是设计实验，验证假设，掌握对比实验的方法来检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关。
本课主要聚焦于电磁铁产生的磁性强弱不同吗？电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？在本课中，学生将通过观察电磁起重机和自制的电磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探究的问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？本课意在引导学生完整地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”这个科学问题的过程，在亲历对比实验的过程中，逐步学会多角度思考问题，在收集和处理实验数据的过程中，逐步培养科学论证能力，让学生在自主探究与小组合作学习中建立和完善科学概念。
【学情分析】
学生原有概念中对电磁铁的磁性强弱与什么因素有关已经有一定的认识，比如他们认为跟电池的大小、电力大小、电量、线圈长短、粗细、线圈圈数、铁钉大小等有关，对于学生有理有据的假设，要予以肯定，但是他们在科学语言的表述上并不规范或者有重复，教师可以在学生暴露的原有概念基础上组织讨论，并纠正和归纳。六年级的学生已经具有一定的科学探究能力，因此教师可以在学生设计和实施实验时，给学生充分发挥的空间，以生生交流为主。
【教学目标】
科学概念目标
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。
科学探究目标
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。
科学态度目标
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。
科学、技术、社会与环境目标
了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。
【教学重难点】
重点：能控制变量检验线圈圈数和电流大小对磁性强弱影响。
难点：设计并完善电磁铁磁力和线圈圈数以及电流大小关系的实验
【材料准备】
学生探究：三节干电池、三个电池盒、三根长1.3米的单股导线、三枚不锈钢钉、1包大头针、四个塑料盘（一个放大头针，其它三个计数）。
教师准备：课件、“科学交流区”展板。
【教学流程图】

【教学过程】
一、导入（预设3分钟）
提问：观察电磁起重机的工作过程，你知道其工作原理吗？
提问：电磁起重机也是电磁铁，电磁起重机的磁性强到可以吸引一辆汽车，我们自制的电磁铁却只能吸引几个大头针。
引出问题：电磁铁的磁性强弱可能跟哪些因素有关？
设计意图：以电磁铁在生活中的应用实例（电磁起重机）导入，引导学生与自制的电磁铁进行对比，发现电磁铁的磁性强弱差异很大，自然提出“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的问题。
二、作出假设（预设10分钟）
1.提问：那么电磁铁产生的磁力与什么因素有关？
（一方面，电磁铁是将电能转换为磁能的装置，通电时有磁力，断电时磁力消失，那电磁铁的磁力可能和电能的多少有关，另一方面，电磁铁的装置由通电线圈和铁芯组成，那电磁铁的磁力可能跟通电线圈和铁芯有关）
2.学生小组内讨论，作出假设。
3.全班交流，教师梳理。
设计意图：从能量转换的角度来思考电磁铁的磁性强弱，是可以帮助学生从单元核心概念“能量”的角度来思考问题；从电磁铁的组成来思考，也是顺应学生的已有知识经验，来提出有理有据的假设。对于学生提出的因素，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、制定计划（预设6分钟）
1．这些只是我们的假设，为了验证我们的假设，我们必须实验。
2．确定研究主题：同学们提出了很多假设，本节课我们先重点研究问题一：研究电磁铁磁性强弱与线圈圈数的关系，以及问题二：研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。
3．制定研究计划：
（1）为了使研究更科学，在研究之前，我们首先要制定研究计划（板书：制订计划）
研究一：研究电磁铁磁性强弱与线圈圈数的关系研究计划
研究二：研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系研究计划
（2）怎样来设计这个对比实验呢？
（3）学生讨论，制定研究计划
设计意图：这两个因素的对比实验的设计，可以同时进行，也可以根据班情，全班分为两部分，一半人设计探究“线圈圈数”对电磁铁磁性强弱的影响实验，另一半人设计探究“电流大小”对电磁铁磁性强弱的影响实验，然后全班汇报交流。这样可以让学生对于一个实验的进行深入的思考和设计。
4．交流研究计划
（1）学生汇报研究一研究计划：
（a）你觉得在这个实验中要改变的条件是什么？（线圈的圈数）如何改变线圈的圈数？
教师引导：绕多少圈合适？实验做几次？为什么？每次应该相差多少圈呢？（可出示上节课缠绕30圈的实验数据，一般要相差10圈及以上，效果才比较明显）
（b）讨论：刚才我们讨论了实验中需要改变的条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？如何控制这些条件不变呢？
（2）学生汇报研究二研究计划：
（a）你觉得在这个实验中要改变的条件是什么？（电流大小）如何改变电流大小？
教师引导：电池的新旧程度很难确定，通过改变电池数量来改变电流大小更好。
（b）讨论：刚才我们讨论了实验中需要改变的条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？如何控制这些条件不变呢？
5．生生交流，小组修改完善研究计划
四、实验验证（预设10分钟）
1.[播放微课] 探索电磁铁磁性强弱与线圈圈数关系的实验指导以及探索电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验指导
实验前，教师提醒注意事项：
（1） 在操作电磁铁的过程中，电磁铁不能长时间连接电池，以免电池耗电太多。
（2）吸引后的大头针容易残留磁性，使得实验结果不准确，每次实验用新的大头针，充分接触后拿起。
2.学生分组实验：各组根据自己的实验计划，领取材料进行实验，并做好实验记录（师板：实验验证）
（对于基础较好的班级，可以两个实验都在本课时完成，对于基础较薄弱的班级，可以分两个课时，也可以全班分为两部分，一部分研究“线圈圈数”对电磁体磁性强弱的影响，另一部分研究“电流大小”对电磁体磁性强弱的影响。实验结束后，全班汇报交流实验结果，形成集体共识）
五、汇报交流（预设8分钟）
1.交流：先将各组记录得比较完整的实验记录单都收上来，并贴在“科学交流区”展板上，课后请全班同学去看别的组的研究报告。
2.汇总全班数据，集体论证：统计全班数据，形成两个班级数据表，总结两个实验的规律，将数据较为特殊的小组记录单展现出来，请这几组同学说说他们是怎么研究的？然后开展集体论证找出原因，最后形成共识：到底哪些组的结论是合理的。
设计意图：分析全班数据，会发现各小组的数据不一样，但都呈现同样的趋势，可以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，但也要关注到特殊异常的数据，提高学生误差分析的能力。
3.小结：通过实验，我们发现：
（1）在其它条件不变的前提下，电磁铁的磁性强弱与线圈的圈数有关，圈数越多，磁力越大；圈数越少，磁力越小。（板书：圈数多磁力大）
（2）在其它条件不变的前提下，电磁铁的磁性强弱确实与电流大小有关，电流越大，磁力越大；电流越小，磁力越小。（板书：圈数多磁力大）

六、总结延伸、生活运用（预设3分钟）
1．今天这节课，我们通过“提出问题——作出假设——制订计划——实验验证”这样的步骤研究了电磁铁的磁性强弱与线圈的圈数之间的关系。
2．[PPT 出示]电磁起重机的图片
你觉得这个电磁起重机为什么磁力会这么大呢？
（学生发言）
课后可以去查查资料，看看你的解释是否有道理。
设计意图：回到导入的问题，让学生用本节课所学知识来解决问题，学有所用，可以提高学生的学习积极性，了解电磁铁在生活中的应用，体现科学源于生活又用于生活的特点。

【板书设计】
4.5电磁铁
圈数多磁力大
圈数
形状

线圈
电能

电线类型

粗细

（转化）
电池新旧

电磁铁
电流大小

数量多磁力大
电池数量

粗细
磁能

铁芯

形状

长度









【学生记录单设计】









【班级记录表设计】

电磁铁磁性强弱与线圈圈数的关系班级记录表吸引大头针数量


组号

线圈圈数
15
30
45
1



2



3



4



5



6




电磁铁磁性强弱与电流大小的关系班级记录表吸引大头针数量


组号

电池数量
1
2
3
7



8



9



10



11



12




【其他说明】
1. 实验材料的准备：学生电路连接不熟悉，现场绕制电磁铁耗时长，本节课的重点不是练习组装电磁铁，所以教师可以事先为每个小组准备三种线圈圈数不同的电磁铁（15圈/30圈/45圈），提高课堂效率。
2. 在使用电磁铁吸引大头针的过程中，在电磁铁中加入开关，可以使通电和断电更加方便快捷。
第5课　电磁铁
(教材P70～71)
授课时间：______________　　　　　　　　累计____1____课时
课题
电磁铁
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
1.知道电磁铁的磁性强弱是可以改变的。
2.知道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.知道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。
科学探究目标
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。
科学态度目标
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。
科学、技术、社会与环境目标
了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。
教学
重难点
重点：用控制变量法进行实验，检验线圈匝数和电流大小对电磁铁磁性强弱的影响。
难点：设计并完成检验线圈匝数和电流大小与电磁铁磁性强弱关系的实验。
教学
准备
为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒。
教师准备：班级记录表、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.导入：出示钢铁厂处理废铁的图片，
引导学生观察图片，思考钢铁厂是如
何搬运废铁的。
2.讲解：搬运杂乱的废弃钢铁是一件费
力、费时的事情，但是有了电磁起重机就省事多了。电磁起重机是利用电磁铁的原理制造而成的，通电时一次性可以吸起数吨重的废铁，将废铁搬运到指定处后再断开电源，废铁就自动落下来，大大提高了搬运效率。
3.揭题：电磁起重机能轻松吸起数吨重的钢铁，说明电磁铁的磁性强弱是可以改变的，那么它和哪些因素有关呢？我们今天就来研究电磁铁。(板书：电磁铁)
【设计意图】上一课学生体验了用铁钉电磁铁吸起大头针，此处出示电磁起重机吸起数吨重的废弃钢铁，对学生关于电磁铁磁性强弱的认知产生冲击，从而激发他们对本课的学习兴趣。



探索
与研讨
探索：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
1．提问：在上一课里，我们制作了电磁铁，请大家回顾一下，电磁铁是用哪些材料制作而成的呢？（预设：铁芯、线圈、电池。）它在什么情况下会产生磁性？(预设：在线圈通电的情况下会产生磁性。）
2．追问：你们认为电磁铁的磁性强弱可能与什么因素有关？可以怎样设计实验来验证呢？（预设：可能与线圈的匝数有关，可以用线圈匝数不同的电磁铁进行探究实验；可能与电流的大小有关，可以改变接入电路的电池数量进行探究实验；可能与导线的粗细、长度有关,可以分别用不同粗细、不同长度的导线进行探究实验；……）
3．过渡：今天，我们先来探究线圈的匝数和电流的大小这两个因素是否会影响电磁铁的磁性强弱。
4．布置任务：指导学生分组讨论、交流，分别完成设计方案和实验。


探索
与研讨
5.交流：指导学生组内讨论。
组内研讨帮助卡
主持人：实验中，需要改变的条件是什么？保持不变的条件是什么？
学生1：在探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系实验中，需要改变的条件是线圈匝数，保持不变的条件是电流大小，铁芯的粗细、大小，导线的粗细、长度等。
学生2：在探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系实验中，需要改变的条件是电流大小，保持不变的条件是线圈匝数，铁芯的粗细、大小，导线的粗细、长度等。
主持人：你们从实验中得出了什么结论？
学生3：电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和电流大小有关。在一定条件下，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；通入电磁铁的电流越大，磁性越强。
主持人汇总大家的发言。
6.研讨汇报。
集体汇报帮助卡
主持人：请各小组代表依次汇报你们组在实验中的发现。
小组1：在任务一中，我们通过保持电流大小等其他条件不变，改变线圈的匝数进行实验，发现电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强；匝数越少，磁性越弱


探索
与研讨
在任务二中，我们通过保持线圈匝数等其他条件不变，通过改变电流的大小进行实验，发现电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强；电流越小，磁性越弱。
主持人：其他小组对小组1的汇报内容有疑问或补充吗？
其他小组：没有。
主持人：谢谢大家的发言，汇报活动结束。
【设计意图】本环节引导学生根据分组讨论的方案进行实验探究，进而得出实验结论，让学生通过小组合作的方式，经历一个完整的探究过程。实验中学生可能会因线圈匝数选择不合理或操作不当而失败，此时要鼓励学生多次尝试，并用科学的数据说话，从而培养学生严谨、实事求是的科学精神。

拓展
与小结
小结：在一定条件下，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强，线圈匝数越少，磁性越弱；电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强，电流越小，磁性越弱。

板书
设计


教学
反思
　　本课中，学生主要有两个任务，一是做出假设，利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素；二是设计实验，验证假设，用科学的方法验证电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关，得出“一定条件下，线圈匝数越多，电流越大，磁性越强”的结论。这里有两条线，明线是学生能得出正确的结论，暗线是学生需要运用科学的方法。从整堂课的教学效果来看，学生制订实验方案比验证假设、得出正确结论更难一些。因此，在教学过程中需加强关注，速度放慢一些，给学生充足的时间进行研讨。

课后
作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练P52第三题。
三、选择题。
1.其他条件不变，改变电路中的电池正负极的连接方向，电磁铁的磁性强弱(　　)。
A.变大 B．变小 C．不变
5.下图所示电磁铁中磁性最强的是(　　)。

参考答案 三、1.C　5.A


第四单元 能量
5．电磁铁
【教材简析】
本课是六年级上册《能量》单元的第5课，意在引导学生经历完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用对比实验寻找影响电磁铁磁性强弱的因素，非常适合学生的心理需要和认知水平，通过假设、设计、验证和分析等一系列过程，更有利于培养学生缜密的思维。本课有两个活动：第一，作出我们的假设。学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素。第二，设计实验，检验假设。本节课主要安排学生共同检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关，重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。
【学生分析】
学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁的基本构造，电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。本课中学生通过观察电磁起重机和自制的电磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探究的问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？学生具备设计对比实验的能力，也有一定的数据分析能力，为本课的开展奠定了基础。
【教学目标】
科学概念目标
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。
科学探究目标
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. 能用实验数据论证自己的观点。
科学态度目标
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。
科学、技术、社会与环境目标
了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。
【教学重难点】
重点：通过实验发现电磁铁磁性强弱可以改变。
难点：会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。
【教学准备】
为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒、小空盒。
教师准备：班级记录表、教学课件、活动手册。
【教学过程】
一、聚焦
1. 出示电池组和铁芯，让学生组装电磁铁，并完成搬运。
两只小空盒，一只空的，另一只装有若干大头针。如何把大头针用电磁铁从一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。
2. 请一位学生用电磁铁搬运大头针。
3. 观看电磁起重机工作场景的视频。
4. 提问：为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们的自制电磁铁却只能吸引几枚大头针呢？这节课，我们就一起来研究“电磁铁”。
设计意图：通过活动操作和观看电磁起重机工作场景，直观地了解电磁铁的磁性强弱是可以改变的，激发学生对磁性强弱研究的兴趣。
二、探索
（一）影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？
1．提问：你觉得影响电磁铁磁力大小的因素可能有哪些？你是根据什么做出这样的假设的？
2．分组讨论。
3．讨论汇报。
（板书：线圈圈数、电池数量、铁芯粗细、铁芯长短、线圈长短、线图粗细、线圈形状、线的类型……）
（二）设计实验，进行检验
1. 老师给每个小组准备了一些实验材料：1组电池、2组电池、3组电池、大头针、20圈的电磁铁、40圈的电磁铁、60圈的电磁铁等。我们利用这些材料可以用来研究哪个问题？
2. 制定研究计划，完成表格。
研究的内容
电磁铁磁性强弱的实验研究
研究假设
电磁铁，磁性（磁能）
研究改变的条件

研究不变的条件

怎么改变这个条件



吸起大头针数（个）



磁性强弱排序



实验结论
电磁铁，磁性（磁能）
3. 交流研究计划。
交流重点：（1）我们的假设要完整具体，即要说出线圈匝数多少与磁性强弱的具体关系；电流大小与磁性强弱的具体关系。（2）做这个实验需要哪些材料？（3）对比实验只能改变一个条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？
4. 实施研究计划，整理实验数据。
（1）实验时应注意些什么？（观看微视频）
规范操作：钉尖吸引；慢慢移动；断电数数。
注意事项：注意分工，做好记录，实验后整理好材料；完成实验后将各组数据登记到汇总表。
（2）看清实验记录单，动手实验。
（3）汇总到班级记录表。
设计意图：这两个活动属于典型的对比实验，实验前小组研究计划的制定尤为重要，学生重点需要考虑的是怎样做到公平实验，实验需要改变的条件是什么，实验不需要改变的条件是什么。如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验前需要结合活动手册中的表格进行讨论。
三、研讨数据，得出结论
1．各小组准备汇报发言。
2．汇报交流：实验前的假设是什么？实验取得的数据是什么？数据能不能说明问题？
3．再次观察汇总的数据，又有什么新的发现？（同样线圈匝数或者同样的电池数量，每个小组的实验数据也是不一样的）这是为什么呢？
设计意图：学生通过实验结果归纳共同得出结论：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，即线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，即电流大磁性强，电流小磁性弱。
四、拓展
影响电磁铁磁力大小的因素还有很多，课后请大家继续来研究其他因素与电磁铁磁性强弱的关系。
设计意图：显然影响电磁铁磁性强弱的因素还有很多，引导学生继续用所学方法开展研究，得出科学结论。
【板书设计】
电磁铁
电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。
与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。
与铁芯粗细有关：
【活动手册使用说明】
活动手册的内容包括研究的内容、研究的假设、改变的条件、不改变的条件、吸起大头针的个数、磁性强弱的排序和实验结论。学生可以根据所在小组选择的研究内容进行填写。这样设计是为了让学生重点掌握对比实验的基本思路，经历一个完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。在记录时教师要特别强调学生记录真实的实验数据，鼓励学生用实验数据来证明自己的猜测。
研究的内容
电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关
研究假设
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（根据自己的假设填写）l
改变的条件
电磁铁的线圈匝数
不改变的条件
电流大小，铁芯的粗细、大小，线圈的粗细、长度等
条件如何改变
根据实验实际情况填写
吸起大头针个数
根据实验实际情况填写
强弱排序
根据实验实际情况填写
实验的结论
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

研究的内容
电磁铁的磁性强弱是否与电流大小有关？
研究假设
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（根据自己的假设填写）
改变的条件
电池大小（或电池节数）
不改变的条件
铁芯的粗细、大小，线圈的圈数、粗细、长度等
条件如何改变
根据实验实际情况填写
吸起大头针个数
根据实验实际情况填写
强弱排序
根据实验实际情况填写
实验的结论
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