15.《电磁铁（一）》教学设计-2025-2026学年科学五年级下册青岛版

15.《电磁铁（一）》 授课时间： 年 月 日第 周星期 第 节 总节数： 教材分析 本课选自青岛版小学科学五年级下册第四单元，是连接电与磁知识的关键节点。教材通过“认识电动小车”的生活情境引入，引导学生拆解小马达，发现内部由铁芯和线圈构成的装置——电磁铁。核心内容包含制作简易电磁铁、观察通电吸起曲别针、断电后磁性消失的现象，从而建立“电能生磁”及“电磁铁将电能转化为磁能”的科学概念。教材还设计了类比推理环节，引导学生推测电磁铁是否具有磁铁的两极性质，并提示了断电后磁性残留的拓展思考，旨在培养学生的探究技能与创新意识。 学情分析 五年级学生已具备基本的电路连接知识和对磁铁性质的初步认知，知道磁铁有南北极、能吸铁等特性。在动手操作方面，他们喜欢拆装玩具，但对电流产生磁性的原理尚属首次接触，思维上容易混淆“电”与“磁”的关系。学生可能难以理解“电能转化为磁能”的抽象过程，且在制作电磁铁时容易忽略安全用电规范（如不能长时间通电）。教学中需通过直观的实验现象和生活实例，搭建从感性认识到理性认知的桥梁，突破“电磁铁本质”这一难点。 课时教学目标 科学观念 1. 知道电磁铁是由铁芯和线圈组成的装置，通电时产生磁性，断电后磁性消失。 2. 理解电磁铁是将电能转换成磁能的装置，并能识别生活中的电磁铁应用。 科学思维 1. 能通过类比推理的方法，根据磁铁的性质推测电磁铁可能具有的特性（如是否有两极）。 2. 能在实验中观察、比较通电与断电状态下电磁铁的不同表现，形成基于证据的解释。 探究实践 1. 能利用导线、铁钉、电池等材料制作一个简易电磁铁，并规范进行吸铁实验。 2. 能针对“断电后磁性是否立即消失”的问题设计简单的验证方案或提出改进思路。 态度责任 1. 在制作和使用电磁铁的过程中，养成安全用电的习惯，不长时间接通电路。 2. 乐于分享自己的实验发现，对电磁铁的应用表现出浓厚的探索兴趣。 教学重点、难点 重点 1. 制作简易电磁铁，并通过实验观察其“通电有磁、断电无磁”的基本性质。 2. 理解电磁铁的工作原理：电流通过绕在铁芯上的线圈产生磁性。 难点 1. 理解“电能转化为磁能”的能量转换概念。 2. 运用类比推理方法，科学地推测电磁铁可能具有的其他性质（如两极性），并意识到推理需要验证。 教学方法与准备 教学方法 情境教学法、探究实验法、类比推理法、小组合作学习 教具准备 多媒体课件（含高速列车视频）、拆解的小马达、漆包线、大铁钉、电池盒、干电池、曲别针若干、绝缘胶带、记录单 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，揭秘秘密 一、故事线启动：寻找“隐形大力士” （一）、播放视频，创设情境 教师播放一段蓝银色高速列车停靠在站台，背景有蓝天和输电塔的短视频，伴随磁悬浮列车的运行声音。随后提问：“同学们，你们见过这种跑得飞快的列车吗？它为什么能稳稳地‘浮’在轨道上，甚至跑那么快而不受摩擦力阻碍呢？其实，它的秘密武器藏在‘电’和‘磁’的握手之中。”接着展示一辆电动小车的图片，问道：“你玩过电动小车吗？车里那个让轮子转起来的小马达，里面到底藏着什么秘密？今天我们就化身‘小小侦探’，去揭开这个秘密！” （二）、拆解观察，初识结构 教师分发拆解好的小马达零件（或展示实物图），引导学生分组观察。提问：“请仔细观察，小马达里除了外壳，最核心的部件是什么？”引导学生发现里面有一个银色的圆柱体（铁芯）和缠绕在上面的铜线圈。教师总结：“没错，这个由铁芯和线圈构成的装置，就是我们今天要研究的对象——电磁铁。大家看，这就是电磁铁的雏形。” （三）、提出问题，激发猜想 教师继续追问：“既然叫电磁铁，那它和普通的磁铁有什么不一样？它什么时候会有磁性，什么时候没有磁性？如果给它通上电，它会变成什么样？断电后又会发生什么？”引导学生大胆猜想，并将学生的猜想记录在黑板上，为后续实验埋下伏笔。 二、任务发布：组建“电磁实验室” （一）、明确任务，分配角色 教师宣布本节课的核心挑战：“我们的任务是制作一个能吸起曲别针的电磁铁，并验证它的脾气（性质）。”将全班分为若干个“电磁实验室”，每组选出一名组长（负责统筹）、一名材料员（负责领取器材）、一名操作员（负责接线）和一名记录员（负责记录数据）。 （二）、强调安全，规范操作 教师严肃强调安全规则：“在实验室里，安全第一！我们使用的电池虽然电压不高，但绝对不能长时间通电，否则电池会发热甚至损坏，线圈也会变烫。记住口诀：‘通电即测，断开休息’。只有遵守规则，才能成为合格的科学家。” 1. 观看高速列车视频，感受科技魅力。 2. 观察小马达零件，识别铁芯和线圈。 3. 积极参与讨论，提出关于电磁铁磁性的猜想。 4. 明确小组分工，领取实验器材。 设计意图 通过高速列车和电动小车的生活情境，激发学生对“电与磁”关系的好奇心。拆解小马达的活动让学生直观看到电磁铁的结构，将抽象概念具象化。安全规范的强调为后续实验打下基础，确保探究活动有序进行。 二、动手制作，探究性质 一、制作电磁铁：点亮“磁力开关” （一）、示范步骤，讲解要点 教师在讲台上演示制作过程：取一根粗大的铁钉，将漆包线的一端固定在铁钉一端，然后顺着同一个方向紧密地缠绕在铁钉上，大约缠绕20-30圈。注意提醒学生：“线圈一定要朝同一个方向绕，不能忽左忽右，否则磁场会抵消。线头要留长一点，方便连接电池。”最后，用砂纸打磨掉线头的绝缘漆，露出铜丝，准备连接电路。 （二）、学生操作，巡视指导 学生分组开始制作。教师巡视各组，重点指导那些缠绕松散或方向不一致的小组。对于遇到困难的学生，教师引导：“试试把线拉紧一点，像编辫子一样整齐排列。如果绕乱了，就重新来一次，科学容不得马虎。”同时提醒学生不要急于通电，先检查线路是否完好。 （三）、连接电路，初次尝试 当所有小组都制作完成后，教师指导他们将线圈两端分别连接到电池的正负极上。此时，教师再次强调：“现在，我们要给电磁铁‘喂电’了！请大家快速将导线接触电池，看看会发生什么。一旦吸起东西，立刻断开！” 二、实验探究：验证“通电有磁，断电无磁” （一）、对比实验，观察现象 教师引导学生进行对比实验：“请各组拿出一些曲别针。第一步，在电磁铁不通电的时候，靠近曲别针，看看能不能吸起来？第二步，通电瞬间，再次靠近，观察现象。第三步，迅速断电，再靠近，观察变化。”教师要求学生在记录单上如实记录：通电时吸起了多少枚曲别针？断电后曲别针是否全部掉落？ （二）、深度思考，理解能量转换 教师提问：“为什么通电时它能吸起曲别针，断电后就吸不起来了？这说明了什么道理？”引导学生结合刚才的操作体验，得出结论：“电流通过绕在铁芯上的线圈产生了磁性，断电后磁性消失。电磁铁实际上是把电能变成了磁能。”教师板书核心概念，并用通俗的语言解释：“就像我们给身体充电能运动一样，电磁铁也是靠‘吃’电来产生‘力’的。” （三）、异常处理，拓展思考 教师故意设置一个“陷阱”：“有没有同学发现，有时候断电后，铁钉上还吸着几枚曲别针不掉下来？这是怎么回事？”引导学生讨论：是不是铁芯本身就有磁性？还是因为断电太快？教师借此引出教材中的拓展活动：“这说明有些铁芯断电后磁性不会立即消失。如果我们想让磁性立即消失，该怎么办？大家可以课后查阅资料，或者想想怎么改进我们的铁芯。” 1. 按照教师示范，同向缠绕线圈，制作电磁铁。 2. 连接电路，进行通电和断电的对比实验。 3. 观察并记录通电吸起曲别针、断电后曲别针掉落的现象。 4. 参与讨论，理解电能转化为磁能的原理。 设计意图 本环节是课堂的核心。通过亲手制作和对比实验，让学生亲历“发现问题-解决问题-验证结论”的科学探究过程。重点突破“通电有磁、断电无磁”的性质，并渗透能量转换的思想。对异常现象的讨论培养了学生严谨的科学态度和批判性思维。 三、总结延伸，生活应用 一、梳理知识，构建网络 （一）、师生共同总结 教师带领学生回顾本节课的重点：“今天我们做了什么事？发现了什么？”引导学生齐声说出：“制作了电磁铁，发现通电有磁、断电无磁，理解了电能转磁能。”教师板书思维导图，将“电磁铁”置于中心，分支包括“组成（铁芯+线圈）”、“性质（通电有磁、断电无磁、可能有两极）”、“应用（起重机、电话等）”。 二、联系生活，拓展视野 （一）、布置分层作业 教师布置作业：“基础作业：完成课本练习；提升作业：查阅资料，了解如何改变电磁铁的磁力大小；挑战作业：尝试制作一个能自动开关门的电磁门锁模型。” 1. 回顾本节课的学习内容，复述电磁铁的性质。 2. 欣赏生活中的电磁铁应用图片，感受科学的价值。 设计意图 通过总结梳理，帮助学生构建完整的知识体系。联系生活实际，让学生体会到科学知识就在身边，增强学习的实用性。分层作业满足不同层次学生的需求，激发持续探究的兴趣。 板书设计 课题：15 电磁铁（一） [图示：铁钉 + 线圈 = 电磁铁] 一、组成：铁芯（提供磁性增强）线圈（通电产生磁场） 二、性质：   1. 通电 → 有磁性 2. 断电 → 无磁性 3. 能量转换：电能 → 磁能 三、探究（类比推理）：   磁铁：吸铁、两极、同斥异吸   ↓ 推测 ↓   电磁铁：？（待验证） 四、安全提示：不可长时间通电！ 教学反思 成功之处 1. 采用了“寻找隐形大力士”的故事线贯穿全课，极大地调动了五年级学生的积极性，使枯燥的电路连接变得有趣味。 2. 实验教学环节设计严谨，特别是强调了“对比实验”和“安全用电”，学生在操作中不仅掌握了技能，还养成了良好的科学习惯。 3. 类比推理环节有效突破了思维定势，引导学生从已知推导未知，提升了高阶思维能力。 不足之处 1. 部分小组在制作电磁铁时，线圈缠绕不够紧密，导致实验效果不佳，下次应提前准备好半成品或加强个别指导。 2. 在讨论“断电后磁性残留”问题时，由于时间紧张，未能深入展开，部分学生对此感到困惑。 3. 对于电磁铁两极的验证，仅停留在方案设计阶段，未能在课堂上进行实际操作，略显遗憾。 学科网（北京）股份有限公司 $