16.《电磁铁（二）》（教学设计）-2025-2026学年五年级下册科学青岛版

16.《电磁铁（二）》 授课时间： 年 月 日第 周星期 第 节 总节数： 教材分析 本课是青岛版五年级下册《电磁铁》单元的第二课时。教材承接上一课制作电磁铁的基础，引导学生深入探究电磁铁的磁极性质。内容涵盖“电磁铁有磁极吗”、“电磁铁的磁极是否可变”以及“改变磁极的方法”。通过类比推理和对比实验，让学生理解电磁铁与永久磁铁的异同，掌握控制变量法在探究中的应用，培养严谨的科学思维。 学情分析 学生在第一课时已初步了解电磁铁的制作及通电产生磁性、断电磁性消失的特性。对于磁铁的两极概念已有认知，但容易将电磁铁与永久磁铁混淆，认为其磁极固定不变。学生具备基本的实验操作能力，但在设计对比实验、控制变量方面可能存在困难。教学中需通过具体情境引导，突破“磁极可变性”这一难点，激发探究兴趣。 课时教学目标 科学观念 1. 知道电磁铁也有南极和北极两个磁极。 2. 理解改变线圈缠绕方向或电流方向可以改变电磁铁的磁极。 科学思维 1. 能运用类比推理的方法，根据磁铁性质推想电磁铁的性质。 2. 能通过对比实验，归纳出改变电磁铁磁极的方法。 探究实践 1. 能动手制作简易电磁铁，并利用小磁针检测其磁极。 2. 能在实验中准确记录现象，得出科学结论。 态度责任 1. 养成实事求是、尊重证据的科学态度。 2. 体验科学探究的乐趣，增强对电与磁关系的探索欲望。 教学重点、难点 重点 1. 探究并确认电磁铁具有南北两极。 2. 掌握改变电磁铁磁极的方法（改变线圈绕向或电流方向）。 难点 1. 设计并进行控制变量的对比实验。 2. 准确判断电磁铁的南北极（利用小磁针的相互作用规律）。 教学方法与准备 教学方法 探究式教学法、小组合作学习法、演示法 教具准备 干电池、绝缘导线、大铁钉、小磁针、曲别针、记录单、多媒体课件 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，提出猜想 一、故事引入，引发思考 （1）、创设情境，回顾旧知 同学们，上节课我们亲手制作了神奇的电磁铁，发现它通电有磁性，断电没磁性。今天，老师带来了一位老朋友——指南针（展示小磁针）。如果我把刚才做的电磁铁靠近指南针，会发生什么有趣的事情呢？请大家闭上眼睛想象一下，或者用手比划一下。 （2）、提出问题，激发猜想 大家看，普通的磁铁都有两个固定的磁极：南极（S）和北极（N），而且同极相斥，异极相吸。那么，我们制作的电磁铁是不是也有像普通磁铁一样的两极呢？它的两极是固定不变的吗？ 引导语：请同学们结合以前对磁铁的了解，大胆猜测一下：电磁铁可能有哪些性质？你认为电磁铁有几极？这些极会变化吗？请把你的猜想写在记录单的第一栏。 （3）、引入类比推理方法 我们在科学中常用一种聪明的方法来推测未知事物，那就是“类比推理”。就像因为电磁铁能吸铁，所以推测它可能有其他性质一样。今天我们就用这种方法来开启今天的探险之旅！ 二、明确任务，组建团队 （1）、发布挑战任务 今天的挑战任务是：第一，证明电磁铁有没有磁极；第二，看看能不能让电磁铁的磁极“变魔术”，发生位置或性质的改变。我们将以小组为单位，成为“小小科学家”来完成这项任务。 （2）、分配角色，强调安全 每个小组选出组长、操作员、记录员和汇报员。特别提醒：实验中使用的是干电池，不能长时间短路，通电时间要短，避免电池发热。安全第一，探究第二！ 1. 观察小磁针，思考电磁铁靠近后的反应。 2. 基于磁铁知识，猜想电磁铁是否有两极及是否可变。 3. 记录自己的猜想，理解类比推理的含义。 4. 分组分工，明确实验安全注意事项。 设计意图 通过回顾旧知和创设贴近生活的情境，激发学生的好奇心。利用类比推理引导学生从已知（磁铁）推测未知（电磁铁），降低探究难度，同时自然引出本节课的核心问题。 二、实验探究，验证性质 一、探究活动一：电磁铁有磁极吗？ （1）、指导实验方案 我们要怎么知道电磁铁有没有磁极呢？回忆一下，我们平时是怎么判断一块磁铁哪头是南极、哪头是北极的？对了，就是用已知的小磁针去靠近它。如果小磁针的北极被吸引，那电磁铁的这一端就是南极；如果被排斥，那就是北极。现在，请各小组拿出你们做好的电磁铁和小磁针，开始你们的“侦探行动”吧！ （2）、巡视指导，纠正错误 教师在巡视中发现，部分小组直接将电磁铁两端同时靠近小磁针，导致无法判断。教师及时介入：“同学们，一次只能拿一端去靠近小磁针哦。先拿A端靠近小磁针的北极，观察现象；再拿B端靠近，观察现象。注意，通电时间要短，看到现象立刻断开！” （3）、组织交流，得出结论 请各小组汇报：你们发现了什么？电磁铁的两端分别和小磁针的什么极发生了吸引或排斥？ 预设结论：有的小组发现电磁铁一端吸引小磁针北极，另一端排斥，说明它有南北两极。教师总结：是的，电磁铁确实像普通磁铁一样，有两个磁极，分别是南极（S）和北极（N），并且遵循“同极相斥，异极相吸”的规律。 二、探究活动二：电磁铁的磁极会变吗？ （1）、提出新挑战 既然电磁铁有两极，那这两极是永远固定的吗？还是说我们可以像变魔术一样改变它们？请大家开动脑筋，想一想，哪些因素可能会影响电磁铁的磁极呢？ 引导语：回顾我们的制作过程，我们改变了什么？我们用了不同的铁芯？不同的线圈匝数？还是改变了电流的方向？或者是改变了线圈缠绕的方向？ （2）、设计对比实验 请各小组讨论并选择其中一个变量进行实验。比如，保持电池正负极连接不变，只改变线圈的缠绕方向（顺时针变逆时针）；或者保持线圈绕向不变，只改变电池的正负极接法。记住，这是对比实验，每次只能改变一个条件，其他条件保持不变。 （3）、实施实验，记录数据 学生分组实验。教师提供记录单，要求记录：原线圈绕向、原电池接法、小磁针偏转情况（吸引/排斥）、改变后的绕向或接法、改变后的小磁针偏转情况。 （4）、分析数据，得出结论 请各组分享实验结果。经过全班汇总，我们发现：当改变线圈缠绕方向时，磁极变了；当改变电池正负极连接方向时，磁极也变了。这说明电磁铁的磁极是可以改变的！ 三、归纳总结，构建模型 （1）、师生共同总结 现在，谁能用一句话告诉大家，怎样改变电磁铁的磁极？ 预设回答：改变线圈缠绕方向，或者改变电流方向（电池正负极接法）。 （2）、板书核心结论 教师在黑板上板书：电磁铁磁极改变方法 = ①改变线圈缠绕方向；②改变电流方向。 1. 利用小磁针检测电磁铁两端，判断是否有磁极。 2. 观察小磁针的偏转情况，区分南极和北极。 3. 讨论并提出可能的影响因素，设计对比实验方案。 4. 动手操作，改变线圈绕向或电流方向，记录实验现象。 设计意图 通过两个层层递进的实验活动，让学生亲历“猜想-验证-结论”的科学探究全过程。重点训练学生运用控制变量法进行对比实验的能力，并通过数据分析归纳出电磁铁磁极变化的规律，突破教学难点。 三、拓展应用，深化认识 一、解决实际问题：如何让磁性立即消失？ （1）、抛出难题 同学们，我们在第一课时提到，用普通铁钉做电磁铁，断电后有时磁性不会马上消失。这在实际应用中是个麻烦事，比如起重机吸废铁时，如果断电了还吸着，就卸不下来货了。怎样才能让电磁铁断电后磁性立即消失呢？ （2）、引导查阅资料 请大家快速阅读教材第47页的“拓展活动”部分，或者结合刚才的实验经验，想一想。提示：我们用的铁钉是软铁还是硬铁？如果是钢钉会怎样？ （3）、分享与交流 学生分享：使用软铁芯（如软铁棒）代替普通铁钉或钢钉，因为软铁导磁性好且剩磁少。教师补充：这就是为什么工业上的电磁铁通常使用软铁芯。此外，还可以增加断电时的反电动势装置等（简要提及，不深究）。 二、课堂总结与升华 （1）、回顾全课 今天我们通过类比推理和实验探究，知道了电磁铁也有南北两极，并且可以通过改变线圈绕向或电流方向来改变磁极。我们还学会了如何控制变量进行实验。 （2）、情感升华 科学就在我们身边，从简单的电磁铁到巨大的电动机，都蕴含着电与磁的奥秘。希望大家保持好奇心，继续探索科学的无限可能！ 1. 思考如何解决电磁铁剩磁问题，查阅资料寻找答案。 2. 了解软铁芯在电磁铁中的应用价值。 3. 聆听U形电磁铁的挑战任务，激发课后探究兴趣。 4. 参与课堂总结，梳理本节课的知识脉络。 设计意图 通过解决实际问题（剩磁）和开放性挑战（U形电磁铁），将课堂知识延伸到生活实际，培养学生的创新意识和工程思维。同时巩固所学知识，为后续课程做好铺垫。 板书设计 16 电磁铁（二） 一、电磁铁有磁极吗？ 有！南极（S） 北极（N） 规律：同极相斥，异极相吸 二、磁极会变吗？会！ 方法：1. 改变线圈缠绕方向2. 改变电流方向（电池正负极） 三、探究方法： 类比推理、控制变量法 教学反思 成功之处 1. 教学设计紧扣新课标，注重科学思维的培养，通过类比推理有效降低了探究难度。 2. 实验环节设计巧妙，通过“侦探行动”和“变魔术”的情境，极大地激发了学生的参与热情。 3. 学生能够主动运用控制变量法进行对比实验，并在数据分析中得出了正确的结论，体现了探究实践能力的提升。 不足之处 1. 部分小组在实验操作中，由于导线缠绕不够紧密或接触不良，导致实验现象不明显，影响了探究效率。 2. 在“同时改变两个变量”的思考环节，部分学生理解有困难，解释不够透彻，需要更多直观演示。 3. 课堂时间把控略显紧张，拓展活动中的U形电磁铁制作未能充分展开，留作课后作业稍显仓促。 学科网（北京）股份有限公司 $