3.14 电磁铁（教学设计）科学青岛版六年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦电磁铁的构造、性质及应用，通过电磁起重机情境对比普通磁铁特性，引出“通电有磁、断电磁消失”的核心问题，搭建新旧知识联系的学习支架，引导学生逐步探究电磁铁的构成与磁极规律。 以探究实践为主线，通过拆解小马达认识构造、小组设计对比实验验证磁极改变因素，渗透类比推理与控制变量的科学思维，强调实验安全与合作交流的态度责任，助力学生提升证据意识和探究能力，为教师提供完整可操作的探究教学方案，有效落实核心素养。

青岛版（2024）科学六年级上册 3.14《电磁铁》教学设计 课题 3.14 电磁铁 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1. 知道电磁铁由铁芯和线圈两部分构成；通电产生磁性，断电磁性消失，能量转化是电能转化为磁能。 2. 电磁铁有南北磁极；改变线圈缠绕方向、改变电池正负极连接方向，可以改变电磁铁的磁极。 3. 了解电磁铁在生产生活中的多种应用。 科学思维： 1. 运用类比推理，根据普通磁铁的性质推想电磁铁的性质，懂得类比推理结果需要实验验证。 2. 能根据实验现象对比分析，归纳影响电磁铁磁极改变的因素，发展证据意识与归纳推理能力。 探究实践： 1. 通过拆解小马达，认识电磁铁构造；小组合作自主讨论、设计电磁铁实验方案，完成通电、断电吸回形针实验，观察记录实验现象，得到实验结论。 2. 小组设计探究电磁铁磁极的实验，再设计对比实验，探究什么因素改变电磁铁磁极，填写实验记录表。 3. 能够联系生活，列举电磁铁的应用实例。 态度责任： 1. 严谨对待科学实验，注意实验安全，不可以长时间接通电磁铁电路。 2. 乐于小组合作交流实验发现，体会电磁铁给生产生活带来便利，感受电磁科学技术的价值。 教学重难点 重点：认识电磁铁构造；通电有磁、断电磁消失；电磁铁有磁极，磁极可以被改变；电能可以转化成磁能。 难点：理解类比推理的科学方法；准确分析电磁铁磁极改变的实验变量。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、聚焦 情境导入，揭示课题（5分钟） 师：同学们请看图片，这是电磁起重机。大家观察，电磁起重机通电之后，就可以牢牢吸起一堆铁块；一切断电源，铁块就直接掉下来。大家思考，普通磁铁断电不会失去磁性，那电磁起重机是怎么做到通电吸铁、断电铁就掉落呢？谁来大胆猜一猜？ 生1：通电之后它才变成磁铁，没电就不是磁铁了。 生2：里面有特殊装置，电控制磁性。 师：大家猜想很有价值。这种通电产生磁性，断电磁性消失的装置，叫作电磁铁。今天我们学习第14课《电磁铁》，一起来揭开电磁铁的秘密。 （板书课题：电磁铁） 课 程 学 习 二、探索 活动1 研究电磁铁的性质（27分钟） 任务一：认识电磁铁的构造，拆解小马达 师：电磁铁藏在很多机器里面，小马达内部就有电磁铁。请大家看课本图片，小组观察拆解开来的小马达，仔细看一看小马达里面有什么？4人小组互相说一说你的发现，时间2分钟。（生生小组交流，教师巡视） 师：时间到，哪个小组分享你们观察到的小马达内部结构？ 小组1代表：我们拆开小马达，看到里面有一圈一圈的导线，这是线圈。线圈中间有一根金属的芯。 师：观察得很仔细。课本标注出两个关键部分，一圈圈导线叫线圈，线圈中间的金属芯叫作铁芯。 师：那电磁铁的组成是什么？谁总结？ 生：电磁铁是由铁芯和线圈两部分组成的。 师：板书：电磁铁 = 铁芯 + 线圈。 师：那如果我们模仿小马达，自己做一个简易电磁铁装置，通电之后会发生什么现象？接下来我们进行实验探究。 任务二：制作简易电磁铁，探究通电、断电现象 师：现在，请小组讨论，我们怎么搭建简易电磁铁装置？我们要观察哪几个现象？大家结合课本的三个引导问题进行讨论。 PPT出示问题： 1.将装置靠近回形针，通电时有什么现象？ 2.断电后，又有什么现象？ 3.以上现象说明能是怎样转化的？ 师：给大家3分钟，小组讨论，共同完善我们的实验方案。注意提示：不要长时间通电，避免电池快速耗电发热！（学生小组生生交流讨论，教师巡场指导） 师：哪个小组汇报你们设计的实验方案？ 小组代表：我们的方案：把漆包线缠绕在铁芯上面做成电磁铁，连接电池、开关组成完整电路。第一步，开关闭合通电，把电磁铁靠近回形针，观察能不能吸起回形针；第二步，断开开关断电，观察电磁铁还能不能吸住回形针；记录两次现象，思考能量发生什么变化。实验做完及时断开开关，不能长时间通电。 师：其他小组有没有补充？ 生：我们要多重复几次实验，避免偶然的误差。 师：非常棒，老师整合完善全班的实验方案： 实验步骤： ①把线圈紧密缠绕在铁芯上，连接电池、开关，组装简易电磁铁。 ②闭合开关通电，将电磁铁靠近一堆回形针，仔细观察现象。 ③断开开关断电，再次观察回形针发生什么变化。 ④重复实验2‑3次，如实记录现象，实验结束后立刻断开电路。 安全提醒：严禁长时间接通电路，防止电池发烫。 师：请各小组领取材料，动手开展实验。（学生小组动手操作实验，教师巡视，参与小组讨论） 师：好，实验结束，请同学们把器材摆放整齐。我们来交流实验现象。通电的时候，发生什么？ 生：通电之后，电磁铁能够吸起回形针，说明通电电磁铁产生了磁性。 师：很好。那断开电源，断电之后呢？ 生：断电，回形针全部掉下来，电磁铁磁性消失，不能吸引回形针。 师：总结实验现象：通电，电磁铁产生磁性；断电，电磁铁磁性消失。 师：那这个过程，能量是如何转化的？小组简短思考。 生：电池提供电能，通电之后电磁铁拥有磁性，电能转化为磁能。 师：实验结论：电磁铁通电产生磁性，断电磁性消失；能量转化：电能 → 磁能。 任务三：探究电磁铁有没有磁极 师：我们之前学习普通磁铁，磁铁有南极、北极，同极相斥，异极相吸。那电磁铁有没有磁极呢？大家想一想，我们可以用什么器材来检验？小组讨论1分钟。 生：我们可以拿小磁针，把电磁铁两端靠近小磁针，看会不会发生吸引或者排斥。如果出现排斥现象，就说明电磁铁有磁极。 师：说得很好。这就是课本讲到的类比推理：电磁铁可以吸铁，和普通磁铁一样，我们就推想电磁铁也许也存在磁极。但是类比推理仅仅是猜想，猜想必须经过实验验证。 师：请小组领取小磁针开展探究实验。把电磁铁通电，分别把电磁铁的两端靠近小磁针，观察小磁针的偏转。 （学生小组实验） 师：同学们，你们看到了什么现象？ 生：电磁铁一端吸引小磁针N极，另一端排斥小磁针N极。说明电磁铁也有南极和北极两个磁极，同样满足同极相斥，异极相吸。 师：结论：电磁铁有南极、北极，遵循同极相斥、异极相吸的规律。 任务四：探究电磁铁的磁极能不能改变 师：既然电磁铁存在南北磁极，那电磁铁的磁极能不能发生改变？大家看课本，同学们提出两个猜想：猜想一：改变线圈缠绕方向；猜想二：改变电池正负极连接方向。 师：请小组讨论，怎么设计对比实验来验证这两个猜想？填写课本记录表，思考哪些条件要变，哪些条件保持不变，3分钟小组讨论。（生生交流讨论） 师：哪个小组说一说你们的实验方案？ 小组代表：第一个实验，保持电池正负极不变，改变线圈缠绕方向，通电之后，用小磁针检测电磁铁磁极，看磁极是否变化。第二个实验，线圈缠绕方向不变，调换电池的正负极接线，再次用小磁针检测磁极。分别把现象记录在记录表中。 师：其他小组补充。 生：两次实验，铁芯、电池数量都不能改变，只改变我们研究的那一个条件。 师：完善全班实验方案： 实验1：探究线圈缠绕方向对磁极的影响 不变条件：铁芯、电池正负极接法；改变条件：线圈缠绕方向；用小磁针检测磁极。 实验2：探究电池正负极接法对磁极的影响 不变条件：铁芯、线圈缠绕方向；改变条件：调换电池正负极接线；用小磁针检测磁极。 师：小组开始动手实验，认真填写记录表。（学生分组实验，教师巡视） 师：实验结束，我们来汇报现象。改变线圈缠绕方向之后，磁极怎么样？ 生：线圈缠绕方向改变，电磁铁南北磁极发生改变。 师：调换电池正负极连接方向呢？ 生：电池正负极接线调换，电磁铁磁极也发生改变。 师：实验结论：改变线圈缠绕方向，或者改变电池正负极的连接方向，电磁铁的磁极就会发生改变。 环节三：活动2 了解电磁铁在生活中的应用（8分钟） 师：电磁铁通电有磁、断电磁消失，磁极还可以改变，这个特殊本领在生活中大量使用。我们看课本图片，耳机、音箱、磁选机、磁悬浮列车。小组互相说一说，这些物品里面电磁铁发挥什么样的作用，小组交流2分钟。（生生交流） 师：我们逐个分析。 师：耳机、音箱：里面有电磁铁，通电变化的电流带动电磁铁振动，把电信号变成声音，发出声音。 师：磁选机：工业分选铁材料，通电产生磁性吸起含铁物料，断电物料掉落，分离铁和其他物质。 师：磁悬浮列车：利用电磁铁磁极之间同极相斥的力量，让列车悬浮起来，减小摩擦，跑得更快。 师：除了课本例子，大家还知道哪些电磁铁的应用？ 生1：电磁继电器。 生2：电磁起重机，就是我们上课一开始看到的。 师：同学们说得很好，电磁铁极大方便我们的生产与生活。 课堂 小结 师：我们回顾本节课的内容。电磁铁由铁芯和线圈两部分组成；通电产生磁性，断电磁性消失，电能转化为磁能；电磁铁有南北磁极；改变线圈缠绕方向、调换电池正负极接法，可以改变电磁铁磁极；类比推理得到猜想，需要实验去验证；生活中有大量电磁铁的应用。课后拓展任务：尝试设计制作电磁起重车模型，测试可以吊起多重铁制品。 板书设计 电磁铁 1. 构造：铁芯 + 线圈 2. 性质：通电→产生磁性；断电→磁性消失 能量转化：电能 → 磁能 3. 电磁铁有南、北磁极，同极相斥，异极相吸 改变磁极的两种方法： ①改变线圈缠绕方向 ②改变电池正负极连接方向 4. 类比推理：猜想需要实验验证 5. 生活应用：电磁起重机、耳机、音箱、磁选机、磁悬浮列车 教学反思 本节课依托课本图片与探究实验开展教学，学生通过拆解马达认识电磁铁构造，经历“猜想—设计方案—小组实验—记录现象—得出结论”的完整探究流程，落实科学探究素养，同时渗透类比推理的科学思维方法。课堂中充分开展生生、师生之间的小组交流，学生自主讨论完善每一组实验方案，突出学生主体地位。 不足之处：部分学生做改变磁极实验时，没有严格控制变量，多个条件同时改动，导致实验现象混乱；部分学生对于“类比推理”这种科学思维方法的理解比较抽象。电磁铁长时间通电发烫的安全提醒，个别小组落实不到位。 改进措施：实验前强化变量控制讲解，用标记提示学生只改变一个条件；增加简单实例讲解类比推理；反复强调实验安全；课后布置拓展小制作电磁起重车，进一步巩固电磁铁知识。 1 学科网（北京）股份有限公司 $