六上《能量》单元教学设计4.电能和磁能【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的第4课。上一课通过重现奥斯特实验，学生已经初步了解电与磁的关系，知道通电导线能使小磁针发生偏转，电能产生磁。而本课希望学生能上升到“电能和磁能可以相互转化”上。聚焦部分借助生活中的磁能用具，引导学生聚焦问题进行思考：什么样的装置可以将电能转换成磁能呢？探索部分分为三个环节：一是制作铁钉电磁铁：在铁钉上绕线圈，并通电测试。学生需要进行动手操作，观察现象，并明确电磁铁的结构和制作注意事项。二是用电磁铁将大头针搬运到指定位置。通过感受电磁铁的通断控制，引导学生体会能量的转移和转换。三是电磁铁也能指南北吗？通过对比磁铁的性质，研究铁钉电磁铁是否有南北极，且电磁铁的南北极与什么有关。研讨部分提出“用电磁铁搬运物体，能量是怎样转移的？在这个过程中，能量形式是怎样转换的？”引导学生关注探索活动2过程中能量的转移与转换。拓展部分了解磁能如何转换成电能，通过大型发电机的机械传动部位图，暗示通过机械能转换成电能。【学情分析】在第3课中，学生已经认识了电流的磁效应，初步掌握了扎线圈的一些方法，知道电能产生磁，为本课更深入的学习能量的转移与转换做好铺垫。本课需要学生自己动手制作电磁铁，利用电磁铁搬运大头针，并探究电磁铁的南北极及影响因素，在观察的同时需要用图片和文字的形式对观察所得进行记录。而学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的动手实践和观察能力，并能进行记录，这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基础。【教学目标】科学概念目标l通过自制电磁铁，理解并能描述电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。l通过搬运大头针，知道电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体。l6\n通过测试电磁铁南北极实验，知道电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁铁的南北极。科学探究目标l能够制作铁钉电磁铁，并亲历用铁钉电磁铁搬运大头针的实验。l能够利用磁铁“同名磁极相斥、异名磁极相吸”的原理，借助指南针研究电磁铁的南北极。科学态度目标l在实验中感悟认真细致、合作探究的重要性。科学、技术、社会与环境目标l感受到电能和磁能的相互转换，给人类生活带来了许多便利。【教学重难点】重点：自制电磁铁，并通过实验初步认识电磁铁难点：学生自己动手制作电磁铁。【教学准备】教师：学生实验材料、教学课件等小组：多股绝缘细导线1.2m左右（两端剥皮）、大铁钉、电池和电池盒、剪刀、大头针、空盒子、指南针、学习单【教学过程】一、聚焦（预设5分钟）[材料准备：课件]1.出示PPT，请学生观察思考：上节课，通电线圈可以让小磁针偏转角度变大，是什么力量和能力在起作用？（预设：磁力，磁能）2.简单介绍磁能。提问：生活中哪里还能看到或用到磁能呢？（预设：磁铁，磁悬浮列车，磁悬浮地球仪，电动机，……）3.生活中有很多磁能的影子，出示图片简介。生活中大部分磁能都可以由电能转化而来。今天，我们就来学习《电能和磁能》。（板贴）（设计意图：通过复习回顾，巩固对磁能的认识；由磁能出发联系生活，寻找生活中的磁能，引导学生认识到磁能的广泛应用，以及电能转换成磁能的重要意义，进而激发学习兴趣，增强学习动力。）二、搬运大头针（预设15分钟）6\n[材料准备：多股绝缘细导线1.2m左右（两端剥皮）、大铁钉、电池和电池盒、剪刀、大头针、空盒子、学习单]1.颁布任务：今天我们要将这些大头针搬运到旁边的空盒子中。要求：不能用手直接接触大头针。这些是我们的材料（出示材料）。你有办法吗？（预设：给导线通电产生磁性，吸引大头针。追问：学以致用，很好的想法，我们怎么让磁力更大一些呢？预设：绕成线圈，缠在铁钉上……）2.做一个电磁铁（1）观看视频，指导制作方法。提问：需要注意些什么？（预设：导线两端要打结、去皮，不能连接时间长，注意安全等）（2）要求：2-3人一组，自制电磁铁，搬运大头针，完成学习单。（3）学生自制电磁铁，教师巡视指导。3.交流研讨：①接通电路时、断开电流时分别什么现象？说明什么？②怎样控制大头针精准掉落在指定的空盒子中？③能量是怎么转移和转换的？（设计意图：将两个探究任务合二为一，以相对真实的任务驱动，将电磁铁装置的学习制作变成解决问题、达成目的一种重要方式，以培养学生的自学能力、问题分析与解决能力，让学习过程充满趣味与挑战感。）三、研究电磁铁的南北极（预设：15分钟）[材料准备：电磁铁、电池组、指南针、学习单]（一）电磁铁有南北极吗？（预设：7分钟）1.出示照片。老师巡视时发现了这样的现象，有什么不同？（预设：一个电磁铁钉帽吸引大头针，一个钉尖吸引大头针）对此，你有什么想法？（预设：可能电磁铁像磁铁一样两端都有磁力；磁铁也有南北极……）2.电磁铁也像磁铁一样有南北极吗？我们可以怎么判断？（预设：因为磁铁同极相斥，异极相吸，把电磁铁靠近指南针，看是否与磁针一极相斥，一极相吸）3.讲解实验要求：判断电磁铁的南北极，填写记录单。6\n4.学生探究5.交流汇报：我们组观察到……，认为电磁铁的南北极分别是……6.教师小结（设计意图：从实验中的现象导入，自然过渡，引发学生对电磁铁是否有磁极的思考，进而学习掌握判断电磁铁南北极的方法，为任务三探究电磁铁磁极与什么因素有关埋下伏笔。）（二）探究电磁铁的南北极与电流方向的关系（预计：8分钟）1.提问：有些小组的钉帽是南极，有些则是北极。这是怎么回事？谁能解释？（预设：可能做错了，可能与电流流向有关，可能跟导线缠绕方式有关……）2.出示任务：你能给你的电磁铁换个南北极方向吗？3分钟时间，待会儿交流方法。3.交流讨论：你们组的电磁铁磁极改变成功了吗？用了什么方法？4.小结：与电流方向有关（改变电池正负极连接方式、改变线圈缠绕方向）（设计意图：经历上一个任务后，学生已经掌握检验电磁铁南北极的方法，为探究电磁铁磁极的影响因素提供技能支持。而给电磁铁的磁极换个方向，这个任务有一定开放性、趣味性，在限时条件下也有一定的挑战性。经过多组共同探索研讨，相信学生可以找到准确合适的方法来解决问题，增强实践创新的素养）四、总结拓展（预设：2分钟）1.课堂小结：通过今天的学习，我们了解到电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质；知道电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体；电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁铁的南北极。在下一节课中，我们还将继续研究电磁铁的奥秘。2.拓展作业：有兴趣的同学可以去搜索了解磁能如何转化为电能？（设计意图：通过总结巩固本节课学习成果；课后拓展作业指向后几课的学习，为之后的学习打下基础。）【板书设计】4.电能和磁能电磁铁通电-吸起大头针-有磁性电能→磁能（铁芯+线圈）断电-不能吸起大头针-磁性消失有南北极（与电流方向有关）6\n【作业设计】1.以下哪种材料不是制作电磁铁的必备材料？()A.大铁钉B.绝缘导线C.导线和电池组D.磁铁2.请判断，下列那句话是错误的？（）A.电磁铁是由铁芯和线圈组成的装置。B.电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。C.电磁铁不能将电能转化成磁能。D.电磁铁也有南北磁极。3.在“探究电磁铁的南北极与什么因素有关”的实验中，以下说法正确的是（）A.我们可以利用“同极相吸、异极相斥”的原理判断电磁铁的南北极。B.电磁铁的南北极是固定不变的。C.其他条件不变，改变电流方向，电磁铁的南北极就会发生变化。D.其他条件不变，改变导线的缠绕方向，电磁铁的南北极不会发生变化。参考答案：1.D2.C3.C6\n【学习记录单】学习记录单1：搬运大头针任务要求制作一个电磁铁，将大头针搬运到空盒子中实验材料绝缘细导线（两端剥皮）、大铁钉、电池和电池盒、剪刀、大头针、空盒子、学习单电磁铁绕线图（简画出导线缠绕方式）我的发现接通电路时，电磁铁______（能/不能）吸起大头针,说明______（有/没有）磁性；断开电路时，电磁铁______（能/不能）吸起大头针,说明______（有/没有）磁性。我的思考1.怎么精准控制大头针掉落到指定位置？2.搬运过程中，能量是怎么转移和转换的？学习记录单2：判断电磁铁的南北极实验目的判断电磁铁的南北极实验材料电磁铁、电池组、指南针、学习单实验步骤1.接通电路，将电磁铁钉尖靠近指南针，观察记录2.接通电路，将电磁铁钉帽靠近指南针，观察记录3.整理实验材料，完成记录单，并在单1绕线图中标注南北极我的发现接通电路，将电磁铁的钉尖靠近指南针，与指南针的南极_____（相吸/相斥），与北极_____（相吸/相斥）,说明钉尖是_____极；用钉帽靠近指南针，与指南针的南极_____（相吸/相斥），与北极_____（相吸/相斥）,说明钉帽是_____极。6
