資源簡介

《電磁鐵》教學設計
教學設計
內 容
教學目的 科學觀念目標： 1.電磁鐵的磁性強弱是可以改變的。 2.電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關：線圈匝數多磁性強，線圈匝數少磁性弱。 3.電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關：電流大磁性強，電流小磁性弱。 科學思維目標： 1.運用證據和論證對電磁鐵磁性強弱因素進行推理和驗證。 探究實踐目標： 1.完整、深入地經歷探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關”的實驗。 2.能夠識別變量設計對比實驗，會控制變量檢驗線圈匝數、電流大小對磁性強弱的影響。 3.能夠用實驗數據論證自己的觀點。 態度責任目標： 1.體驗科學實驗設計的嚴謹性。 2.體會合作學習的必要性，善于借鑒他人的實驗數據來支撐自己的觀點。
教學重點難點 教學重點： 能控制變量檢驗線圈匝數和電流大小對磁性強弱影響。 教學難點： 設計并完善電磁鐵磁性強弱和線圈匝數以及電流大小關系的實驗。
教學過程 （一）聚焦 情境導入：今天的科學課可有點不一樣，我們被困在了一個奇怪的房間里，需要開動腦筋才能逃脫出去。這個箱子里有一些紙質紅色圓片，中間藏著一塊鐵制圓片，我們需要找到它，并將它放到機關上，門就可以打開了。可是這個箱子的縫隙太小了，我們的手無法放進去，只能借助工具來完成。 生：使用“磁鐵”或“電磁鐵”。 生討論電磁鐵和磁鐵在此環境中哪個更適用，發現電磁鐵具有通過改變電流通斷來控制磁性有無的特點，更適用于此環境。 師設置知識卡片，幫助學生回顧磁鐵與電磁鐵的異同。 引出課題：電磁鐵。 設計反轉：為什么吸不上來？ 生：這個電磁鐵磁性太弱了。 引出驅動性問題：電磁鐵的磁性強弱可能跟哪些因素有關？ 【設計意圖】本課通過設置一個有趣的逃出神秘的房間情境，意在激發學生的學習興趣，同時分析學生前概念，一定程度上調動學生已有的認知水平，促進學生新舊知識的聯系。破解機關的方式會有“磁鐵”與“電磁鐵”兩種答案。通過生生互動，討論電磁鐵相較于磁鐵在此項活動中有什么優勢？在學生通過比較選擇了電磁鐵后，教師設計反轉：電磁鐵磁性太弱吸不起鐵片的現象，如何改變？由此引出驅動性問題“電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關”，引領學生的思維發展，促進學生科學觀念的形成。 （二）作出假設 提問：電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關？ 生列舉出可能的因素：電池數量、電池電量、線圈長短、鐵芯粗細、線圈匝數、鐵芯長短等。 教師從電磁鐵組成為標準進行分類： 線圈部分：線圈匝數、線圈粗細、線圈長短； 鐵芯部分：鐵芯粗細、鐵芯長短； 電池部分：電池數量、電池新舊，也就是改變電流大小。 【設計意圖】作出假設環節，只要學生有所依據，教師不做肯定和否定，而要鼓勵更多不同的答案，讓學生之間相互啟發，做出多種假設，整理假設，有序地檢驗假設。 （三）實驗驗證 探究一：探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系 師引導學生制定實驗計劃： 作出假設：電磁鐵磁性強弱與電流大小_________：電池節數______________。 改變的條件：電流大小 不變的條件：線圈圈數、導線長度、線圈粗細、鐵芯粗細、鐵芯長度、鐵芯形狀…… 實驗材料：開關、可組成40圈電磁鐵所需材料、3節電池、大頭針。 實驗步驟：微課指導。 探究二：探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系 作出假設：電磁鐵磁性強弱與線圈匝數_________：線圈匝數______________。 改變的條件： 不變的條件： 實驗材料：開關、導線、電池、大頭針、可組成30/50/70圈電磁鐵所需材料 實驗步驟：微課指導。 【設計意圖】實驗驗證環節，由于學生的經驗較少，教師可以給予支架幫助。引導學生將問題聚焦并可視化，設計并完善電磁鐵磁性強弱和線圈匝數以及電流大小關系的實驗。實驗指導讓學生帶著目的進行探究，減少實驗中不必要的問題，并在實驗過程中將實驗操作方法呈現在屏幕上，讓學生清晰實驗步驟，將關注點集中在實驗本身。 （四）得出結論 匯總多組數據，形成數據表，總結兩個實驗的規律。通過數據表很容易得出：電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關，電流越大，電磁鐵磁性越強；電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關，線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強。 【設計意圖】得出結論環節，使用匯總表，將小組探究結果匯總。會發現各小組的數據不一樣，但都呈現同樣的趨勢，培養學生推理論證的科學思維，提高學生分析數據的能力，從整體數據中找到規律，集體輪證，達成共識，同時關注到特殊異常的數據，提高學生誤差分析的能力。 （五）生活運用 獲得材料，制作磁性更強的電磁鐵。 師：快拿著材料制作磁性更強的電磁鐵，解鎖機關，逃離這個房間吧！ 【設計意圖】延續情境，學生通過主動探究完成難題，得到材料制作工具逃離房間。既激發了學生的興趣，也讓學生明白了科學源于生活又用于生活的特點。培養學生熱愛科學、敢于探索的精神和合作探究、真探深究的能力，從而提高學生的科學素養。

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