資源簡介

《電磁鐵》教學設計
學生能夠準確理解電磁鐵的磁性強弱是可以改變的，知道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），與電流大小有關（電流大磁性強，電流小磁性弱）。
學會完整、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，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，能夠用實驗數據論證自己的觀點。
（一）教學重點
用控制變量法進行實驗，檢驗線圈匝數和電流大小對電磁鐵磁性強弱的影響，理解電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數、電流大小的關系。
設計并完成檢驗線圈匝數和電流大小與電磁鐵磁性強弱關系的實驗，掌握實驗設計的方法和技巧。
（二）教學難點
理解對比實驗的原理和方法，能夠在實驗中準確控制變量，保證實驗的公平性和科學性。
培養學生的創新思維和實踐能力，能夠根據實際情況，改進實驗設計，提高實驗的準確性和可靠性。
教學準備
準備多媒體課件，包括電磁鐵的圖片、視頻、資料，電磁鐵實驗的動畫演示等內容。
準備教學課件、班級記錄表、實驗器材（不同匝數的線圈、不同數量的電池、鐵芯、導線、大頭針等）。
教學過程
（一）導入新課
生活情境引入
教師播放一段電磁起重機在港口搬運貨物的視頻，如巨大的電磁起重機輕松地吸起數噸重的集裝箱，然后將其準確地放置在指定位置。視頻播放結束后，教師提問：“同學們，你們在視頻中看到了什么？電磁起重機是如何工作的呢？” 引導學生回憶生活中見過的電磁起重機的場景，思考電磁起重機的工作原理。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說看到了電磁起重機在搬運貨物；有的學生說電磁起重機是利用電磁鐵的原理工作的；有的學生說不知道電磁起重機是如何吸起貨物的等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們說得都很對。電磁起重機是利用電磁鐵的原理制造而成的，通電時可以產生強大的磁性，吸起數噸重的貨物。那么，電磁鐵是什么呢？它的磁性強弱是可以改變的嗎？讓我們來探索一下吧！” 教師轉身在黑板上寫下課題：電磁鐵。
引發思考
教師提問：“同學們，你們在生活中見過哪些電磁鐵呢？電磁鐵有什么特點呢？它的磁性強弱是由什么決定的呢？請大家結合自己的生活經驗和所學知識，進行思考和回答?！?引導學生思考電磁鐵的特點和磁性強弱的決定因素，回憶生活中與電磁鐵有關的現象。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說見過電磁門鎖、電磁繼電器等電磁鐵；有的學生說電磁鐵具有接通電流產生磁性、斷開電流磁性消失的特點；有的學生說電磁鐵的磁性強弱可能與線圈匝數、電流大小、鐵芯材料等因素有關等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們的想法都很有道理。電磁鐵是一種利用電流產生磁場的裝置，它的磁性強弱是可以改變的。那么，電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關呢？讓我們來進行一些實驗吧！”
（二）探索一：電磁鐵的基本構造和工作原理
提出問題
教師提問：“在上一課里，我們制作了電磁鐵，請大家回顧一下，電磁鐵是用哪些材料制作而成的呢？它在什么情況下會產生磁性？” 引導學生回憶電磁鐵的制作材料和工作原理，激發學生對電磁鐵的興趣。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說電磁鐵是用鐵芯、線圈、電池等材料制作而成的；有的學生說電磁鐵在線圈通電的情況下會產生磁性；有的學生說不知道電磁鐵的工作原理是什么等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后用圖片和動畫演示電磁鐵的工作原理，幫助學生更加直觀地理解電磁鐵的構造和工作原理。教師說：“同學們回答得很正確。電磁鐵是由鐵芯、線圈和電池組成的，當線圈通電時，會產生磁場，使鐵芯磁化，從而產生磁性。那么，你們認為電磁鐵的磁性強弱可能與什么因素有關呢？讓我們來進行一些猜想吧！”
猜想假設
教師組織學生進行小組討論，讓學生結合自己的生活經驗和所學知識，猜想電磁鐵的磁性強弱可能與哪些因素有關。教師說：“同學們，現在我們來進行一個小組討論。請大家結合我們所學的科學知識和生活經驗，猜想電磁鐵的磁性強弱可能與哪些因素有關。可以從線圈匝數、電流大小、鐵芯材料、導線粗細、長度等方面進行思考。討論結束后，請每個小組推選一名代表，進行匯報?！?br/>學生們以小組為單位，進行熱烈的討論。教師巡視指導，鼓勵學生積極參與，大膽發言，提出自己的觀點和想法。教師可以提問：“同學們，你們在討論中想到了哪些因素可能會影響電磁鐵的磁性強弱呢？這些因素是如何影響電磁鐵的磁性強弱的呢？” 引導學生深入思考電磁鐵的磁性強弱與各種因素之間的關系。
學生們討論結束后，教師讓每個小組推選一名代表，進行匯報。學生代表們依次發言，介紹自己小組的猜想結果。有的學生代表說電磁鐵的磁性強弱可能與線圈匝數有關，線圈匝數越多，磁性越強；有的學生代表說電磁鐵的磁性強弱可能與電流大小有關，電流越大，磁性越強；有的學生代表說電磁鐵的磁性強弱可能與鐵芯材料有關，鐵芯材料越好，磁性越強等。教師對學生代表的匯報給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們的猜想都很有創意。我們發現了電磁鐵的磁性強弱可能與很多因素有關，那么，我們如何設計實驗來驗證這些猜想呢？讓我們來進行一些設計吧！”
（三）探索二：設計實驗驗證電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系
提出問題
教師提問：“我們先來探究線圈匝數是否會影響電磁鐵的磁性強弱。你們認為應該如何設計實驗來驗證這個猜想呢？在實驗中，需要改變的條件是什么？保持不變的條件是什么？” 引導學生思考實驗設計的方法和要點，激發學生對實驗的興趣。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說可以用不同匝數的線圈制作電磁鐵，然后比較它們的磁性強弱；有的學生說需要改變的條件是線圈匝數，保持不變的條件是電流大小、鐵芯材料、導線粗細、長度等；有的學生說不知道如何比較電磁鐵的磁性強弱等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們的想法都很有道理。我們可以用不同匝數的線圈制作電磁鐵，然后通過比較它們吸引大頭針的數量來判斷磁性強弱。在實驗中，我們需要改變的條件是線圈匝數，保持不變的條件是電流大小、鐵芯材料、導線粗細、長度等。那么，我們來具體設計一下這個實驗吧！”
設計實驗
教師組織學生進行小組討論，讓學生結合自己的猜想和問題，設計實驗驗證電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系。教師說：“同學們，現在我們來進行一個小組討論。請大家結合我們的猜想和問題，設計一個實驗來驗證電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系。在設計實驗時，要考慮實驗的目的、方法、步驟、材料、記錄等方面。討論結束后，請每個小組推選一名代表，進行匯報。”
學生們以小組為單位，進行認真的實驗設計。教師巡視指導，幫助學生解決實驗設計中遇到的問題，鼓勵學生認真思考，提出合理的方案。教師可以提問：“同學們，你們在設計實驗時想到了哪些注意事項呢？如何保證實驗的公平性和準確性呢？” 引導學生深入思考實驗設計的要點和方法。
學生們討論結束后，教師讓每個小組推選一名代表，進行匯報。學生代表們依次發言，介紹自己小組的實驗設計方案。有的學生代表說實驗目的是驗證電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系；實驗方法是用不同匝數的線圈制作電磁鐵，然后比較它們吸引大頭針的數量；實驗步驟是先制作一個線圈匝數較少的電磁鐵，接通電源，吸引大頭針，記錄數量，然后制作一個線圈匝數較多的電磁鐵，重復上述步驟，比較兩次實驗的結果；實驗材料是大鐵釘、導線、大頭針、電池、電池盒等；實驗記錄是用表格記錄線圈匝數、吸引大頭針的數量等。教師對學生代表的匯報給予肯定和鼓勵，然后用圖片和動畫演示實驗設計的過程，幫助學生更加直觀地理解實驗設計的方法和要點。教師說：“同學們的設計都很合理。我們通過設計實驗，明確了實驗的目的、方法、步驟、材料、記錄等方面。那么，我們來進行這個實驗吧！”
（四）探索三：進行實驗驗證電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系
提出問題
教師提問：“在進行實驗之前，我們需要注意哪些問題呢？如何保證實驗的安全和準確呢？” 引導學生思考實驗操作的要點和注意事項，激發學生對實驗的重視。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說要注意安全，不要觸電；有的學生說要按照實驗步驟進行操作，不要隨意改變條件；有的學生說要認真觀察，記錄準確的數據等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們的回答都很正確。在進行實驗之前，我們需要注意安全，不要觸電；要按照實驗步驟進行操作，不要隨意改變條件；要認真觀察，記錄準確的數據。那么，我們來開始實驗吧！”
進行實驗
教師組織學生進行小組實驗，讓學生按照自己設計的實驗方案，進行實驗驗證電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系。教師說：“同學們，現在我們來進行一個小組實驗。請大家按照自己設計的實驗方案，進行實驗驗證電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系。在實驗過程中，要注意安全，按照正確的方法進行操作。如果遇到問題，可以隨時向老師或同學請教?！?br/>學生們以小組為單位，進行認真的實驗操作。教師巡視指導，幫助學生解決實驗中遇到的問題，鼓勵學生認真觀察，記錄準確的數據。教師可以提問：“同學們，你們在實驗中觀察到了什么現象呢？這些現象說明了什么問題呢？” 引導學生深入思考實驗現象和結果，以及它們與實驗假設之間的關系。
學生們完成實驗后，教師提問：“你們從實驗中得出了什么結論呢？請大家結合自己的實驗數據，進行分析和總結?！?引導學生分析實驗數據，得出實驗結論，加深學生對實驗結果的理解和認識。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說實驗結論是電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關，線圈匝數越多，磁性越強；有的學生說實驗數據支持了我們的假設，說明我們的實驗設計是合理的；有的學生說不知道如何分析實驗數據等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后用圖表和統計方法展示班級記錄表中的結果，幫助學生更加直觀地理解實驗結論。教師說：“同學們的實驗做得很成功。我們通過實驗，得出了電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關，線圈匝數越多，磁性越強的結論。那么，我們來探究一下電流大小是否會影響電磁鐵的磁性強弱吧！”
（五）探索四：設計實驗驗證電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系
提出問題
教師提問：“我們再來探究電流大小是否會影響電磁鐵的磁性強弱。你們認為應該如何設計實驗來驗證這個猜想呢？在實驗中，需要改變的條件是什么？保持不變的條件是什么？” 引導學生思考實驗設計的方法和要點，激發學生對實驗的興趣。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說可以用不同數量的電池制作電磁鐵，然后比較它們的磁性強弱；有的學生說需要改變的條件是電流大小，保持不變的條件是線圈匝數、鐵芯材料、導線粗細、長度等；有的學生說不知道如何比較電磁鐵的磁性強弱等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們的想法都很有道理。我們可以用不同數量的電池制作電磁鐵，然后通過比較它們吸引大頭針的數量來判斷磁性強弱。在實驗中，我們需要改變的條件是電流大小，保持不變的條件是線圈匝數、鐵芯材料、導線粗細、長度等。那么，我們來具體設計一下這個實驗吧！”
設計實驗
教師組織學生進行小組討論，讓學生結合自己的猜想和問題，設計實驗驗證電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系。教師說：“同學們，現在我們來進行一個小組討論。請大家結合我們的猜想和問題，設計一個實驗來驗證電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系。在設計實驗時，要考慮實驗的目的、方法、步驟、材料、記錄等方面。討論結束后，請每個小組推選一名代表，進行匯報。”
學生們以小組為單位，進行認真的實驗設計。教師巡視指導，幫助學生解決實驗設計中遇到的問題，鼓勵學生認真思考，提出合理的方案。教師可以提問：“同學們，你們在設計實驗時想到了哪些注意事項呢？如何保證實驗的公平性和準確性呢？” 引導學生深入思考實驗設計的要點和方法。

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