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1、10、电磁铁（二）公开课一等奖创新教学设计青岛版五年级科学第三单元能量的转换10、电磁铁二教学目标知道电磁铁有两极，两极磁力最强，同极相斥、异极相吸；知道电磁铁的磁极是可以改变的：改变线圈的缠绕方向或改变线圈与电池正负极的连接方向，电磁铁的磁极会发生改变。2 .能基于所学的知识，从电磁铁的结构、功能、变化等角度提出可探究的问题并展开问题猜想、假设、制订科学探究计划等系列科学探究活动。3 .表现出对电磁铁的结构、功能、变化进行科学探究的兴趣；在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体观点。4 .了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展
2、。活动准备教科书呈现了导语“磁铁有两极，两极是固定不变的。我们制作的电磁铁也是这样的吗”，意在由已知引发未知，引导学生课前就进人思考：我们制作的电磁铁也有两极吗N极、S极也是固定不变的吗教科书还呈现了材料包“铁芯、导线、曲别针、电池等”旨在提示学生搜集自己身边容易找到的、便于上课进行活动的材料，带到课堂上进行探究学习。第一课时一、情景导入1.教师板书两个名词：磁铁、电磁铁。问题导人：同学们，看到这两个名词，你们有什么疑问或猜测呢学生猜测：电磁铁是否跟磁铁一样有南、北两个磁极教师提出问题：电磁铁和磁铁有什么不同的地方二、探究活动（一）活动一：探究电磁铁有南、北两个磁极，并且同极相斥、异极相吸。1
3、.学生运用铁钉、导线、电池等实验器材制作电磁铁。2 .教师提出问题：同学们，怎样验证电磁铁有没有磁极呢3 .学生讨论、交流、汇报，运用知识迁移的方法，即用判断磁铁磁极的方法判断电磁的磁极。(D将电磁铁靠近一堆铁屑，观察电磁铁各部分吸引铁屑的数量。(2)用电磁铁吸引若干曲别针，观察电磁铁各部分吸引曲别针的数量。4 .学生分组动手实验，进行验证。5 .学生汇报交流：电磁铁两端吸引的铁屑(曲别针)多，中间少。因此得出结论：电磁铁的两端磁性最强，即为两极。6 .教师提出问题：我们刚才通过实验的方法知道了电磁铁有两极。那么，哪一端是北极哪一端是南极引导学生设计实验，用已知极性的小破针靠近电破铁。相据同极
4、相斥、异极相吸的性质来判断电磁铁的极性，7 .学生实验，汇报交流。(我们小组的钉帽与小磁针的南极相吸；我们小组的钉帽与小磁针的南极相斥。)此时学生提出疑问：同样是钉帽或钉尖一端，有的是南极有的却是北极，这是为什么？从而引出下一个探究活动：电磁铁的磁极能改亦吗(二)活动二：自主设计实验，探究电磁铁的磁极是可以改变的。1.教师从电磁铁的构造、功能、变化等角度人手，引导学生猜想电磁铁的磁极能改变吗2 .小组从电磁铁的构造方面进行思考分析，得出如下猜想：(1)可能与电池正负极的连接方向有关。(2)可能与线圈的缠绕方向有关。(3)可能与钉尖钉帽的方向有关。3 .针对猜想，学生以小组为单位制定实验方案，教
5、师指导。指导过程中要注意强调：设计实验要遵循对比实验的要求。每次实验只改变一个变量。4 .学生分组实验验证，并填好实验报告单，教师指导。实验名称：电磁铁的磁极能否改变实验器材：自制电磁铁、小磁针等。（1）电磁铁的磁极（能/不能）改变。猜想与假设方法实验过程（步骤、现象）实验结论小组汇报交流：小组1：我们猜想电磁铁的磁极能改变，可能与电池的正负极的连接方向有关。我们的实验过程是改变电池正负极的连接方向，其他要素不变，用小磁针测试，发现电磁铁的磁极发生了变化。小组2,我们猜想由磁铁的磁极能改变，可能与线圈的缠绕方向有关，我们的实验过程是改变线缠绕的方向、其他要素不变，用小磁针进行测试，发现电磁铁的
6、磁极也发变化。6.全班小结：通过实验探究我们发现：改变线圈缠绕的方向，或改变线圈与电池正负极的连接方向，可以改变电磁铁的磁极。三、拓展活动教师提出活动导向，用由池、U形铁芯、导线做一个U形电磁铁。做好后，找一找它的磁极。拓展活动1用电池、U形铁芯、导线做一个U形电磁铁，找一找它的磁极。这是一个动手操作的科学实践活动。如果按照同一个方向缠绕线圈，U形电磁铁就是一个变形的条形磁铁，只不过是把条形弯折成U形罢To通电后，它的两端就是两极，即N极和S极，并且U形电磁铁的磁极是可以改变的，如图A。如果U形铁芯两边缠绕线圈的方向不一致，相当于形成了两个电磁铁，如图B。拓展活动2用电池、U形铁芯、导线做一个
7、U形电磁铁，找一找它的磁极。1.学生独立制作U形电磁铁，找一找它的磁极。用已知磁极的磁铁去识别、确定所制作的电磁铁的磁极名称。3.把实物图画下来并标出磁极名称，记录到活动手册相应的位置。3、电磁铁的极性实验实验目的:研究改变电磁铁磁极的方法。实验材料：自制的电磁铁、电池、小磁针。实验过程：1 .给电磁铁通电后，让其一端与小磁针接近，找出电磁铁的两极。2 .改变连接电池正负极的方向，观察电磁铁的两极有没有变化。3 .改变线圈的缠绕方向，观察电磁铁的两极有没有变化。实验结论：电磁铁的两极会改变，改变连接电池正负极方向或改变线圈缠绕方向都会改变电磁铁的磁极。第二课时一、创设情境，导入新课1.教师提供
8、材料，学生动手组装电磁铁，复习电磁铁的构成。教师让两名学生分别开展演示实验（实验中一名学生的线圈匝数是另一个的两倍）。教师把两名学生做实验的过程投影。两名同学完成后，全班同学共同回顾电磁铁的结构与组成，找出两名同学制作的电磁铁的相同点和不同点。4 .检测装置，设置悬念。引导学生思考：为什么两个电磁铁吸引曲别针的数量不一样二、探究新知活动一：电磁铁的磁力大小可以改变吗（一）提出问题，大胆猜想。1 .在学生认识到电磁铁存在磁力大小的差异之后，教师让学生思考电磁铁磁力的大小打能与哪些因素有关，并尝试从电磁铁的结构人手进行大胆猜测和假设。2 .学生猜测并说出依据。学生一般会猜测电磁铁磁力大小与电池的数
9、量、电池的大小圈匝数、铁钉长短及粗细等因素有关。教师让学生尝试说出电磁铁磁力大小可能与这此素有什么具体的关系。3 .围绕学生的猜测进行概括，筛选要探究的因素。教师将学生的猜想板书在黑板上，然后对同学们的猜测进行总结归纳，引出本节课要探究的内容：串联电池数量，线圈匝数两个因素与电磁铁磁力大小的关系。（二）设计实验，验证所提假设。教师引导学生通过改变串联电池数量来改变电磁铁磁力大小1 .猜测与假设：电磁铁磁力大小与申联电池数量看着怎样的关系将自己的猜测记录在实验报告中。猜测与假设：实验中要改变的条件是电池节数实验过程：第一次吸引曲别针的数量第二次吸引曲别针的数量第三次吸引曲别针的数量求平均数2 .
10、思考与反思：如何改变串联电池数量3 .实验验证:验证磁力大小与串联电池数量之间的关系。学生尝试实验，记录数据并思考。4 .总结：学生根据所测得的数据总结出串联电池数量与磁力大小的关系在其他条件不变的情况下，串联电池数量越多，磁力越大；串联电池数量越少，磁力越小。（三）引导学生自主完成电磁铁磁力大小与线圈匝数实验。1.分组讨论与制订方案教师引导学生猜测电磁铁磁力大小与线圈匝数有怎样的关系，并制订实验方案。5 .交流实验方案。学生在交流的基础上完成实验报告中的猜测内容，了解实验过程中保持不变的条件与需要改变的条件，并参照电磁铁磁力大小与串联电池数量多少关系的实验，完成磁力大小与线圈匝数多少关系的实
11、验。（注意事项:在实验过程中，电磁铁接到电池的两端后会产生大量的热量，所以在每次测量结束后要立刻切断电源;在实验中，由于用的是铁钉，通电后铁钉很容易被磁化，为了消除磁化对实验的影响，可以在每次测量之后将电磁铁的两个接线柱反接或者将铁钉轻轻在地上敲打几下；每个实验一般取3次实验数据的平均值。）6 .学生分组实验探究电磁铁磁力大小与线圈历数的关系。通过算平均值并分析数据归纳影响磁力大小的因素。7 .小组汇报结论在其他条件不变的情况下、线圈历数越多，电磁铁磁力越大；线圈匝数越少，电磁铁磁力越小。（教师提醒学生：课下可以继续研究影响电磁铁磁力大小的其他因素。（四）交流总结，归纳提升。师生共同总结：在其他条件不变的情况下，串联电池数量越多，电磁铁磁力越大；串联电池数量越少、电磁铁磁力越小。线圈匝数越多，电磁铁磁力越大；线圈匝数越少，电磁铁磁力越小。活动二：电磁铁的应用。教师谈话：你们认识它们吗（出示有关磁悬浮列车的图片过视频。）你们知道这是怎么回事吗（学生讲述有关磁悬浮列车方面的内容，教师可以补充。）教师引导学生交流生活和生产中的电磁铁的用途。三、课堂小结教师引导学生归纳总结这节课所学的知识、方法、技能、科学态度等。四、拓展延伸教师提出拓展活动指向：设计并制作一个“电磁起重机”玩具。
