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制作電磁鐵教學(xué)設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容本課是教科版小學(xué)科學(xué)六年級上冊第三單元《能量》第二課。學(xué)生已經(jīng)在上一課通過實驗認(rèn)識了電可以產(chǎn)生磁，經(jīng)歷了用通電線圈做電生磁實驗，這為理解電磁鐵的原理打下基礎(chǔ);本課將引導(dǎo)學(xué)生對電磁鐵這一電生磁的最直接應(yīng)用裝置，開展兩個方面的研究——制作電磁鐵與研究鐵釘電磁鐵的南北極。
設(shè)計說明
本設(shè)計主要有兩大特色：一是從能量單元整體出發(fā)，從了解學(xué)生前概念作為起點，以建構(gòu)新的科學(xué)概念為導(dǎo)向，引領(lǐng)學(xué)生展開探究活動，強(qiáng)化了邏輯思維訓(xùn)練，注重了實證意識培養(yǎng)，充分體現(xiàn)了小學(xué)科學(xué)課的特點，促進(jìn)課堂實效的提升。二是教師的預(yù)設(shè)充分、靈活多樣，不少活動準(zhǔn)備了兩套教學(xué)預(yù)案，便于根據(jù)學(xué)情選擇最佳的教學(xué)策略;同時在設(shè)計、制作、測試、記錄、交流、分析等一系列探究環(huán)節(jié)，突顯了追求細(xì)節(jié)卻又引而不發(fā)的教學(xué)指導(dǎo)，給學(xué)生留下獨立思考、質(zhì)疑的空間;巧妙借助一些關(guān)鍵詞、問題、記錄表、板書等，誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生新思想，發(fā)現(xiàn)新問題，生成新探究，有效突破了教學(xué)難點。
教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)概念：
1.電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失的基本性質(zhì);
2.改變電池的正負(fù)極接法或改變線圈繞線方向，會改變電磁鐵的南北極。
過程與方法：
1.制作鐵釘電磁鐵。
2.做研究電磁鐵的南北極的實驗。
情感、態(tài)度、價值觀：
養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致、合作進(jìn)行研究的品質(zhì)。
教學(xué)重、難點
重點：制作電磁鐵與研究鐵釘電磁鐵的南北極
難點：電磁鐵南北極與哪些因素有關(guān)猜想的建立與研究方法設(shè)計
課前準(zhǔn)備
1.分組器材：回形針2~3個、1m長細(xì)絕緣導(dǎo)線1根、指南針1只、大鐵釘1只、電池(電池盒)1只、開關(guān)1只、連接用導(dǎo)線1根、砂紙1、實驗記錄單3
2.教師準(zhǔn)備：學(xué)生實驗器材1套、電磁鐵貼畫1、視頻展示儀、多媒體課件(兩種線圈的繞法示意圖、檢測題、活動背景音樂等)
過程預(yù)設(shè)
一、師生會話，導(dǎo)入新課
1.師生會話：通過上一課的研究，我們發(fā)現(xiàn)了電與磁之間有怎樣的聯(lián)系?你可知道，根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家發(fā)明了什么東西嗎?——根據(jù)回答板書課題： 2.電磁鐵
2.講述：同學(xué)們，愿意和老師一起來圍繞電磁鐵展開一系列的研究嗎?
[設(shè)計意圖：從科學(xué)發(fā)現(xiàn)到科學(xué)發(fā)明，讓學(xué)生體會到科學(xué)探究結(jié)果與科學(xué)知識的價值，發(fā)展學(xué)生開展科學(xué)探究的興趣。同時，了解學(xué)生的前概念，便于調(diào)整教學(xué)預(yù)設(shè)。]
二、先制后試，探究本性
(一)指導(dǎo)繞線圈
1.引發(fā)獨立探究制作方法：
預(yù)設(shè)方案一：
師生會話：那么電磁鐵是怎么制作的呢?請知道的同學(xué)來介紹一下!
預(yù)設(shè)方案二：我們準(zhǔn)備怎么來制作電磁鐵呢，先請大家研究一下課本P50頁上的圖文資料。
2.匯報制作方法：著重解決(1)需要哪些材料? (2)制作方法、步驟是怎樣的?
3.進(jìn)行細(xì)節(jié)指導(dǎo)，完善制作方案：為了讓我們制作出高品質(zhì)的電磁鐵，我們在制作過程中，還要注意些哪些細(xì)節(jié)呢?
引導(dǎo)問題預(yù)設(shè)：繞導(dǎo)線時要注意什么(如繞線的兩種方向、準(zhǔn)備繞多少圈等)?
怎樣處理導(dǎo)線兩頭等(如何固定?)
解決策略預(yù)設(shè)：通過師生會話、教師或個別學(xué)生的示范，掌握制作技巧
4.小組合作制作鐵釘電磁鐵
(1)師生會話：指導(dǎo)實驗記錄(課件展示記錄表)，明確實驗要求、紀(jì)律等。
(2)學(xué)生取出器材，分組制作;教師巡視個別輔導(dǎo)
(3)展評與小結(jié)：在檢查、評價制作質(zhì)量后指出“像這樣由線圈和鐵芯組成的裝置叫電磁鐵”。
(二)測試鐵釘電磁鐵
1.師生會話：如何怎么知道自己制作的電磁鐵是否具有磁性?
2.指導(dǎo)測試操作要領(lǐng)：如，明確分工、仔細(xì)觀察、記錄實驗現(xiàn)象，以及實驗成功后及時斷開電流等注意事項。
3.小組合作，完成測試后展示交流：重點引導(dǎo)學(xué)生借助實驗記錄表，描述實驗過程，試分析觀察到的現(xiàn)象：
| 實驗過程 | 實驗現(xiàn)象 | 我們的解釋 |
| 接通電流前 | ||
| 接通電流后 | ||
| 斷開電流后 | ||
| 我們的發(fā)現(xiàn) | ||
4.綜合各組實驗現(xiàn)象，由學(xué)生歸納出結(jié)論(師課件揭示)：
電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失的基本性質(zhì)。
[設(shè)計意圖：從了解學(xué)生的前概念出發(fā)，導(dǎo)入電磁鐵的設(shè)計與制作活動，以及本環(huán)節(jié)中多種引導(dǎo)問題與對策的預(yù)設(shè)，均有助于正確定位學(xué)習(xí)起點，提升活動實效性;從本課開始學(xué)生將連著3課圍繞著電磁鐵展開研究，制作一個高品質(zhì)的電磁鐵有其現(xiàn)實意義，因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生明確制作具體注意事項等環(huán)節(jié)，凸顯了細(xì)節(jié)指導(dǎo)，突出了本課教學(xué)重點;而引導(dǎo)學(xué)生在動手前關(guān)注到繞線的兩種方向、準(zhǔn)備繞多少圈等制作事項，又為引發(fā)后繼階段的探究作了鋪墊。此外，本環(huán)節(jié)所設(shè)計的思考、交流、質(zhì)疑、分析與解釋、評價等系列活動中，均重視了對學(xué)生科學(xué)思維的啟導(dǎo),力求讓學(xué)生形成自己的思想。而對有可能出現(xiàn)的磁化現(xiàn)象也作出了預(yù)案，意在引導(dǎo)學(xué)生尊重實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)求實精神，以及學(xué)會分析實驗結(jié)果，反思實驗失敗原因。]
三、探究鐵釘電磁鐵的南北極
(一)探究電磁鐵是否有南北極
1.師生會話：剛才通過研究知道了電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失這一基本性質(zhì)，那么電磁鐵還會有哪些性質(zhì)呢?先請大家推測一下，并說說你的理由。
2.學(xué)生思考、猜測。(預(yù)設(shè)：鐵釘電磁鐵也有南北極)
3.引導(dǎo)設(shè)計驗證方案：下面我們就來研究電磁鐵是否也有兩個磁極，那怎樣檢測電磁鐵有沒有南北極呢?先請大家根據(jù)提示語設(shè)計一個方案。(課件出示設(shè)計提示語)
——方法：
器材：
操作步驟：
4.學(xué)生先獨立思考后交流
5.優(yōu)選實驗方案，指導(dǎo)操作要領(lǐng)：同學(xué)們想到了多種方法，其中用指南針測試確實是最簡便的一種——利用多媒體提示：
�、� 分別用電磁鐵的釘尖和釘尾靠近指南針;
�、� 仔細(xì)觀察出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象;
�、� 根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷釘尖和釘尾分別是什么極;
�、� 各組派代表將實驗結(jié)論填寫在黑板上的貼畫兩邊。
( )極 ( )極
( )極 ( )極
……
6.學(xué)生分組實驗，教師巡視指導(dǎo)。
7.匯報整理實驗現(xiàn)象：
從小組實驗結(jié)果中，大家發(fā)現(xiàn)了什么?(電磁鐵是否有磁極?各小組電磁鐵的磁極位置一樣嗎?)
[設(shè)計意圖：當(dāng)推測電磁鐵還會有哪些性質(zhì)時，學(xué)生肯定會有多種想法，為此通過說出其理由，力圖使學(xué)生在頭腦中將電磁鐵與磁鐵性質(zhì)之間建立對接;在設(shè)計驗證方案環(huán)節(jié)，只用了三句話，巧妙將學(xué)生思維引向研究目標(biāo)上;采用板貼畫與各組實驗小組代表上來填寫實驗結(jié)果的形式，既符合各小組實驗用時有先有后的實際，又完成了對各組實驗所獲資料的整理。分析結(jié)果時，學(xué)生就非常清楚地發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，從而順利推進(jìn)了科學(xué)探究進(jìn)程，有效訓(xùn)練了學(xué)生的邏輯思維能力。]
(二)探究電磁鐵南北極與哪些因素有關(guān)
1.引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)——
預(yù)設(shè)方案一：
(1)對比觀察：比較釘尖磁極不一樣的兩個小組的電磁鐵裝置(可利用視頻展示儀)，找出兩者之間的差異。
(2)交流觀察到的差異處，然后作出推測：電磁鐵南北極與哪些因素有關(guān)。
預(yù)設(shè)方案二：
(1)回憶一下電磁鐵制作過程，你覺得如果改變哪些地方做法，就有可能改變電磁鐵的南北極?
(2)先組內(nèi)討論后集體交流
[設(shè)計意圖：預(yù)設(shè)兩種引導(dǎo)現(xiàn)象分析方案，讓教師能更靈活地視班級實際、學(xué)生能力狀況來選用最貼近學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的引導(dǎo)方法。]
2.根據(jù)學(xué)生意見，教師隨機(jī)板書：
電池正負(fù)極接法?
線圈纏繞方向 ?
3.師生會話：那么如何來驗證你們的猜想呢?
4.學(xué)生交流、教師結(jié)合課件逐步展示實驗記錄單，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生完善方案，明確實驗操作注意事項(需強(qiáng)調(diào)只能改變一個因素，其它條件不能改變)：
[實驗1]改變電池正負(fù)極接法，會改變電磁鐵的磁極嗎?
| 實驗過程 | 實驗現(xiàn)象 |
| 改變電池正負(fù)極接法前 | |
| 改變電池正負(fù)極接法后 | |
| 我們發(fā)現(xiàn)： 改變電池正負(fù)極接法，（會、不會）改變電磁鐵的磁極。 | |
| 實驗過程 | 實驗現(xiàn)象 |
| 逆時針 | 電磁鐵的釘尖是 極，釘尾是 極。 |
| 順時針 | 電磁鐵的釘尖是 極，釘尾是 極。 |
| 我們發(fā)現(xiàn)：改變電磁鐵線圈繞線方向，（會、不會）改變電磁鐵的磁極。 | |
6.整理實驗器材，作好交流準(zhǔn)備：在實驗即將結(jié)束時播放一小段輕松音樂，組織學(xué)生整理好實驗器材，并推派代表到講臺前準(zhǔn)備匯報。
7.利用視頻展示儀匯報各組實驗結(jié)果
8.學(xué)生歸納出實驗結(jié)論，教師完成如下板書，明晰科學(xué)概念：
電池正負(fù)極接法
改變 會改變電磁鐵的南北極
線圈繞線方向
[設(shè)計意圖：在本環(huán)節(jié)中，多媒體課件與實驗記錄表等手段，突顯了實驗操作要領(lǐng); 2張實驗記錄表的運用，既引導(dǎo)學(xué)生完善方案，又便于借視頻展示儀來匯報、分析與歸納實驗結(jié)果;而讓學(xué)生在輕松的音樂聲中整理實驗器材，實現(xiàn)注意力的轉(zhuǎn)換，提升探究后繼階段交流環(huán)節(jié)的有效性，也有利于培養(yǎng)小學(xué)生養(yǎng)成良好的整理實驗器材習(xí)慣。]
四、總結(jié)評價、反饋檢測
1.成果發(fā)布會：邀請學(xué)生上臺介紹本節(jié)課的研究成果——今天這節(jié)課上，我們獲得了哪些研究成果?
2.反饋檢測：(多媒體課件出示)
(1)線圈和鐵芯組成的裝置叫 ，它具有接同電流后產(chǎn)生 ，斷開電流后 消失的基本性質(zhì)。
(2)改變 或改變 都會改變電磁鐵的南北極。
[設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)借助成果發(fā)布會和反饋檢測，既發(fā)揮了評價的激勵作用，又進(jìn)一步明晰本課所要求形成的兩條科學(xué)概念。]
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