以下是针对六年级下册《电磁铁》的教学设计,结合科学探究与核心素养培养,整合多个版本教材(如苏教版、教科版)的优质资源,形成结构化、可操作的教案:
一、教学目标
1. 科学概念
理解电磁铁的基本构造(线圈、铁芯)及工作原理(通电产生磁性,断电消失)。
知道电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关,并能通过实验验证。
了解电磁铁在实际生活中的应用(如电铃、电磁起重机)。
2. 过程与方法
能通过小组合作制作简易电磁铁,并设计对比实验探究磁性强弱的影响因素。
学会控制变量法,记录实验数据并分析结论。
3. 情感态度与价值观
培养严谨的科学探究态度和团队协作能力。
激发对电磁学原理的兴趣,认识科技与生活的联系。
二、教学重难点
重点:电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关系。
难点:设计对比实验并控制变量(如保持铁芯、导线材质一致)。
三、教学准备
材料:铁钉、绝缘导线(1米/组)、电池(带电池盒)、开关、大头针、指南针、滑动变阻器、电流表。
信息化资源:电磁铁工作原理动画、电磁起重机工作视频。
四、教学过程
1. 情境导入(5分钟)
活动:展示电磁起重机搬运废钢的视频,提问:“为什么电磁铁能吸起重物?断电后又为什么掉落?”引导学生思考电磁铁的特性。
目标:激发兴趣,引出课题。
2. 探究活动一:制作电磁铁(15分钟)
步骤:
1. 教师示范:用导线在铁钉上均匀绕制50匝线圈,连接电池和开关,演示吸起大头针。
2. 学生实践:分组制作电磁铁,测试其磁性与断电后现象,记录结果。
3. 问题引导:
“电磁铁由哪些部分组成?”(铁芯+线圈)
“为什么断电后磁性消失?”(电流停止,磁场消失)。
3. 探究活动二:磁性强弱的影响因素(20分钟)
实验设计:
变量1:线圈匝数(电流不变):比较绕30匝、60匝线圈的电磁铁吸起大头针的数量。
变量2:电流大小(线圈匝数不变):通过增减电池数量或调节滑动变阻器改变电流,观察磁性变化。
数据记录:
| 实验条件 | 线圈匝数 | 电流(A) | 吸引大头针数 |
|||||
| 条件1 | 30 | 0.5 | 8 |
| 条件2 | 60 | 0.5 | 15 |
| 条件3 | 60 | 1.0 | 25 |

结论:线圈匝数越多、电流越大,磁性越强。
4. 拓展探究:电磁铁的南北极(10分钟)
活动:用自制电磁铁靠近指南针,观察钉尖与钉帽的磁极方向,记录结果。
问题:
“如何改变电磁铁的南北极?”(改变电流方向或线圈绕向)
“电磁铁与普通磁铁有何异同?”(磁性可控 vs 永久磁性)。
5. 应用与总结(10分钟)
案例分析:分组讨论电磁铁在电铃、磁悬浮列车中的应用原理。
作业设计:
基础:绘制电磁铁结构图并标注各部分功能。
拓展:查阅资料,设计一个利用电磁铁的创意小发明(如简易门锁)。
五、板书设计
电 磁 铁
结构:铁芯 + 线圈
特性:通电有磁,断电消磁
磁性强弱:线圈匝数↑ → 磁性↑;电流↑ → 磁性↑
应用:电铃、起重机、电磁阀
六、教学评价
形成性评价:通过实验记录单、小组讨论参与度评估学生探究能力。
总结性评价:结合作业完成情况,检验知识掌握与应用能力。
七、教学资源拓展
视频推荐:《电磁铁的发明史》(BBC科普短片)。
课外实验:探究不同铁芯材料(铁钉 vs 钢钉)对磁性的影响。
此设计融合了实验探究、数据分析与科技应用,符合六年级学生的认知水平,同时注重科学思维与实践能力的培养。