新教科版《科学》六年级上册《能量》单元“电和磁”教学设计

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　　椒江区人民小学2008学年新调入教师公开课
　　《电和磁》教学设计
　　教    材：新教科版《科学》六年级上册《能量》单元第1课“电和磁”
　　时    间：2008年9月23日上午（周二）
　　地    点：人民小学三楼电化教室
　　借班班级：人民小学六（1）班
　　授课教师：胡志林（浙江省台州市椒江区人民小学）
　　一、教材分析
　　“电和磁”是修订后六上《科学》教材“能量”单元的第一课，本课也是本次教材修订中改动比较大的一课。
　　本课将“重演”科学史上著名发现电磁现象的过程，让学生“发现”通电导线能使小磁针偏转，从而认识电可以产生磁。增强学生学习活动的探究性、趣味性。本课有两个活动。第一、指导学生做科学家奥斯特做过的实验——通电导线使指南针偏转，经历对新现象进行分析、解释的思维过程；第二，做通电线圈使指南针偏转的实验。用线圈代替直导线做电生磁实验，为理解电磁铁原理打下基础也为研究玩具小电动机伏笔。
　　二、教学设计
　　（一）教学目标
　　1、科学概念：电流可以产生磁性。
　　2、过程与方法：做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释。
　　3、情感态度价值观：体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到留意观察、善于思考品质的重要。
　　（二）教学重点、难点
　　1、教学重点：如何使通电导线使指南针发生偏转的现象更明显实验讨论和设计（短路；用通电线圈代替通电直导线）。
　　2、教学难点：通电直导线使小磁针发生偏转实验的提出、操作、观察和解释。
　　（三）教学准备
　　小组准备：电池、小灯泡、灯座、导线、指南针、线圈等。
　　老师准备：老师除了一套学生用的器材外，增加条形磁铁一块，铁钉一枚、手提电脑、课件等。
　　（四）教学过程与设计意图
　　【整体过程设计】
　　A、复习引入“电”——复习引入“磁”——中间加一个“和”字，变成“电和磁”，引出课题。
　　B、提出要研究问题：“电”和“磁”之间有联系吗？诠释：也就是说“磁能产生电吗？”或者说“电能产生磁吗？”明确目标：如果说，磁能产生电，也能使小灯泡发光；或者，电能产生磁，具有磁性，那么电和磁之间就有联系了。如果磁不能产生电，电也不能产生磁，电是电，磁是磁，那么它们之间就没有必然的联系。
　　C、探究磁能否产生电
　　D、探究电能否产生磁
　　E、介绍奥斯特发现电磁现象的过程
　　F、运用：用线圈和指南针检测电池中是否还有电
　　【整体设计意图：】
　　要学“电和磁”这一课需要有两个学习基础：第一，已经学习过“电”单元。了解电能使小灯泡发光和有关短路方面的知识；第二，已经学习过“磁铁”单元。了解磁铁具有磁性和同极相斥、异极相吸以及磁铁能指示南北方向等方面的知识。所以，要探究电磁现象，必须先复习“电”和“磁”。在复习了“电”又复习了“磁”之后，提出本节课要研究的问题“电和磁之间有没有什么联系？”通过探讨，明确：如果说，磁能产生电，能使小灯泡发光；或者，电能产生磁，具有磁性，那么电和磁之间就有联系了。如果磁不能产生电，电也不能产生磁，电是电，磁是磁，那么它们之间就没有必然的联系。然后让学生通过实验来探究磁能否产生电？电能否产生磁？由于本课的重点是探究电能否产生磁，所以在探究磁能否产生电的过程是一带而过的，因为在这一环节中发现不了磁和电之间的联系并没有关系，重要的是在电能产生磁的实验。因为通过通电直导线和线圈能使指南针发生偏转，说明了电能产生磁，找到了电和磁的联系。然后介绍奥斯特发现电磁现象的过程，使学生从中感受到留意观察、善于思考的重要。最后一个活动：用线圈和指南针检测电池中是否有电。如果仅仅从这一课来说，这一环节去掉这一环节并不会产生多大的影响，因为学生还是能解释通电导线和线圈能使指南针发生偏转的真正原因。但是看过“能量”单元第7课“电能从哪里来”“我们来发电”这一活动，手摇发电机转动小电动机，小灯泡并没有亮起来，那是不是就说明没有电呢？这就不一定了，因为如果电流太弱，小灯泡也无法发光。所以需要线圈和指南针来检验。我们站在单元的角度看“电和磁”中的“线圈和指南针检测电池有没有电”的活动，就觉得很有必要了。
　　【具体环节设计与意图】
　　1、电能使小灯泡发光的实验
　　（1）教师出示小灯泡，向学生提问：“有什么办法能使小灯泡发光？”请一名学生说办法，并上讲台演示。
　　（2）教师引导学生分析：“是什么使小灯泡亮起来的？”引导学生说出“电”。教师板书：“电”。
　　【本环节设计意图：复习电能小灯泡发光的实验，引出“电”。】
　　2、磁能使指南针发生偏转实验
　　（1）教师出示指南针，提问：“在不碰到指南针的情况下，谁有办法使指南针的指针发生偏转？”引导学生说出“用磁铁”。然后老师请学生上台演示。
　　（2）思考：“磁铁为什么能使指南针发生偏转？”学生通过分析得知其原因所在，复习磁铁的同极相斥，异极相吸的性质。
　　（3）追问：“那么能不能说，指南针发生偏转就是受到磁的作用呢？”引导学生讨论。学生通过讨论知道，能使指南针发生偏转的原因不是单一的，铁钉等铁一类的物体靠近指南针时，指南针也会发生偏转。因为指南针本身就是磁铁，磁铁具有吸引铁一类物体的性质，即磁性。所以当铁钉靠近指南针时，指南针就要来吸引铁钉，指针会发生偏转。
　　【本环节设计意图：磁能使指南针发生偏转，但指南针发生偏转并不一定是磁引起的。】

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　　3、提出研究问题：“电”和“磁”之间有联系吗？
　　（1）提出研究问题：我们通过复习知道了电能使小灯泡发光，磁铁具有磁性，能使小磁针发生偏转，那么电和磁之间有什么联系吗？也就是说“磁能产生电吗？”或者说“电能产生磁吗？” 如果说，磁能产生电，也能使小灯泡发光；或者，电能产生磁，具有磁性，那么电和磁之间就有联系了。如果磁不能产生电，电也不能产生磁，电是电，磁是磁，那么它们之间就没有必然的联系。谁来猜测一下，电和磁之间有没有联系？为什么？
　　（2）学生猜测，说理由。
　　【本环节设计意图：提出研究的问题，明确怎样才能说电和磁之间有联系】
　　4、探究磁能否产生电
　　（1）提出假设：刚才我们看见电路中有电池，小灯泡能发光，如果我现在把电池换成一块条形磁铁，你觉得小灯泡还会发光吗？为什么？
　　（2）学生猜测，并说说这样猜测的理由。
　　（3）探究实验：老师请学生做演示实验来验证。（一学生演示实验，其他观察）
　　观察：小灯泡亮了吗？实验结果发现小灯泡没有亮。
　　（4）老师引导学生思考小灯泡不亮的原因。当学生说磁不能产生电的时候，老师追问：“能这么说吗？”（引导学生说准确）如果学生注意到描述的科学性，也许会说：“不能，通过这个实验，我们说磁不能产生电。”这时老师应继续引导学生，“这个实验我们没有看到磁产生电，使小灯泡发光。至于磁到底能否产生电，我们目前还不知道。”
　　【本环节设计意图：通过学生在电路中用磁铁去代替电池，结果小灯泡没有发光，找不到磁能产生电的证据，不能说电和磁有联系。用排除法引出研究“电能否产生磁”。】
　　5、探究电能否产生磁（重点）
　　（1）提出探究电能否产生磁。刚才我们没有找到磁能产生电的证据，现在我们再来找一找电能否产生磁的证据。
　　（2）讨论探究方法。这个实验怎么做呢？引导学生讨论。
　　实验方法：在桌上放一个指南针，指针停止摆动后，指南针指向什么方向？把电路中的导线拉直靠在指南针的上方，与指针指的方向一致。接通电流时指南针有什么变化？断开电流后指南针有什么变化？反复做几次，结果怎样？
　　（3）学生实验。（做通电导线和指南针的实验）
　　（4）交流实验发现，引发学生思考。通过实验，你们发现了什么？当学生说我们发现指南针偏转了的时候，教师追问：“是怎样偏转的？”引导学生发现接通电流，指南针偏转；断开电流，指南针又回到原来的位置的实验现象。教师再追问：那这说明了什么？当学生说“电能产生磁”的时候，老师可以问学生：“你现在这样说，理由充足吗？假如有人提出质疑？你怎么解释？”发现了指南针的偏转，但造成指南针偏转的原因有很多。我们手有没有碰到指南针？有没有可能是导线自身就使指南针发生偏转？导线是不是铁丝做的？一一进行排查。
　　（5）得出指南针发生偏转的原因是导线通了电的缘故。
　　（6）引导学生得出电和磁之间有联系。
　　【本环节设计意图：探究电能否产生磁。让学生通过实验发现通电导线能使指南针发生偏转，试着去解释产生这种现象的原因所在。】
　　6、探究有什么方法能使指南针偏转现象更明显（重点）
　　（1）提出如何使指南针偏转的现象更明显。刚才我们有的小组看到了指南针发生了偏转，有的小组说看到一点点，那有没有什么办法是这一实验现象更明显一点吗？引导学生从电流角度思考引出“短路”。
　　（2）提示：电路短路，电流很强，电池会很快发热。所以只能接通一下，马上断开，时间不能长。
　　（3）用短路的方法做通电直导线和指南针的实验。
　　（4）引导学生交流实验的发现。
　　（5）引导学生从导线的角度思考引出“线圈”。
　　（6）学生做通电线圈和指南针的实验。
　　（7）讨论给线圈通上电流，线圈会产生磁性吗？线圈怎样放置，指针偏转的角度最大？
　　【本环节设计意图：本环节是教学的重点，目的是让学生通过短路和用通电线圈的方法都能使指南针发生比较明显的偏转，进一步证明电能否产生磁。】
　　7、简介科学家奥斯特发现电磁现象的过程
　　（1）我们今天通过实验发现了电能产生磁，电和磁之间是有联系的，你们知道电磁现象最早是哪位科学家发现的吗？
　　（2）老师介绍奥斯特发现电磁现象的过程。
　　（3）引导学生感受留心观察，善于思考的重要性。
　　【本环节设计意图：本环节通过介绍让学生了解奥斯特，感受留心观察、善于思考的重要，落实情感目标。】
　　8、用线圈和指南针检测电池
　　（1）老师出示废电池，引导学生讨论什么是“废电池”？学生可能会说废电池就是用它去点亮小灯泡，结果小灯泡不能发光。老师追问：小灯泡不能发光，电池里就一点电都没有了吗？
　　（2）讨论检测废电池的方法。用什么方法来检测？用线圈和指南针来检测。怎么检测？可以用我们刚才做过的实验来检测，如果指南针发生偏转说明电池里还有电，如果指南针不能偏转了，说明电池里没有电了。这个实验会做吗？会！那就来检测我发给大家的这节“废电池”吧！
　　（3）学生做用线圈和指南针检测电池的实验。
　　（4）交流检测结果
　　【本环节设计意图：从能量单元角度出发，不仅是对本课知识的运用，也是为第7课“电能从哪里来”中检测小电动机是否已经发出了电做准备。】

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　　9、小结谈收获
　　（1）通过本课的学习你有哪些收获？对于“电和磁”你还知道些什么？还想知道什么？
　　（2）学生谈自己的收获，知道什么？还想知道什么？
　　【本环节设计意图：本环节的设计是学生对自我学习情况（包括科学概念、科学探究、情感态度价值观三方面）的一个自我评价，提出自己继续探究的新问题。】
　　三、试教体会
　　1、要从“思维”角度去组织教学
　　A、关于为什么要增加探究磁能否产生电的理由说明。“电和磁”这一课是重演科学史上著名的发现电磁现象的过程，因为在奥斯特发现电和磁之间存在着联系之前，电就是电，磁就是磁，互不相关。所以我认为要探究电和磁，就是要探究它们之间存在着怎么的关系。如果磁能产生电或电能产生磁，都可以说明电和磁之间有联系，假如磁不能产生电，电也不能产生磁，那它们之间就不存在联系。因此我在组织教学时，先让学生探究在电路中用磁铁替换电池，小灯泡还能亮起来了吗？学生当然不可能发现这样做，小灯泡也会发光。但没有关系，我们没有发现磁能产生电，但能不能发现电能产生磁的证据呢？接着继续探究。也许你会认为我多此一举，但我认为从思维逻辑性角度，这样做还是有必要的。
　　B、关于对指南针偏转的原因分析。指南针偏转的原因很多，我们用手一碰，指南针就会转来转去。如果用没有外壳的指南针，只要一吹，指针就会偏转。所以我们在上课的时候，首先选择了有外壳的指南针，排除吹气的方式使指南针发生偏转的干扰；然后，规定手不能碰到指南针。剩下来分析就好办多了。学生说磁铁能使指南针发生偏转，追问为什么？目的是让学生养成思考的习惯，复习磁铁同极相斥，异极相吸的性质。当学生说铁钉也能使指南针发生偏转，追问为什么？目的是让学生复习“磁性”的概念，更是为通电导线能使指南针发生偏转的解释做准备。因为导线是铜的，不是铁的，为什么指南针会偏转呢？引发学生的思考。
　　C、关于怎样使指南针偏转的现象更明显的思路。老师提出一个问题，要适时给以引导。当提出有什么办法能使实验现象（指南针偏转现象）更明显时，学生可能一时无从回答。这时老师稍加点拨就可以让学生找到新的思维路子，从电流角度去想一想，从导线角度去想一想，学生的思路就打开了。
　　2、要从“能量”角度去组织教学
　　“电和磁”是“能量”单元的第一课，站在“能量”角度看，本单元从“电和磁”开始引入，电能能转换成其他形式的能量，一直到第6课“电能和能量”才正式提出“能量”一词，到第7课“电能从哪里来”研究哪些能量可以转换成电能，到第8课“能量与太阳”一课对能量进行拓展，煤、石油、天然气中蕴藏的能量和太阳能的关系。电磁现象在本单元中是作为一个重点进行研究的，它的研究是要有一定的深度。所以我们要关注电磁现象的每一个细节，如偏转，偏转的角度，怎样偏转？通电时怎样？断电后怎样？因为断电后指南针要转回原来的位置，也会动。有的学生就会认为通电、断电都会偏转，那就说明与电无关了。所以要学生通过讨论明白，断电后的转动是指南针要回到原来的位置，不是发生新的或再一次的偏转。
　　3、要从“单元”角度去组织教学
　　“电和磁”这一课的最后一个活动是用线圈和指南针检测电池，这一活动如果仅从“电和磁”这一课来说，我个人认为可要可不要。因为前面学生已经通过实验发现了电能产生磁，电和磁已经从互不相关到互相联系了，我们这一课的教学任务已经完成了。但从单元角度，本单元在第7课“电能从哪里来”中转动小电动机，小灯泡没有亮就是没有发出电来吗？如何检测是不是产生了电流？就要用到线圈和指南针的检测方法，所以在这一课安排检测“废电池”活动就显得很有必要了。因为它一来可以对这一课的学习知识得以运用，二来可以为后续学习做准备。
　　四、个人简介
　　胡志林，男，本科学历，1988年参加工作，现任浙江省台州市椒江区人民小学办公室副主任，科学高级教师。对小学科学教育研究有着自己独特的研究成果，几年来连续编著了《探索与思考》、《走进科学课》、《2007<科学>修订解读和案例》等8本科学教师备课培训用书。近三年来，被中央教科所小学科学研究中心和教育科学出版社聘为科学课程培训专家，到过山西、山东、湖北、江西、广西、福建、陕西、浙江杭州等国家级课改实验区作过近30场科学教材分析和解读讲座，参加过《科学教师教学用书》的修订工作，还担任教育部“小学科学课程网”的栏目主编和论坛版主。2005年10月被评为小学科学教育全国先进个人。