17 電磁鐵（三）探究電磁鐵的磁力大小與哪些因素有關(guān) 教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年科學(xué)五年級下冊青島版

17電磁鐵（三）探究電磁鐵的磁力大小與哪些因素有關(guān)教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年科學(xué)五年級下冊青島版授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是探究電磁鐵的磁力大小與哪些因素有關(guān)。這部分內(nèi)容位于青島版科學(xué)五年級下冊第17課《電磁鐵（三）》。具體內(nèi)容包括：電磁鐵磁力大小的影響因素、電磁鐵磁力大小的實驗探究、電磁鐵的應(yīng)用等。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了電磁鐵的基本原理和制作方法，對電磁鐵有一定的了解。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究電磁鐵的磁力大小與哪些因素有關(guān)，從而深化學(xué)生對電磁鐵的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究精神。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：

1.科學(xué)探究：通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、設(shè)計實驗、收集證據(jù)、解釋現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律的能力。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運用觀察、比較、分析、推理等方法對電磁鐵磁力大小的影響因素進(jìn)行思考和探究。

3.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生積極參與實驗探究，樂于合作分享，勇于克服困難，對科學(xué)學(xué)習(xí)保持熱情的態(tài)度。

4.科學(xué)應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識運用到實際生活中，了解電磁鐵在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：在進(jìn)入本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁鐵的基本原理、制作方法以及電磁鐵的極性和電流方向?qū)Υ艠O的影響。他們對電磁鐵有一定的了解，能夠運用已有的知識解釋一些簡單的電磁現(xiàn)象。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：五年級的學(xué)生對實驗探究充滿好奇，他們喜歡親自動手操作，通過實驗觀察和總結(jié)規(guī)律。在學(xué)習(xí)能力方面，他們具備觀察、比較、分析等基本科學(xué)探究能力，能夠進(jìn)行簡單的推理和歸納。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，他們偏愛直觀形象和動手實踐的學(xué)習(xí)方式。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在探究電磁鐵磁力大小與因素關(guān)系的實驗中，學(xué)生可能對如何設(shè)計實驗、如何準(zhǔn)確收集和分析實驗數(shù)據(jù)存在困難。此外，對于電磁鐵磁力大小與因素之間的復(fù)雜關(guān)系，學(xué)生可能難以理解并總結(jié)出規(guī)律。此外，部分學(xué)生可能對實驗操作不夠熟練，需要老師在實驗過程中給予指導(dǎo)和鼓勵。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.實驗法：通過設(shè)計實驗讓學(xué)生親自動手操作，觀察電磁鐵磁力大小與不同因素的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)探究精神。

2.引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法：老師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生主動思考和探究電磁鐵磁力大小的影響因素，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

3.小組合作法：學(xué)生分組進(jìn)行實驗探究，鼓勵學(xué)生相互討論、交流想法，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和溝通能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件展示電磁鐵實驗過程和結(jié)果，直觀形象地展示電磁鐵磁力大小與因素關(guān)系，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。

2.教學(xué)軟件：運用教學(xué)軟件進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)收集和分析，簡化學(xué)生操作步驟，提高實驗效率和準(zhǔn)確性。

3.實物模型：使用電磁鐵實物模型進(jìn)行展示和操作，讓學(xué)生更直觀地觀察和理解電磁鐵的工作原理和磁力大小的影響因素。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括PPT、實驗視頻和相關(guān)的科學(xué)文章，讓學(xué)生提前了解電磁鐵的基本原理。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：提出問題，如“電磁鐵的磁力大小可能與哪些因素有關(guān)？”引導(dǎo)學(xué)生思考和探究。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺收集學(xué)生的預(yù)習(xí)成果，確保每個學(xué)生都完成了預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生在家獨立閱讀預(yù)習(xí)資料，理解電磁鐵的基本原理。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進(jìn)行思考，并記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和疑問提交至在線平臺，與老師和同學(xué)分享。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生在家獨立完成預(yù)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺進(jìn)行預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控，提高效率。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解電磁鐵的基本原理，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：教師通過講解電磁鐵在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對電磁鐵磁力大小探究的興趣。

-講解知識點：詳細(xì)講解電磁鐵磁力大小與線圈匝數(shù)、電流強度、鐵芯長度等因素的關(guān)系。

-組織課堂活動：學(xué)生分組進(jìn)行實驗，探究不同因素對電磁鐵磁力大小的影響。

-解答疑問：教師針對學(xué)生在實驗中遇到的問題進(jìn)行解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學(xué)生在小組中積極參與實驗操作，觀察和記錄實驗結(jié)果。

-提問與討論：學(xué)生針對實驗中的現(xiàn)象提出疑問，并與組員進(jìn)行討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：教師通過講解幫助學(xué)生理解電磁鐵磁力大小的相關(guān)知識點。

-實踐活動法：學(xué)生通過實驗活動，動手操作，掌握電磁鐵磁力大小的實驗方法。

-合作學(xué)習(xí)法：學(xué)生分組實驗，培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解電磁鐵磁力大小的知識點，掌握實驗方法。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置有關(guān)電磁鐵磁力大小應(yīng)用的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：推薦學(xué)生閱讀有關(guān)電磁鐵在生活中的應(yīng)用的科普文章和視頻。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)成果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用推薦的資源進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)方法和技巧。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-反思總結(jié)法：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的電磁鐵磁力大小的知識點和實驗技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識與技能：

-學(xué)生能夠理解電磁鐵磁力大小與線圈匝數(shù)、電流強度、鐵芯長度等因素的關(guān)系。

-學(xué)生能夠運用所學(xué)的知識解釋一些與電磁鐵磁力大小相關(guān)的現(xiàn)象。

-學(xué)生能夠獨立完成電磁鐵磁力大小的實驗，并能夠準(zhǔn)確地觀察和記錄實驗結(jié)果。

2.過程與方法：

-學(xué)生能夠在實驗中熟練地使用測量工具，如電流表和磁力計，來測量電磁鐵的磁力大小。

-學(xué)生能夠運用科學(xué)探究的方法，如觀察、比較、分析、推理等，來探究電磁鐵磁力大小的因素。

-學(xué)生能夠在小組合作中，有效地進(jìn)行溝通和合作，共同完成實驗任務(wù)。

3.情感態(tài)度價值觀：

-學(xué)生對電磁鐵的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，對科學(xué)的探究充滿熱情。

-學(xué)生在實驗過程中能夠積極主動地參與，表現(xiàn)出對科學(xué)的探究精神的追求。

-學(xué)生能夠理解科學(xué)知識在實際生活中的應(yīng)用，對科學(xué)的實用價值有更深的認(rèn)識。教學(xué)反思與改進(jìn)在這節(jié)課結(jié)束后，我進(jìn)行了深刻的教學(xué)反思，以便在未來的教學(xué)中取得更好的教學(xué)效果。

首先，我意識到在課前的自主探索環(huán)節(jié)，學(xué)生的預(yù)習(xí)任務(wù)過于繁重，導(dǎo)致部分學(xué)生在課堂上的參與度不高。為了解決這個問題，我計劃在未來的教學(xué)中簡化預(yù)習(xí)任務(wù)，突出重點，并鼓勵學(xué)生在家進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

其次，在課中的實驗環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對實驗操作不夠熟練，影響了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了提高學(xué)生的實驗操作能力，我計劃在未來的教學(xué)中增加實驗前的指導(dǎo)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在老師的幫助下熟悉實驗操作步驟。

此外，我在課后發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對課后作業(yè)的完成質(zhì)量不高，這可能是由于他們對課堂內(nèi)容的理解不夠深入。為了解決這個問題，我計劃在未來的教學(xué)中加強對學(xué)生的課堂反饋環(huán)節(jié)，及時了解學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解程度，并提供針對性的輔導(dǎo)。

最后，我認(rèn)識到在教學(xué)過程中，我需要更加注重與學(xué)生的互動，鼓勵他們積極參與課堂討論和提問。這樣可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和動力。課后作業(yè)1.實驗操作題：請根據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計一個實驗來探究電磁鐵磁力大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

答案：實驗操作題答案示例如下：

實驗器材：電磁鐵、導(dǎo)線、電源、電流表、鐵芯、絕緣材料等。

實驗步驟：

（1）準(zhǔn)備一個電磁鐵，將鐵芯插入電磁鐵的一端，確保鐵芯與電磁鐵的磁極相對。

（2）用絕緣材料將電磁鐵的線圈包裹起來，防止電流表與線圈接觸。

（3）將電磁鐵的線圈兩端分別連接到電源和電流表上。

（4）調(diào)整線圈匝數(shù)，每次增加一定數(shù)量的線圈，記錄電流表的讀數(shù)。

（5）重復(fù)步驟（4），直到電磁鐵的線圈達(dá)到一定數(shù)量。

（6）記錄每次實驗的電流表讀數(shù)，繪制電流表讀數(shù)與線圈匝數(shù)的關(guān)系圖。

（7）根據(jù)實驗結(jié)果，分析電磁鐵磁力大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

2.計算題：請根據(jù)所學(xué)知識，計算一個電磁鐵的磁力大小。

答案：計算題答案示例如下：

已知電磁鐵的線圈匝數(shù)為N匝，電流強度為I安培，鐵芯長度為L厘米。

電磁鐵的磁力大小（F）可以通過以下公式計算：

F=NI*(L/100)

其中，N為線圈匝數(shù)，I為電流強度，L為鐵芯長度。

例如，如果一個電磁鐵的線圈匝數(shù)為500匝，電流強度為2安培，鐵芯長度為10厘米，那么其磁力大小為：

F=500*2*(10/100)=1000*1=1000牛頓

3.分析題：請根據(jù)所學(xué)知識，分析電磁鐵磁力大小與電流強度之間的關(guān)系。

答案：分析題答案示例如下：

電磁鐵的磁力大小與電流強度之間存在正比關(guān)系。當(dāng)電流強度增加時，電磁鐵的磁力大小也會相應(yīng)增加。這是因為電流強度越大，通過電磁鐵線圈的電流越多，產(chǎn)生的磁場越強，從而使得電磁鐵的磁力大小增加。反之，當(dāng)電流強度減少時，電磁鐵的磁力大小也會相應(yīng)減少。因此，我們可以通過控制電流強度來改變電磁鐵的磁力大小。

4.設(shè)計題：請根據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計一個利用電磁鐵磁力大小進(jìn)行操作的裝置。

答案：設(shè)計題答案示例如下：

設(shè)計一個電磁鐵控制的自動門裝置。

裝置工作原理：當(dāng)有人接近門時，門外的傳感器檢測到人體，并向電磁鐵發(fā)送信號，電磁鐵接收到信號后，驅(qū)動門軸轉(zhuǎn)動，使門自動打開。當(dāng)人離開門后，門外的傳感器檢測不到人體，電磁鐵停止驅(qū)動，門自動關(guān)閉。

裝置組成：電磁鐵、傳感器、門軸、門、電源等。

5.應(yīng)用題：請根據(jù)所學(xué)知識，解釋電磁鐵在生活中的應(yīng)用。

答案：應(yīng)用題答案示例如下：

電磁鐵在生活中有廣泛的應(yīng)用，以下是一些常見的應(yīng)用實例：

（1）電動機：電動機利用電磁鐵的原理，通過改變電流方向和頻率來控制電磁鐵的磁力大小，從而實現(xiàn)電機的旋轉(zhuǎn)運動。

（2）電磁鎖：電磁鎖利用電磁鐵的磁力大小來控制鎖的開關(guān)，當(dāng)電流通過電磁鐵時，電磁鐵產(chǎn)生磁場，吸引鎖芯，使鎖打開；當(dāng)電流停止時，