電磁現(xiàn)象的教學(xué)設(shè)計
教材分析：
本課將“重演”科學(xué)史上著名發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象的過程，讓學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”通電導(dǎo)線能使小磁針偏轉(zhuǎn)，從而認(rèn)識電可以產(chǎn)生磁。增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動的探究性、趣味性。本課有兩個活動。第一、指導(dǎo)學(xué)生做科學(xué)家奧斯特做過的實驗——通電導(dǎo)線使指南針偏轉(zhuǎn)，經(jīng)歷對新現(xiàn)象進(jìn)行分析、解釋的思維過程；第二，想辦法使指南針偏轉(zhuǎn)角度更大的實驗。用線圈代替直導(dǎo)線做電生磁實驗，為理解電磁鐵原理打下基礎(chǔ)也為研究玩具小電動機(jī)伏筆。
小學(xué)科學(xué)課標(biāo)中已經(jīng)明確指出小學(xué)科學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)業(yè)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程。在課堂上我們應(yīng)該注重的是學(xué)生是否獲得了科學(xué)探究的樂趣，參與科學(xué)學(xué)習(xí)活動是否主動積極，是否持之以恒，是否實求是，提問是否恰當(dāng)，設(shè)計是否合理，表達(dá)是否清晰，收集、整理信息的能力怎么樣，動手能力怎么樣，同伴之間合作的能力怎么樣，而不要強(qiáng)調(diào)小學(xué)生科學(xué)探究的結(jié)果或水平。
學(xué)情分析：
由于小學(xué)高年級的學(xué)生個性比較活躍，教師在組織教學(xué)時，要考慮大膽放手讓學(xué)生自主探究，在備課和設(shè)計任務(wù)時，要充分發(fā)揮學(xué)生主動參與意識，調(diào)動起每一位學(xué)生的積極性，滿足學(xué)生的表現(xiàn)欲望。
教學(xué)目標(biāo)：
1、知識目標(biāo)：認(rèn)識到電流可以產(chǎn)生磁性。
2、過程與方法：做通電直導(dǎo)線和通電線圈使指南針偏轉(zhuǎn)的實驗，能夠通過分析建立解釋。
3、情感態(tài)度價值觀：體驗科學(xué)史上發(fā)現(xiàn)電產(chǎn)生磁的過程，意識到留意觀察、善于思考品質(zhì)的重要。
教學(xué)重點和難點：
1、教學(xué)重點：如何使通電導(dǎo)線使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象更明顯實驗討論和設(shè)計（短路；用通電線圈代替通電直導(dǎo)線）。
2、教學(xué)難點：通電直導(dǎo)線使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)實驗的提出、操作、觀察和解釋。
教學(xué)過程：
一、引入：
同學(xué)們，大家都知道有一個人叫牛頓的，一天，當(dāng)一個蘋果從樹上掉下來，打在他的頭上，那通過思考蘋果為什么要打在他的頭上而不向外飛去呢，通過這個問題的解決，他終于成了一個偉大的科學(xué)家！而你們知道嗎？在100多年前，同樣有一個人通過一次偶然有發(fā)現(xiàn)，他也成了一個偉大的科學(xué)家！那個時候，電和人類的生活是完全沒有很多關(guān)系的，只是科學(xué)家或是在學(xué)校里做實驗，偶爾會用到電，而磁鐵呢，大家也都只知道它能指方向或是被大家用來吸鐵，可是在當(dāng)時，很多能量都可能互相轉(zhuǎn)化，可是電和磁之間有沒有什么關(guān)系呢？這是大家一直想知道的問題！可是，就是這個人，在一次偶然的實驗中發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，通過這個現(xiàn)象的總結(jié)與引導(dǎo)，他也成了一個偉大的`科學(xué)家，他就是丹麥科學(xué)家----奧斯特！那大家想不想知道這個人他發(fā)現(xiàn)了什么呢？
二、通電導(dǎo)線和指南針
1820年，奧斯特在一次實驗中，偶然讓通電的導(dǎo)線靠近了指南針，發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象。你們猜指南針怎樣了呢?
1.介紹實驗方法：首先要組裝一個點亮小燈泡的基本電路，先試一試燈泡會不會亮，然后雙手拿住長一些的導(dǎo)線拉直靠在指南針的上方，與磁針的方向一致。
觀察： A.通電流之前，小磁針有沒有變化？接通電流時指南針有沒有變化？斷開電流后又怎樣了？
B.試試導(dǎo)線其他不同的放法，觀察現(xiàn)象有什么不同？
2.生分組實驗。
3.織匯報：你們發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？導(dǎo)線不同的放法，現(xiàn)象有什么不同？
4.小結(jié)：通電導(dǎo)線靠近指南針，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
設(shè)計意圖：通過“重演”奧斯特發(fā)現(xiàn)磁感應(yīng)的實驗，讓學(xué)生知道科學(xué)的發(fā)現(xiàn)需要有心人，同時激發(fā)學(xué)生研究電磁現(xiàn)象的興趣。實驗中我演示了導(dǎo)線拉直靠在指南針的上方，與磁針的方向一致的方法，還提示學(xué)生可以用導(dǎo)線不同的放法試一試，讓他們通過探究發(fā)現(xiàn)更多的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰妥屑?xì)觀察的科學(xué)態(tài)度。通過這樣的活動學(xué)生腦中肯定會產(chǎn)生更多的問題，這為后續(xù)課文的研究埋下了伏筆。
三、分析小磁針偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
1有心的奧斯特在發(fā)現(xiàn)磁針微微轉(zhuǎn)動了一下后喜出望外。但是因為偏轉(zhuǎn)角度很小，而且不很規(guī)則，這一跳并沒有引起其他人的注意，但奧斯特的腦中卻產(chǎn)生了一大堆問題，你現(xiàn)在是不是也有很多的問題�。�
2.理并指向關(guān)鍵問題“是什么原因使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的呢？”（分組討論）
3.讓學(xué)生嘗試解釋，然后分兩個層次分析引導(dǎo)：
�、俅裴樒D(zhuǎn)與電流有沒有關(guān)系，你的理由是什么？（肯定下來）
導(dǎo)線中有電流就偏轉(zhuǎn)，斷開沒有電流就復(fù)位，說明磁針偏轉(zhuǎn)肯定與電流有關(guān)。
通電之前磁針沒有偏轉(zhuǎn)，而且導(dǎo)線是銅的，磁鐵也不會吸引銅，所以磁針偏轉(zhuǎn)不可能是導(dǎo)線的原因。
�、陔娏魇侨绾问剐〈裴樒D(zhuǎn)的?是直接作用還是間接作用？（只作討論，不下結(jié)論）
（磁性）
電流 直接 磁針偏轉(zhuǎn)
辯論：“是電流產(chǎn)生了磁性間接干擾了指南針，還是電流的直接作用使小磁針偏轉(zhuǎn)呢？”“如果是間接作用，電流最有可能轉(zhuǎn)變成了什么？”
預(yù)設(shè)理由：
A.鐵和鐵能影響指南針使它發(fā)生偏轉(zhuǎn)；不是鐵的原因那可能是磁性的原因了；
B.能夠轉(zhuǎn)化成其他的能量（電--熱、電--光等），難道就不能產(chǎn)生磁性嗎！
4.小結(jié)：可以肯定磁針偏轉(zhuǎn)與電流有關(guān)，而且通電導(dǎo)線周圍很有可能產(chǎn)生了磁場，干擾了指南針使它發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但也不排除電流的直接作用，這還須進(jìn)一步研究才能確定。
設(shè)計意圖：
1.本課教學(xué)的設(shè)計盡量體現(xiàn)了學(xué)生的真實思維過程，“重演”發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象的過程。這里學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象后立刻會產(chǎn)生疑問，這是引導(dǎo)學(xué)生分析的最佳時機(jī)。
2.對實驗現(xiàn)象通過分析作出合理的解釋是本課的難點。我這里把推理分析分成了兩個層次：首先肯定磁針偏轉(zhuǎn)與電流有關(guān)，然后分析電流如何使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的---“是電流產(chǎn)生了磁性干擾了指南針，還是電流直接使小磁針偏轉(zhuǎn)？”這里引導(dǎo)學(xué)生形成兩種想法（直接、間接作用），展開辯論，形成一個大致的方向，但不作定論。因為根據(jù)學(xué)生的心理特點，完全建立在推理基礎(chǔ)上的結(jié)論學(xué)生往往難于接受，所以這里下結(jié)論時機(jī)還不成熟，后面的研究中還有配合的研究，進(jìn)一步消除學(xué)生心中的疑慮，最終形成結(jié)論。
四、如何使實驗效果更明顯
�、� 利用短路使實驗效果更明顯
1.實驗中小磁針的偏轉(zhuǎn)角度很小，你有辦法使實驗效果更明顯一些嗎？
預(yù)設(shè)學(xué)生的想法：A.電池多用幾節(jié)；B.加粗導(dǎo)線；C.去掉絕緣外皮；
D.多幾根（電流方向一致）導(dǎo)線一起靠近等。
2.從多用幾節(jié)電池引導(dǎo)到利用電路短路加強(qiáng)電流的方法，并講解實驗方法。
要點：拿掉小燈泡保留開關(guān)，做到一切準(zhǔn)備好之后再通電，開關(guān)做到一觸即放。
3.學(xué)生做利用短路使磁針偏轉(zhuǎn)更明顯的實驗。
4.小結(jié)：加大電流能使實驗效果更明顯。
設(shè)計意圖：用短路的方法加強(qiáng)電流，蘊涵了“電流越強(qiáng)，磁性越大”的思想。但短路不是加大電流的常用方法，必須讓學(xué)生明白短路的危害及正確的操作方法，所以我這里采用講解配合演示的方法，加大了指導(dǎo)力度。
�、� 利用線圈使實驗效果更明顯
我們還猜測哪些方法能使實驗現(xiàn)象更明顯呢？
1.把多根（電流方向一致）導(dǎo)線一起靠近指南針的方法，會不會磁針偏轉(zhuǎn)更明顯呢？有沒有道理差不多，但做起來更簡單的方法？
2.講授繞線圈的方法與實驗方法。（不使用短路的方法）
觀察：A.在其他條件相同的情況下，線圈與一根導(dǎo)線相比哪個使磁針偏轉(zhuǎn)更大？
B.試試線圈的各種放法，怎么放置小磁針偏轉(zhuǎn)的角度最大？
�。ㄌ崾荆荷戏较路健⑵椒咆Q起、指南針套在線圈里面等）
3.學(xué)生實驗。
4.組織匯報。
5.小結(jié)：線圈越多小磁針偏轉(zhuǎn)角度越大。
設(shè)計意圖：這里沒有采用短路的方法實驗，一是讓學(xué)生把線圈與一根導(dǎo)線在條件相同的情況下進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)利用繞線圈的方法也能使實驗效果更明顯。但前面實驗中一根導(dǎo)線采用短路的方法小磁針偏轉(zhuǎn)已接近90度，再加上繞線圈的方法加大磁性，指針偏轉(zhuǎn)也是90度，難于比較。二是讓學(xué)生明白短路不是常用方法，要盡量少用。
五、獲得結(jié)論，延伸產(chǎn)生新的問題
電流越大線圈越多現(xiàn)象也越明顯，進(jìn)一步肯定了磁針偏轉(zhuǎn)與電流有關(guān)。但到底是通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了磁場，間接干擾了指南針使它發(fā)生偏轉(zhuǎn)，還是電流直接作用于小磁針呢？有沒有直接的證明方法？
1.我們最初了解的磁鐵性質(zhì)是什么？（能吸鐵） 假如它真的吸起了鐵，那么說明一定是產(chǎn)生了磁性，結(jié)果不言而喻，是不是？
2.通過演示實驗下結(jié)論。
分兩層演示：先直接用線圈吸大頭針，發(fā)現(xiàn)吸不起；再加入鐵釘吸起大頭針。
3.小結(jié)：鐵釘原來不會吸起大頭針，但套在通電線圈中卻吸起了大頭針。從而確認(rèn)通電導(dǎo)線周圍肯定是產(chǎn)生了磁性。科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)的實驗，也已經(jīng)證明了在通電導(dǎo)線周圍確實產(chǎn)生了磁場。
4.引導(dǎo)學(xué)生課外繼續(xù)探究：
補(bǔ)充資料：奧斯特在發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后的3個月內(nèi)進(jìn)行了反復(fù)的實驗和研究，做了數(shù)百次實驗，取得了一系列新的進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，原本這個不引人注意的小發(fā)現(xiàn)，引起了科學(xué)界的轟動。
同學(xué)們，你們有沒有進(jìn)一步研究的設(shè)想？或者有沒有相關(guān)的問題？
5.用完了的廢電池，是不是一點電都沒有了呢？能用我們的線圈和指南針檢測一下嗎？
讓學(xué)生說說檢測的思路：磁針偏轉(zhuǎn)說明廢電池里還有電，磁針不偏轉(zhuǎn)說明廢電池里沒有電，它們成了檢測電流的檢測器啦�。ㄕn外試一試）
設(shè)計意圖：通過在線圈中間加入鐵芯的方法吸起大頭針的演示實驗，使原先純粹的思維推理結(jié)合進(jìn)了直觀的感受，從而徹底消除學(xué)生心中的疑慮。真正理解通電導(dǎo)線周圍確實產(chǎn)生了磁性，間接作用與小磁針使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這也為后面第2課制作電磁鐵作了鋪墊。
板書設(shè)計：
電和磁
�。ù判裕�
電流 直接 × 磁針偏轉(zhuǎn)
學(xué)生學(xué)習(xí)活動評價：
自我評價：
我這節(jié)課最大的收獲是：__________________________________
我認(rèn)為自己的表現(xiàn)：優(yōu)秀（） 良好（）一般（） 還需努力（）
其他同學(xué)評價：
優(yōu)秀（） 良好（）一般（） 還需努力（）
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