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      電磁現(xiàn)象的教學(xué)設(shè)計

      時間:2021-02-24 13:08:10 教學(xué)設(shè)計 我要投稿

      電磁現(xiàn)象的教學(xué)設(shè)計

        教材分析:

      電磁現(xiàn)象的教學(xué)設(shè)計

        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),從而認識電可以產(chǎn)生磁。增強學(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妥屑氂^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)

       。ù判裕

        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。

        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)論時機還不成熟,后面的研究中還有配合的研究,進一步消除學(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:用短路的方法加強電流,蘊涵了“電流越強,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。

        ㈡ 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、平放豎起、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。從而確認通電導(dǎo)線周圍肯定是產(chǎn)生了磁性?茖W(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:

        補充資料:奧斯特在發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后的3個月內(nèi)進行了反復(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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