17 电磁铁（三）探究电磁铁的磁力大小与哪些因素有关 教学设计-2023-2024学年科学五年级下册青岛版

17电磁铁（三）探究电磁铁的磁力大小与哪些因素有关教学设计-2023-2024学年科学五年级下册青岛版授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容是探究电磁铁的磁力大小与哪些因素有关。这部分内容位于青岛版科学五年级下册第17课《电磁铁（三）》。具体内容包括：电磁铁磁力大小的影响因素、电磁铁磁力大小的实验探究、电磁铁的应用等。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了电磁铁的基本原理和制作方法，对电磁铁有一定的了解。在此基础上，本节课将进一步引导学生探究电磁铁的磁力大小与哪些因素有关，从而深化学生对电磁铁的认识，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学探究：通过实验探究，培养学生提出问题、设计实验、收集证据、解释现象、总结规律的能力。

2.科学思维：培养学生运用观察、比较、分析、推理等方法对电磁铁磁力大小的影响因素进行思考和探究。

3.科学态度：培养学生积极参与实验探究，乐于合作分享，勇于克服困难，对科学学习保持热情的态度。

4.科学应用：引导学生将所学知识运用到实际生活中，了解电磁铁在生产生活中的应用，培养学生的实践能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在进入本节课之前，学生已经学习了电磁铁的基本原理、制作方法以及电磁铁的极性和电流方向对磁极的影响。他们对电磁铁有一定的了解，能够运用已有的知识解释一些简单的电磁现象。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：五年级的学生对实验探究充满好奇，他们喜欢亲自动手操作，通过实验观察和总结规律。在学习能力方面，他们具备观察、比较、分析等基本科学探究能力，能够进行简单的推理和归纳。在学习风格上，他们偏爱直观形象和动手实践的学习方式。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在探究电磁铁磁力大小与因素关系的实验中，学生可能对如何设计实验、如何准确收集和分析实验数据存在困难。此外，对于电磁铁磁力大小与因素之间的复杂关系，学生可能难以理解并总结出规律。此外，部分学生可能对实验操作不够熟练，需要老师在实验过程中给予指导和鼓励。教学方法与手段教学方法：

1.实验法：通过设计实验让学生亲自动手操作，观察电磁铁磁力大小与不同因素的关系，培养学生的实践能力和科学探究精神。

2.引导发现法：老师提出问题，引导学生主动思考和探究电磁铁磁力大小的影响因素，激发学生的学习兴趣和主动性。

3.小组合作法：学生分组进行实验探究，鼓励学生相互讨论、交流想法，培养学生的团队合作能力和沟通能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件展示电磁铁实验过程和结果，直观形象地展示电磁铁磁力大小与因素关系，帮助学生更好地理解和记忆。

2.教学软件：运用教学软件进行实验数据收集和分析，简化学生操作步骤，提高实验效率和准确性。

3.实物模型：使用电磁铁实物模型进行展示和操作，让学生更直观地观察和理解电磁铁的工作原理和磁力大小的影响因素。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括PPT、实验视频和相关的科学文章，让学生提前了解电磁铁的基本原理。

-设计预习问题：提出问题，如“电磁铁的磁力大小可能与哪些因素有关？”引导学生思考和探究。

-监控预习进度：通过在线平台收集学生的预习成果，确保每个学生都完成了预习任务。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生在家独立阅读预习资料，理解电磁铁的基本原理。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，并记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和疑问提交至在线平台，与老师和同学分享。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生在家独立完成预习任务，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台进行预习资源的共享和监控，提高效率。

作用与目的：

-帮助学生提前了解电磁铁的基本原理，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：教师通过讲解电磁铁在现代科技中的应用，激发学生对电磁铁磁力大小探究的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解电磁铁磁力大小与线圈匝数、电流强度、铁芯长度等因素的关系。

-组织课堂活动：学生分组进行实验，探究不同因素对电磁铁磁力大小的影响。

-解答疑问：教师针对学生在实验中遇到的问题进行解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生在小组中积极参与实验操作，观察和记录实验结果。

-提问与讨论：学生针对实验中的现象提出疑问，并与组员进行讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：教师通过讲解帮助学生理解电磁铁磁力大小的相关知识点。

-实践活动法：学生通过实验活动，动手操作，掌握电磁铁磁力大小的实验方法。

-合作学习法：学生分组实验，培养团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解电磁铁磁力大小的知识点，掌握实验方法。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置有关电磁铁磁力大小应用的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：推荐学生阅读有关电磁铁在生活中的应用的科普文章和视频。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成课后作业，巩固学习成果。

-拓展学习：学生利用推荐的资源进行拓展学习，拓宽知识面。

-反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习方法和技巧。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生自主完成作业和拓展学习，培养自主学习能力。

-反思总结法：学生对自己的学习过程进行反思和总结，提出改进建议。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的电磁铁磁力大小的知识点和实验技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。学生学习效果1.知识与技能：

-学生能够理解电磁铁磁力大小与线圈匝数、电流强度、铁芯长度等因素的关系。

-学生能够运用所学的知识解释一些与电磁铁磁力大小相关的现象。

-学生能够独立完成电磁铁磁力大小的实验，并能够准确地观察和记录实验结果。

2.过程与方法：

-学生能够在实验中熟练地使用测量工具，如电流表和磁力计，来测量电磁铁的磁力大小。

-学生能够运用科学探究的方法，如观察、比较、分析、推理等，来探究电磁铁磁力大小的因素。

-学生能够在小组合作中，有效地进行沟通和合作，共同完成实验任务。

3.情感态度价值观：

-学生对电磁铁的学习产生浓厚的兴趣，对科学的探究充满热情。

-学生在实验过程中能够积极主动地参与，表现出对科学的探究精神的追求。

-学生能够理解科学知识在实际生活中的应用，对科学的实用价值有更深的认识。教学反思与改进在这节课结束后，我进行了深刻的教学反思，以便在未来的教学中取得更好的教学效果。

首先，我意识到在课前的自主探索环节，学生的预习任务过于繁重，导致部分学生在课堂上的参与度不高。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中简化预习任务，突出重点，并鼓励学生在家进行自主学习。

其次，在课中的实验环节，我发现部分学生对实验操作不够熟练，影响了实验结果的准确性。为了提高学生的实验操作能力，我计划在未来的教学中增加实验前的指导环节，让学生在老师的帮助下熟悉实验操作步骤。

此外，我在课后发现部分学生对课后作业的完成质量不高，这可能是由于他们对课堂内容的理解不够深入。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中加强对学生的课堂反馈环节，及时了解学生对课堂内容的理解程度，并提供针对性的辅导。

最后，我认识到在教学过程中，我需要更加注重与学生的互动，鼓励他们积极参与课堂讨论和提问。这样可以帮助学生更好地理解和掌握知识，提高他们的学习兴趣和动力。课后作业1.实验操作题：请根据所学知识，设计一个实验来探究电磁铁磁力大小与线圈匝数的关系。

答案：实验操作题答案示例如下：

实验器材：电磁铁、导线、电源、电流表、铁芯、绝缘材料等。

实验步骤：

（1）准备一个电磁铁，将铁芯插入电磁铁的一端，确保铁芯与电磁铁的磁极相对。

（2）用绝缘材料将电磁铁的线圈包裹起来，防止电流表与线圈接触。

（3）将电磁铁的线圈两端分别连接到电源和电流表上。

（4）调整线圈匝数，每次增加一定数量的线圈，记录电流表的读数。

（5）重复步骤（4），直到电磁铁的线圈达到一定数量。

（6）记录每次实验的电流表读数，绘制电流表读数与线圈匝数的关系图。

（7）根据实验结果，分析电磁铁磁力大小与线圈匝数的关系。

2.计算题：请根据所学知识，计算一个电磁铁的磁力大小。

答案：计算题答案示例如下：

已知电磁铁的线圈匝数为N匝，电流强度为I安培，铁芯长度为L厘米。

电磁铁的磁力大小（F）可以通过以下公式计算：

F=NI*(L/100)

其中，N为线圈匝数，I为电流强度，L为铁芯长度。

例如，如果一个电磁铁的线圈匝数为500匝，电流强度为2安培，铁芯长度为10厘米，那么其磁力大小为：

F=500*2*(10/100)=1000*1=1000牛顿

3.分析题：请根据所学知识，分析电磁铁磁力大小与电流强度之间的关系。

答案：分析题答案示例如下：

电磁铁的磁力大小与电流强度之间存在正比关系。当电流强度增加时，电磁铁的磁力大小也会相应增加。这是因为电流强度越大，通过电磁铁线圈的电流越多，产生的磁场越强，从而使得电磁铁的磁力大小增加。反之，当电流强度减少时，电磁铁的磁力大小也会相应减少。因此，我们可以通过控制电流强度来改变电磁铁的磁力大小。

4.设计题：请根据所学知识，设计一个利用电磁铁磁力大小进行操作的装置。

答案：设计题答案示例如下：

设计一个电磁铁控制的自动门装置。

装置工作原理：当有人接近门时，门外的传感器检测到人体，并向电磁铁发送信号，电磁铁接收到信号后，驱动门轴转动，使门自动打开。当人离开门后，门外的传感器检测不到人体，电磁铁停止驱动，门自动关闭。

装置组成：电磁铁、传感器、门轴、门、电源等。

5.应用题：请根据所学知识，解释电磁铁在生活中的应用。

答案：应用题答案示例如下：

电磁铁在生活中有广泛的应用，以下是一些常见的应用实例：

（1）电动机：电动机利用电磁铁的原理，通过改变电流方向和频率来控制电磁铁的磁力大小，从而实现电机的旋转运动。

（2）电磁锁：电磁锁利用电磁铁的磁力大小来控制锁的开关，当电流通过电磁铁时，电磁铁产生磁场，吸引锁芯，使锁打开；当电流停止时，