电和磁—浙江省2019小学科学学科教学活动评审一等奖视频

【教材分析】

《电和磁》是教科版小学科学六年级上册第三单元《能量》的起始课。本课的具体概念是：电流可以产生磁性；初步意识到增大电流、增加导线圈数可以增大电流产生的磁力。教材期望学生能通过以下两个主要活动建立起以上概念：其一是“重演”科学史上著名的发现电磁现象的过程，指导学生做19世纪丹麦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。其二是做短路电路和通电线圈加大指南针偏转角度的实验。

由于是单元起始课，因此，本课与本单元接下来的教学关系非常密切。如：用线圈代替直导线做电生磁实验，为理解第2课中的电磁铁原理打下基础，也为研究第5课中的玩具小电动机埋下伏笔。用短路、和增加线圈圈数的方法等加大小磁针的偏转角度的研究，也为对第3 、第4课中电磁铁磁力的大小研究提供直接经验；用线圈和指南针组成“电流检测器”检测废电池是否还有电，暗示了第7课中检测手摇发电机是否发出电来的方法。因此本课的教学非常重要。

【学情分析】

“电”和“磁”现象在生活中很普遍，六年级的孩子不会感到陌生，再加上在三、四年级中有独立的“电”和“磁”单元的系统的科学学习，已经知道一些磁铁的知识和简单电路的知识，为本课的“电生磁”概念的建立打下良好的基础。但是，受学习的遗忘规律影响，大部分孩子对普通电路的组装连接还不够熟练，对电路短路的连接以及这种连接会增大电流，易损坏电池也有些淡忘，这一点会直接影响到本课实验的操作效率；对磁能吸引铁，同极相斥、异极相吸等性质有一定的了解，但对两种现象的不同之处的认识是模糊的。因此，在本课的复习阶段就必须有效地唤起孩子的旧知，为建立新的概念服务。

 “电”和“磁”有关系吗？有怎样的关系？通过对几个班学生的前测来看，约有9%的孩子认为电和磁没有关系或是不知道，有91%的孩子模糊地认为有关系，个别有生活经验和有相关的课外知识积累的孩子能说出电能干扰磁，或者互相之间有存在某些作用或关系，不过没有具体的直接经验。而且，当让那些认为电和磁有关系的孩子猜测通电导线靠近指南针会有什么现象发生时，他们却不能做出正确的预测。电和磁两者之间的关系的学习还是第一次接触，所以更需要教师搭好脚手架，唤起孩子们的旧知，建立概念框架，促进他们的概念建构。

【设计思路】

本课的设计体现明暗两条设计思路。由于本课是典型的渗透科学史教育的科学课，为了让学生更好地体验科学家仔细观察、严谨求证、不断探索的科学精神，本课设计以情感体验作为暗线，注重感性证据的收集和理性思维分析。了解电磁科学发展史，从奥斯特之前人类的已有研究——奥斯特的伟大发现——奥斯特之后对科学的发展促进，经历科学发展史的过去、现在、未来，渗透引领、启发、探索、延续的思想，学生在经历像科学家一样的探究的过程中，体现科学发现的背后科学品质的发展。

本课设计的明线是，基于课标大概念和单元概念框架，立足学生已有经验和学习起点，基于前概念，让学生经历像科学家一样的探究活动，大胆尝试，细心发现，寻找更多的证据，验证电和磁的伟大发现。活动设计力求学生理性思维的梯度发展，让学习进阶发展与本单元和课标大概念吻合。

单元起始课承载着“了解学生原有经验，引领学生走进新的科学世界，启动学生学习兴趣”的任务。通过唤醒旧知，联接新知，以解决问题为支架，让学生经历提出问题、寻找证据、解决问题的学习，即在“能量”大概念下驱动的电和磁的进阶性学习。

《电和磁的研究》作为本单元的第一课时，设计时采用的双线目标：

【学科教学目标】

科学知识：

1.电流可以产生磁性。

科学探究：

 1.做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过合理的推理重复的实验，寻找证据，集体的论证,建立解释,找到物质之间的关联。

科学态度：

1.提高实证意识，增强理性思维品质，激发探究电和磁的兴趣。在体验奥斯特研究电和磁的过程中，培养学生解决问题过程中的技巧和能力、实事求是的态度及探究兴趣。

2.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、严谨坚持的品质对科学研究的重要性。

科学技术、社会与环境

1.融入HPS教育（科学史、科学哲学与科学社会学），让学生通过了解科学史，意识到科学技术对社会发展的重要作用。

【教学重难点】

教学重点：通电后的导线能使指南针发生偏转；电流可以产生磁性。

教学难点：对通电导线使指南针发生偏转的现象通过分析做出解释。

【核心素养教学目标】

合作交流：学会倾听、学会讨论、学会表达与交流意见、学会组织和评价。

理性思维：学会提出问题、探究问题、解决问题，增强实证意识。

【教学准备】

教师：课件、板贴、指南针、学生相同材料1份，大表格（KWL），

学生：KWL单元学习手册课前调查（每人）

学生：

活动一：新电池5号1个、电池盒1个、开关1个、导线3根（长）、灯泡1个、指南针1个、记录图、指针贴纸、

活动二、线圈1个、电池1个、水笔、记录板、导学指南、点赞贴纸、朋友圈展板、评论条、

【教学过程】

课前交流：展示班级日志

1.  出示“班级日志”（KWL大表格），分别展示全班学生对“关于能量我们已经知道的”和“关于能量我们想研究的”这个问题的回答的汇总情况。读读个别学生写的，让学生说一说什么意思。

2.介绍使用方法：“班级日志”将伴随着我们整个单元的学习。当我们学习后获得了新的知识可以填在L中，解决了哪些问题咱们在“表格W”上做个记号，当然在学习中产生新的问题我们还可以继续往“表格W”上贴。

【设计意图：“班级日志”的运用是站在整个单元结构教学的高度来关注学生思维的卷入。这里汇集展示了全班孩子的前概念、思维的发展和推进的全过程。虽是简单的两张表格，但对提高学生的思维能力、探究能力，其价值是不言而喻的。】

一、激发思考，引入课题（3）

1.实物投影出示指南针【板贴小磁针】

讨论：我们已经知道指南针可以指示南北，是因为里面有根小磁针，有什么办法不碰到它，却可以让小磁针指向改变，发生偏转？

预设：铁、磁铁【板贴铁、磁】

归纳：只有铁和磁铁能使小磁针发生偏转。（理由：磁铁具有磁性，磁能吸铁。同极相斥、异极相吸。）

铁使小磁针发生偏转与磁铁使小磁针发生偏转的现象有什么不同。

小结：铁两头靠近小磁针的两极都出现相互吸引,磁铁靠近时有一头是出现相斥现象。

2.出示铜导线放在指南针上面：铜导线可以让小磁针转动吗？

学生观察并说理由。（磁铁不能吸引铜）

3.情境引入：200多年前，有一位科学家奥斯特对此进行了研究，他会有什么发现呢？让我们打开时光的大门，回到200多年前来看一看吧！【课件视频】

【设计意图：对铁、磁铁和铜导线靠近小磁针的不同情况进行梳理，是本课学习急需解决的、来源于学生心灵深处的“感性”唤醒。这样不但为本课学习作了铺垫，而且便于孩子们自主建构知识网络。】

二、模拟探究，经历发现（8）

（一）像奥斯特那样去做——通电直导线使小磁针发生偏转

奥斯特到底发现了什么现象呢？都说科学家的发现，我们未必能察觉，如果你是科学家你会怎么做？（学生说做实验）那就让我们像奥斯特那样去试试吧！【揭题：电和磁】

1.学生实验

小组拿出材料，尝试接通电路，测试，把磁针的结果贴在指南针图中

提示：

接通电源，断开电源，多次测试

观察小磁针的变化，贴在图中

开关即关即开，避免电池过多损耗

组长把实验结果贴到黑板上

时间3分钟，实验结束材料放到抽屉里

2. 交流

第一层次：指向电流让指针偏转

（1）预设：部分没偏转

我们的研究结果都一致吗

为什么没有偏转呢？

灯有亮说明电路本身流通没有问题（上来演示一下）

灯没亮连接有问题（你可以再次尝试让灯泡先亮起来，通路状态下再观察）

（2）预设：都偏转

你们发现了什么？

（3）什么情况下发生了偏转？（通路）

（4）是什么使小磁针发生偏转？是电还是导线？请例举收集到的证据。

预设1：电【板贴：电】

证据1：接通电路，小磁针偏转，断开电路小磁针复位。

     证据2：电流越大，小磁针偏转的角度越大。

     证据3：电池调头，小磁针偏转的方向也改变了。

预设2：为什么不认为是导线。

（1.    导线的材料是铜。2.断路时，没看到偏转）

第二层次：指向电产生磁

电是怎么让磁针偏转的？通电导线周围有什么力量吗？可能是什么力量让磁针偏转？

预设：可能有磁性【板贴：磁？】

【设计意图：通过观察到的现象进行思考，推进思维发展，同时提出问题，聚焦本课研究的问题核心电产生磁】

（二）寻找更多的证据——让磁针偏转更明显(15)

1.情感提升：你觉得磁针偏转的角度大吗？是呀，虽然偏转的角度很小，很不明显，但是，这偏转还是被细心的奥斯特发现了。奥斯特的心情非常激动。如果你是奥斯特，你会将是电让磁针发生偏转这个消息现在就发布出去与别人分享吗？比如朋友圈？【微信朋友圈】

其他同学也都同意吗？可是，这个现象还很不明显，偏转角度这么小，你认为所有的人都会认可是电流让磁针偏转的吗？怎么办？

预设：学生说我们需要寻找更多的证据

2.怎么寻找更多的证据呢？

你有办法使实验效果更明显吗？

预设：电流变大（电池数量增多、短路）、增加导线（线圈）【PPT】

短路：瞬间产生很大的电流，开关不能长时间接触，避免发烫

线圈：好几条导线预设：如果靠近指南针的导线变多会不会让偏转角度变大？演示，出示通电线圈

3.研究活动提示：（10）

仔细阅读导学单，小组分工合作

时间10分钟，自主选择1-3个实验进行研究

图文结合记录证据和发现

记录板贴在朋友圈展板，并确认观点打勾

4.学生活动：领取材料，教师计时器开启，10间到就停止活动，整理展板

5.评价活动：（2）

浏览其他小组进行点赞和评论，

认为研究的内容证据充分，观点表示支持，可以点赞

对研究的发现结论或者实验设计有意见的可以留言

时间2分钟

活动组织强调：

点赞贴纸在抽屉，每人一个，

评论条和笔在展板旁边，需要的可以领取

1-5先看6-11组，6-11组先看1-5组的，分成两批

【设计意图：通过自主研究，寻找更多的证据支持观点，培养实证意识。点赞活动面向每个学生的评价，通过他评的形式对研究进行分析和思考。朋友圈的活动让学生经历科学家研究到成果发布的虚拟历程，体会研究成果需要经历长时间细心的研究，反复的论证。】

三、整理分析，建立解释（10）

1. 朋友圈成果发布会

请2组分别就三个研究内容进行展示阐述【拍摄展板投屏】

哪组想最先发布你们的朋友群，先来分享你们的研究发现？【带上展板】

2.集体交流。

我们找到更多的证据了吗

研讨指向层次：

第一层指向电：电流能让指针偏转吗？现在大家支持这个观点吗？

哪些证据可以支持这个观点？

整理证据：做了几个实验都可以发生偏转

第二层次指向磁：是电产生磁让磁针偏转吗？我们现在找到哪些证据支持我们的观点？

整理证据：电流越大，小磁针偏转的角度越大。导线圈数越多，偏转越大。

追问：磁针偏转角度变大说明什么？

第三层次辨别：电引起的小磁针偏转，像磁引起的偏转，还是更像铁引起的偏转？

预设：更像磁

证据1：铁只会吸引小磁针，不会发生排斥。通电导线使小磁针发生偏转，是排斥现象。

证据2：电流的方向改变了，小磁针偏转的角度也改变了。如果是铁，应该还是被吸引。

证据3：短路电路时，小磁针偏转的角度更大了。如果是铁，磁力越强，该吸得更牢。

证据4：线圈增多，电流没有变大，小磁针也偏转了，说明里面磁力变大了

2. 小结：电流能产生了像磁一样的性质，从而使小磁针发生了偏转。板书：电产生磁。

【设计意图：通过小组的证据分享和交流，再进行有层次的研讨交流，逐步推进学生思维的深度发展，从事实性描述走向分析和思考事物之间内部联系。】

四、情感升华，课后拓展（3）

小科学家，我们现在找到了这么多证据，可以把我们的成果发布朋友圈给所有人知道吗？

如果你是其他科学家，看到我们的研究，你会怎么想？

可是奥斯特是怎样做的呢？奥斯特的伟大发现带给后来科技发展什么启示呢？【视频】

这些都是电产生磁的基础上产生的，现代生活用品，你有什么想说的？

【设计意图：通过经历科学家的探究历程体会科学成果的生成都是经历一个长期的研究过程，通过科技史发展，体会奥斯特小小的发现带给人类科技巨大的改变。】

五、整理日记，启发新知（1）

1．课堂整理：

通过这节课的学习，我们对“电和磁的关系”有了哪些新的认识？交流后，在班级日记表上板贴“电流产生磁性”这个概念。

2．课后整理

这节课，我们解决了什么问题？同时，我们产生新的问题了吗？每人记录在自己的学习日志的表格W中。

【设计意图：让本课的学习与单元整体学习对接，不断补充，不断修正元认知，不断解决问题，继续产生新问题。】

3．课外作业：

（1）阅读：资料库——《电和磁见面了》。

（2）调查了解奥斯特朋友圈的科学家们关于电和磁的新发现