【教材分析】

《電和磁》是教科版小學科學六年級上冊第三單元《能量》的起始課。本課的具體概念是：電流可以產(chǎn)生磁性；初步意識到增大電流、增加導線圈數(shù)可以增大電流產(chǎn)生的磁力。教材期望學生能通過以下兩個主要活動建立起以上概念：其一是“重演”科學史上著名的發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象的過程，指導學生做19世紀丹麥科學家奧斯特做過的實驗——通電導線使指南針偏轉(zhuǎn)，經(jīng)歷對新現(xiàn)象進行分析、解釋的思維過程。其二是做短路電路和通電線圈加大指南針偏轉(zhuǎn)角度的實驗。

由于是單元起始課，因此，本課與本單元接下來的教學關(guān)系非常密切。如：用線圈代替直導線做電生磁實驗，為理解第2課中的電磁鐵原理打下基礎，也為研究第5課中的玩具小電動機埋下伏筆。用短路、和增加線圈圈數(shù)的方法等加大小磁針的偏轉(zhuǎn)角度的研究，也為對第3 、第4課中電磁鐵磁力的大小研究提供直接經(jīng)驗；用線圈和指南針組成“電流檢測器”檢測廢電池是否還有電，暗示了第7課中檢測手搖發(fā)電機是否發(fā)出電來的方法。因此本課的教學非常重要。

【學情分析】

“電”和“磁”現(xiàn)象在生活中很普遍，六年級的孩子不會感到陌生，再加上在三、四年級中有獨立的“電”和“磁”單元的系統(tǒng)的科學學習，已經(jīng)知道一些磁鐵的知識和簡單電路的知識，為本課的“電生磁”概念的建立打下良好的基礎。但是，受學習的遺忘規(guī)律影響，大部分孩子對普通電路的組裝連接還不夠熟練，對電路短路的連接以及這種連接會增大電流，易損壞電池也有些淡忘，這一點會直接影響到本課實驗的操作效率；對磁能吸引鐵，同極相斥、異極相吸等性質(zhì)有一定的了解，但對兩種現(xiàn)象的不同之處的認識是模糊的。因此，在本課的復習階段就必須有效地喚起孩子的舊知，為建立新的概念服務。

 “電”和“磁”有關(guān)系嗎？有怎樣的關(guān)系？通過對幾個班學生的前測來看，約有9%的孩子認為電和磁沒有關(guān)系或是不知道，有91%的孩子模糊地認為有關(guān)系，個別有生活經(jīng)驗和有相關(guān)的課外知識積累的孩子能說出電能干擾磁，或者互相之間有存在某些作用或關(guān)系，不過沒有具體的直接經(jīng)驗。而且，當讓那些認為電和磁有關(guān)系的孩子猜測通電導線靠近指南針會有什么現(xiàn)象發(fā)生時，他們卻不能做出正確的預測。電和磁兩者之間的關(guān)系的學習還是第一次接觸，所以更需要教師搭好腳手架，喚起孩子們的舊知，建立概念框架，促進他們的概念建構(gòu)。

【設計思路】

本課的設計體現(xiàn)明暗兩條設計思路。由于本課是典型的滲透科學史教育的科學課，為了讓學生更好地體驗科學家仔細觀察、嚴謹求證、不斷探索的科學精神，本課設計以情感體驗作為暗線，注重感性證據(jù)的收集和理性思維分析。了解電磁科學發(fā)展史，從奧斯特之前人類的已有研究——奧斯特的偉大發(fā)現(xiàn)——奧斯特之后對科學的發(fā)展促進，經(jīng)歷科學發(fā)展史的過去、現(xiàn)在、未來，滲透引領(lǐng)、啟發(fā)、探索、延續(xù)的思想，學生在經(jīng)歷像科學家一樣的探究的過程中，體現(xiàn)科學發(fā)現(xiàn)的背后科學品質(zhì)的發(fā)展。

本課設計的明線是，基于課標大概念和單元概念框架，立足學生已有經(jīng)驗和學習起點，基于前概念，讓學生經(jīng)歷像科學家一樣的探究活動，大膽嘗試，細心發(fā)現(xiàn)，尋找更多的證據(jù)，驗證電和磁的偉大發(fā)現(xiàn)。活動設計力求學生理性思維的梯度發(fā)展，讓學習進階發(fā)展與本單元和課標大概念吻合。

單元起始課承載著“了解學生原有經(jīng)驗，引領(lǐng)學生走進新的科學世界，啟動學生學習興趣”的任務。通過喚醒舊知，聯(lián)接新知，以解決問題為支架，讓學生經(jīng)歷提出問題、尋找證據(jù)、解決問題的學習，即在“能量”大概念下驅(qū)動的電和磁的進階性學習。

《電和磁的研究》作為本單元的第一課時，設計時采用的雙線目標：

【學科教學目標】

科學知識：

1.電流可以產(chǎn)生磁性。

科學探究：

 1.做通電直導線和通電線圈使指南針偏轉(zhuǎn)的實驗，能夠通過合理的推理重復的實驗，尋找證據(jù)，集體的論證,建立解釋,找到物質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。

科學態(tài)度：

1.提高實證意識，增強理性思維品質(zhì)，激發(fā)探究電和磁的興趣。在體驗奧斯特研究電和磁的過程中，培養(yǎng)學生解決問題過程中的技巧和能力、實事求是的態(tài)度及探究興趣。

2.體驗科學史上發(fā)現(xiàn)電產(chǎn)生磁的過程，意識到留意觀察、善于思考、嚴謹堅持的品質(zhì)對科學研究的重要性。

科學技術(shù)、社會與環(huán)境

1.融入HPS教育（科學史、科學哲學與科學社會學），讓學生通過了解科學史，意識到科學技術(shù)對社會發(fā)展的重要作用。

【教學重難點】

教學重點：通電后的導線能使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；電流可以產(chǎn)生磁性。

教學難點：對通電導線使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象通過分析做出解釋。

【核心素養(yǎng)教學目標】

合作交流：學會傾聽、學會討論、學會表達與交流意見、學會組織和評價。

理性思維：學會提出問題、探究問題、解決問題，增強實證意識。

【教學準備】

教師：課件、板貼、指南針、學生相同材料1份，大表格（KWL），

學生：KWL單元學習手冊課前調(diào)查（每人）

學生：

活動一：新電池5號1個、電池盒1個、開關(guān)1個、導線3根（長）、燈泡1個、指南針1個、記錄圖、指針貼紙、

活動二、線圈1個、電池1個、水筆、記錄板、導學指南、點贊貼紙、朋友圈展板、評論條、

【教學過程】

課前交流：展示班級日志

1.  出示“班級日志”（KWL大表格），分別展示全班學生對“關(guān)于能量我們已經(jīng)知道的”和“關(guān)于能量我們想研究的”這個問題的回答的匯總情況。讀讀個別學生寫的，讓學生說一說什么意思。

2.介紹使用方法：“班級日志”將伴隨著我們整個單元的學習。當我們學習后獲得了新的知識可以填在L中，解決了哪些問題咱們在“表格W”上做個記號，當然在學習中產(chǎn)生新的問題我們還可以繼續(xù)往“表格W”上貼。

【設計意圖：“班級日志”的運用是站在整個單元結(jié)構(gòu)教學的高度來關(guān)注學生思維的卷入。這里匯集展示了全班孩子的前概念、思維的發(fā)展和推進的全過程。雖是簡單的兩張表格，但對提高學生的思維能力、探究能力，其價值是不言而喻的。】

一、激發(fā)思考，引入課題（3）

1.實物投影出示指南針【板貼小磁針】

討論：我們已經(jīng)知道指南針可以指示南北，是因為里面有根小磁針，有什么辦法不碰到它，卻可以讓小磁針指向改變，發(fā)生偏轉(zhuǎn)？

預設：鐵、磁鐵【板貼鐵、磁】

歸納：只有鐵和磁鐵能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（理由：磁鐵具有磁性，磁能吸鐵。同極相斥、異極相吸。）

鐵使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)與磁鐵使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象有什么不同。

小結(jié)：鐵兩頭靠近小磁針的兩極都出現(xiàn)相互吸引,磁鐵靠近時有一頭是出現(xiàn)相斥現(xiàn)象。

2.出示銅導線放在指南針上面：銅導線可以讓小磁針轉(zhuǎn)動嗎？

學生觀察并說理由。（磁鐵不能吸引銅）

3.情境引入：200多年前，有一位科學家奧斯特對此進行了研究，他會有什么發(fā)現(xiàn)呢？讓我們打開時光的大門，回到200多年前來看一看吧！【課件視頻】

【設計意圖：對鐵、磁鐵和銅導線靠近小磁針的不同情況進行梳理，是本課學習急需解決的、來源于學生心靈深處的“感性”喚醒。這樣不但為本課學習作了鋪墊，而且便于孩子們自主建構(gòu)知識網(wǎng)絡。】

二、模擬探究，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)（8）

（一）像奧斯特那樣去做——通電直導線使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

奧斯特到底發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象呢？都說科學家的發(fā)現(xiàn)，我們未必能察覺，如果你是科學家你會怎么做？（學生說做實驗）那就讓我們像奧斯特那樣去試試吧！【揭題：電和磁】

1.學生實驗

小組拿出材料，嘗試接通電路，測試，把磁針的結(jié)果貼在指南針圖中

提示：

接通電源，斷開電源，多次測試

觀察小磁針的變化，貼在圖中

開關(guān)即關(guān)即開，避免電池過多損耗

組長把實驗結(jié)果貼到黑板上

時間3分鐘，實驗結(jié)束材料放到抽屜里

2. 交流

第一層次：指向電流讓指針偏轉(zhuǎn)

（1）預設：部分沒偏轉(zhuǎn)

我們的研究結(jié)果都一致嗎

為什么沒有偏轉(zhuǎn)呢？

燈有亮說明電路本身流通沒有問題（上來演示一下）

燈沒亮連接有問題（你可以再次嘗試讓燈泡先亮起來，通路狀態(tài)下再觀察）

（2）預設：都偏轉(zhuǎn)

你們發(fā)現(xiàn)了什么？

（3）什么情況下發(fā)生了偏轉(zhuǎn)？（通路）

（4）是什么使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)？是電還是導線？請例舉收集到的證據(jù)。

預設1：電【板貼：電】

證據(jù)1：接通電路，小磁針偏轉(zhuǎn)，斷開電路小磁針復位。

     證據(jù)2：電流越大，小磁針偏轉(zhuǎn)的角度越大。

     證據(jù)3：電池調(diào)頭，小磁針偏轉(zhuǎn)的方向也改變了。

預設2：為什么不認為是導線。

（1.    導線的材料是銅。2.斷路時，沒看到偏轉(zhuǎn)）

第二層次：指向電產(chǎn)生磁

電是怎么讓磁針偏轉(zhuǎn)的？通電導線周圍有什么力量嗎？可能是什么力量讓磁針偏轉(zhuǎn)？

預設：可能有磁性【板貼：磁？】

【設計意圖：通過觀察到的現(xiàn)象進行思考，推進思維發(fā)展，同時提出問題，聚焦本課研究的問題核心電產(chǎn)生磁】

（二）尋找更多的證據(jù)——讓磁針偏轉(zhuǎn)更明顯(15)

1.情感提升：你覺得磁針偏轉(zhuǎn)的角度大嗎？是呀，雖然偏轉(zhuǎn)的角度很小，很不明顯，但是，這偏轉(zhuǎn)還是被細心的奧斯特發(fā)現(xiàn)了。奧斯特的心情非常激動。如果你是奧斯特，你會將是電讓磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)這個消息現(xiàn)在就發(fā)布出去與別人分享嗎？比如朋友圈？【微信朋友圈】

其他同學也都同意嗎？可是，這個現(xiàn)象還很不明顯，偏轉(zhuǎn)角度這么小，你認為所有的人都會認可是電流讓磁針偏轉(zhuǎn)的嗎？怎么辦？

預設：學生說我們需要尋找更多的證據(jù)

2.怎么尋找更多的證據(jù)呢？

你有辦法使實驗效果更明顯嗎？

預設：電流變大（電池數(shù)量增多、短路）、增加導線（線圈）【PPT】

短路：瞬間產(chǎn)生很大的電流，開關(guān)不能長時間接觸，避免發(fā)燙

線圈：好幾條導線預設：如果靠近指南針的導線變多會不會讓偏轉(zhuǎn)角度變大？演示，出示通電線圈

3.研究活動提示：（10）

仔細閱讀導學單，小組分工合作

時間10分鐘，自主選擇1-3個實驗進行研究

圖文結(jié)合記錄證據(jù)和發(fā)現(xiàn)

記錄板貼在朋友圈展板，并確認觀點打勾

4.學生活動：領(lǐng)取材料，教師計時器開啟，10間到就停止活動，整理展板

5.評價活動：（2）

瀏覽其他小組進行點贊和評論，

認為研究的內(nèi)容證據(jù)充分，觀點表示支持，可以點贊

對研究的發(fā)現(xiàn)結(jié)論或者實驗設計有意見的可以留言

時間2分鐘

活動組織強調(diào)：

點贊貼紙在抽屜，每人一個，

評論條和筆在展板旁邊，需要的可以領(lǐng)取

1-5先看6-11組，6-11組先看1-5組的，分成兩批

【設計意圖：通過自主研究，尋找更多的證據(jù)支持觀點，培養(yǎng)實證意識。點贊活動面向每個學生的評價，通過他評的形式對研究進行分析和思考。朋友圈的活動讓學生經(jīng)歷科學家研究到成果發(fā)布的虛擬歷程，體會研究成果需要經(jīng)歷長時間細心的研究，反復的論證。】

三、整理分析，建立解釋（10）

1. 朋友圈成果發(fā)布會

請2組分別就三個研究內(nèi)容進行展示闡述【拍攝展板投屏】

哪組想最先發(fā)布你們的朋友群，先來分享你們的研究發(fā)現(xiàn)？【帶上展板】

2.集體交流。

我們找到更多的證據(jù)了嗎

研討指向?qū)哟危?/span>

第一層指向電：電流能讓指針偏轉(zhuǎn)嗎？現(xiàn)在大家支持這個觀點嗎？

哪些證據(jù)可以支持這個觀點？

整理證據(jù)：做了幾個實驗都可以發(fā)生偏轉(zhuǎn)

第二層次指向磁：是電產(chǎn)生磁讓磁針偏轉(zhuǎn)嗎？我們現(xiàn)在找到哪些證據(jù)支持我們的觀點？

整理證據(jù)：電流越大，小磁針偏轉(zhuǎn)的角度越大。導線圈數(shù)越多，偏轉(zhuǎn)越大。

追問：磁針偏轉(zhuǎn)角度變大說明什么？

第三層次辨別：電引起的小磁針偏轉(zhuǎn)，像磁引起的偏轉(zhuǎn)，還是更像鐵引起的偏轉(zhuǎn)？

預設：更像磁

證據(jù)1：鐵只會吸引小磁針，不會發(fā)生排斥。通電導線使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是排斥現(xiàn)象。

證據(jù)2：電流的方向改變了，小磁針偏轉(zhuǎn)的角度也改變了。如果是鐵，應該還是被吸引。

證據(jù)3：短路電路時，小磁針偏轉(zhuǎn)的角度更大了。如果是鐵，磁力越強，該吸得更牢。

證據(jù)4：線圈增多，電流沒有變大，小磁針也偏轉(zhuǎn)了，說明里面磁力變大了

2. 小結(jié)：電流能產(chǎn)生了像磁一樣的性質(zhì)，從而使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。板書：電產(chǎn)生磁。

【設計意圖：通過小組的證據(jù)分享和交流，再進行有層次的研討交流，逐步推進學生思維的深度發(fā)展，從事實性描述走向分析和思考事物之間內(nèi)部聯(lián)系。】

四、情感升華，課后拓展（3）

小科學家，我們現(xiàn)在找到了這么多證據(jù)，可以把我們的成果發(fā)布朋友圈給所有人知道嗎？

如果你是其他科學家，看到我們的研究，你會怎么想？

可是奧斯特是怎樣做的呢？奧斯特的偉大發(fā)現(xiàn)帶給后來科技發(fā)展什么啟示呢？【視頻】

這些都是電產(chǎn)生磁的基礎上產(chǎn)生的，現(xiàn)代生活用品，你有什么想說的？

【設計意圖：通過經(jīng)歷科學家的探究歷程體會科學成果的生成都是經(jīng)歷一個長期的研究過程，通過科技史發(fā)展，體會奧斯特小小的發(fā)現(xiàn)帶給人類科技巨大的改變。】

五、整理日記，啟發(fā)新知（1）

1．課堂整理：

通過這節(jié)課的學習，我們對“電和磁的關(guān)系”有了哪些新的認識？交流后，在班級日記表上板貼“電流產(chǎn)生磁性”這個概念。

2．課后整理

這節(jié)課，我們解決了什么問題？同時，我們產(chǎn)生新的問題了嗎？每人記錄在自己的學習日志的表格W中。

【設計意圖：讓本課的學習與單元整體學習對接，不斷補充，不斷修正元認知，不斷解決問題，繼續(xù)產(chǎn)生新問題。】

3．課外作業(yè)：

（1）閱讀：資料庫——《電和磁見面了》。

（2）調(diào)查了解奧斯特朋友圈的科學家們關(guān)于電和磁的新發(fā)現(xiàn)