電磁鐵教學大綱設計
電磁鐵教學大綱設計
【教學目標】
1．知識和技能。
了解什么是電磁鐵，學會制作電磁鐵，認識影響電磁鐵磁性的因素。
2．過程和方法。
經歷探究影響電磁鐵磁性的因素的過程，能表達自己的觀點，初步具有評估和聽取反饋意見的意識。
3．情感態度與價值觀。
具有“從生活走向物理，從物理走向社會”的意識，養成主動與他人交流合作的精神，樹立勇于有根據的懷疑、大膽想象的科學態度。
【教學器材】
干電池三節，大鐵釘兩枚，大鋼釘一枚，鋁筒一個，漆包線（1m和1．2m各一根），小刀一把，電流表一只，大頭針（或細鐵屑）適量，縫衣棉線若干，開關、滑動變阻器一只 。
【教學過程】
一、引入：從生活走向物理
觀看錄像，畫面上出現無錫鋼鐵總公司廢鋼分公司電磁鐵搬運鐵塊的現場。看完的同學議一議，猜一猜。
師：你們已經看到了什么？
生：這是電磁鐵……
師：還想知道什么？
生甲：什么是電磁鐵？我自己能不能做一個？
生乙：電磁鐵是怎樣工作的？通過它的電流有多大？
生丙：想知道電磁鐵能吸住多重的東西。
師：同學們對這么多的問題感興趣，很好。這節課希望同學們能解決一些問題，同時又產生許多新的問題。
評：聯系實際，激發興趣。
二、制作電磁鐵
閱讀課本，知道什么叫電磁鐵、怎樣制作電磁鐵。依照課本的指導，自主選擇器材。大約八、九分鐘后，各組都制作完畢。（提醒學生用小刀將兩頭的絕緣漆刮掉。）
生甲：用1m細漆包線在大鐵釘上順一個方向繞制60匝的線圈，再用棉線在漆包線表面纏繞一層，使漆包線不致松散，這樣就制成了一個電磁鐵。同樣的方法，用1．2m細漆包線在另一大鐵釘上繞了80匝制作了另一個電磁鐵。
生乙：我們也制作了兩個電磁鐵，不同的是一個繞在鐵釘上，另一個繞在鋼制的水泥釘上。我們想看看它們有什么不同。
生丙：我們做了三個電磁鐵，除了跟甲一樣外，我們還在鋁筒上繞了一個60匝的電磁鐵。
師：手腳真夠快的，是不是經常幫媽媽繞毛線？（生愉快地笑了。）
生丁：乙、丙兩位同學看書不認真。繞在鋼釘或鋁筒上不能叫電磁鐵。生丙：書上說的不一定都對！亞里土多德曾經說過“我愛老師，我更愛真理”。我們想研究一下，同樣是金屬，鋁筒究竟可不可以。（同學們給了他熱烈的掌聲。）
師：丙同學的這種敢于懷疑、勇于探究的精神的確值得稱道。
評：在平等的關系中，培養學生自主探究的能力。
三、實驗探究：影響電磁鐵磁性大小的因素
1．猜想。
師：“電磁鐵能吸住多重的東西”，也就是電磁鐵的磁性大小。那么，電磁鐵的磁性大小究竟跟哪些因素有關呢？各個小組討論一下，然后把你們的觀點告訴大家。
甲組：跟通過漆包線的電流、它兩端的電壓以及漆包線的電阻有關。
乙組：還應當與線圈的匝數多少有關。
丙組：我們認為甲組的觀點有些重復，根據歐姆定律，電壓和電阻的共同作用就是電流，所以，我們的觀點是：通過漆包線的電流大小和線圈匝數的多少會影響電磁鐵磁性的 大小。
師：大家的猜想都有道理，相比之下，丙組的猜想比甲組更合理一些。
丁組：電磁鐵磁性的大小跟鐵芯的粗細有關，越粗磁性越強。
師（有些驚訝）：你們的這個猜想的確與眾不同，坦率地講，我也說不清楚鐵芯的粗細是否對電磁鐵的磁性有影響。給的器材里2枚大鐵釘也是一般粗，不過，課后我們一起來研究。謝謝你們，能提出這么好的猜想來，讓老師也大開眼界。
評：教師真實地在學生面前暴露自己的無知（甚至有意識地表現自己的無知），與學生一起探討問題，使學生去除對教師的神秘感和權威感，主動承擔探究的責任。
2．方案。
電流、匝數都影響電磁鐵的磁性，各組討論，解決以下問題：
（1）采取何種步驟？（A．保持匝數不變，磁性與電流的關系；B．保持電流不變，磁性與匝數的關系。）
（2）用什么方法來反映電磁鐵磁性的強弱？（用吸引鐵屑的多少，用吸引大頭針的多少，用彈簧秤的方法。）
（3）用什么方法來改變通過電磁鐵的電流？（增減電池個數；或者用滑動變阻器。）
在研究“保持電流不變，磁性與匝數的關系”實驗中，甲組依照這樣一個方案進行探索（如圖）。我們把它貼在黑板上，讓大家展開討論。
甲組解釋說：將兩個電磁鐵分別接在相同的兩節干電池上，通過它們的電流是相同的，就可以研究“保持電流不變，磁性與匝數的關系”。
制作
1m的漆包線做成50匝的電磁鐵，1.2m漆包線做成的80匝的電磁鐵
設計
分別將兩個電磁鐵接在同一個電源泉上，設計簡單、思路明朗
記錄
線圈的匝數（匝）
50
80
吸引的圖釘（個）
5
9
結論
“電流一定時，匝數越多電磁鐵的磁性就越強”
師：同學們來評價他們的方案。
生甲：這個方案步驟簡單，操作方便。
生乙：這個方案不可行。甲組認為電磁鐵兩端的電壓相同，電流就相同，事實上這兩個電磁鐵的電阻是不同的（漆包線分別為1m和1．2m）。如果采用這個方案，結果是不可信
的。
師：乙生的評價很中肯。同學們要在討論中嘗試評估他人的方案，有從評估中吸取經驗教訓的意識，從而改進探究方案。
評：“探究?合作?發展”的新理念在這里撒下了種子。
3．收集實驗數據（略）。
各個組在經歷和15分鐘的探索后，得出“磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性；通過電磁鐵的電流越大，磁鐵的磁性越強；電磁鐵線圈的匝數越多，磁性越強”的結論。可以看 出，同學們還有很多想法渴望得到交流。
四、交流和評價
師：在經歷和體驗了快樂的探究后，你有哪些收獲？
生甲：我知道了電磁鐵的構造。
生乙：我知道了怎樣控制電磁鐵的磁性大小。
生丙：我又一次品嘗到了運用控制變量法來研究問題的快樂。
生丁：我們解決了一些問題，可又有了一些新發現，這讓我很興奮。（教師和學生都開心地笑了。）
師：都有哪些新發現？
生甲：我們發現用鋼芯也可以吸起大頭針，不同的是，斷電后它仍然有磁性，這樣反而不方便。
生乙：我們用鋁筒代替鐵釘，發現它不能吸起大頭針，說明電磁鐵只能用鐵芯來做。關于這一點，我相信認識得最深刻的只有我們組。（生笑）
師：為什么？
生乙：聽來的容易忘，看來的記不住，只有動手做才能學得會。（掌聲一片。）
師：說的好。我們都要將這種“動手實踐、親歷體驗”的學習方法發揚光大。
生丙：老師，我還有一些不明白的問題。
師：請告訴同學們。
生丙：滑動變阻器是不是電磁鐵？
話音剛落，學生們就開始爭論，有說是的，有說不是的。
師：“聽來的容易忘，看來的記不住，只有動手做才能學得會”，你們去研究吧。（生會意地點點頭。）
于是大家觀察探究，首先看到線圈內部是瓷的，然后撒一些細鐵屑發現它沒有被變阻器的線圈所吸引，就這些現象大家討論后有以下幾種看法。
生甲：變阻器不是電磁鐵，因為它內部不是鐵心而是瓷心。
生乙：電流通過它只有熱效應，不會有磁效應。
生丙：不對！電流周圍肯定存在磁場，它會不會采用特殊繞法，使磁性正好抵消，所以它對外不顯磁性。
師（非常激動）：同學們的研究和推理極具想象力，你們的創新能力讓老師欽佩！盡管我們還不知道它究竟是怎么回事，可這種敢于質疑、勇于創新的精神會使我們終身受益 。
評：給學生一個沖突，讓他們自己去討論：給學生一個空間，讓他們自己往前走。這里沒有標準的答案，但會留下合作探索的足跡。
五、從物理走向社會
再看錄像，聽聽無錫鋼鐵總公司廢鋼分公司技術員介紹有關電磁鐵的一些數據。例如，電磁鐵的工作電流為300A，能吸起3t的廢鐵等等。
課后要求學生訪問下列網點，了解電磁鐵的種類以及工作環境，寫一篇調查報告“電磁鐵在生活中的應用”。
評：通過從生活到物理的認識過程，激發了學生的求知欲；通過從物理到社會的應用過程，培養了學生終身的探索興趣。
作者后語：
“電磁鐵”這一節，依照人教版《教師教學用書》的意見，只需一課時。我在處理這節課時，將它分成兩節課來上，其目的就是讓學生更加充分地經歷“制作──猜想──探 究──交流──一評價”的過程。
（1）給學生一個選擇的機會，使他們探究更加主動、徹底。
特意將大鐵釘、大鋼釘、鋁筒等放在一起，讓好奇的學生去思考探索“插入不同種類的物體會有什么不同？”這對培養學生終身學習的興趣是很有神益的。
（2）勇于懷疑，就是創新學習的開始。
“書上說的都是對的嗎？”這還僅僅是一種懷疑；“聽來的容易忘，看來的記不住，只有動手做才能學得會。”這已經是一種實實在在的繼承；“滑動變阻器是不是電磁鐵？”“它會不會采用特殊繞法，使磁性正好抵消，所以它對外不顯磁性”。這的確就是一種創新，一種觀念、視野、意識的創新。
（3）給學生鋪墊一個交流的平臺，讓他們學會評價、學會合作。
（4）滲透STS教育，樹立“從生活走向物理，從物理走向社會”的意識。
為了達到此目的，我們除了在課堂上讓學生觀看電磁鐵工作的場面，課后還特意帶學生到無錫鋼鐵總公司廢鋼分公司電磁鐵搬運鐵塊的現場參觀調查，讓學生在開放的環境下更加深刻地感受到“科學知識的真實、有用、有趣”。
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