2026年秋北师大版小学科学四年级上册第三单元第9课《电与磁》教案

2026年秋北师大版小学科学四年级上册第三单元第9课《电与磁》教案一、教材分析（一）教材定位本课时隶属于2026版北师大版小学科学四年级上册第三单元“能量的转换与利用”第9课，是单元核心探究课之一，对接2026版义务教育科学课程标准“能量”大概念要求，明确指向“不同形式的能量可以相互转换、电与磁存在内在关联”的学段目标。本课承接单元前序“电的基本特征”“常见的磁现象”知识点，为后续“电磁铁的应用”“能量转换的生活实例”等内容做铺垫，是搭建“电-磁-能量转换”认知链条的关键节点。（二）教材内容设计教材内置3个核心探究活动：奥斯特实验复刻、简易电磁铁制作、电磁铁磁性影响因素探究，兼顾知识生成性与操作趣味性，符合四年级学生具象思维为主的认知特点，同时融入“科学家探究故事”“生活应用拓展”板块，落实科学核心素养中科学观念、探究实践、态度责任的培养要求。二、学情分析（一）认知基础四年级学生平均年龄10岁左右，已在前期学习中掌握简单电路连接方法，熟知磁铁“吸铁、指向南北”的基本性质，生活中接触过冰箱贴、磁吸铅笔盒等磁制品，对“电”“磁”两类现象有碎片化认知，但完全不知道二者存在内在关联，对“能量转换”的抽象概念尚未建立具象感知。（二）能力特点学生具备基础的小组合作能力、动手操作能力，好奇心强、乐于参与实验活动，但观察实验现象容易忽略细节，实验操作时容易出现“导线碰磁针”“线圈缠绕方向混乱”等问题，对“现象背后的原理”归纳能力较弱，需要教师引导完成从“观察现象”到“总结规律”的思维过渡。（三）学习难点预判学生容易将电磁铁与永久磁铁的性质混淆，对“电流方向改变磁场方向”“电流大小影响磁性强弱”的抽象逻辑理解存在障碍，需要通过多次重复实验、对比观察降低理解难度。三、教学目标（一）知识与技能1.能准确说出电流的磁效应核心结论，知道通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关；2.能独立完成简易电磁铁的制作，准确说出电磁铁“通电有磁、断电消磁”的基本特点，知道电流大小、线圈匝数是影响电磁铁磁性强弱的主要因素；3.能列举2个以上生活中电与磁原理的应用实例。（二）过程与方法1.通过复刻奥斯特实验，掌握“控制变量、对比观察”的实验方法，能完整记录实验现象、梳理实验结论；2.通过小组合作完成电磁铁制作与磁性测试实验，提升动手操作能力、团队协作能力与归纳总结能力；3.能基于实验现象提出可探究的科学问题，尝试用已有知识解释实验中的异常现象。（三）情感态度价值观1.通过了解奥斯特的科学发现故事，体会“善于观察、抓住偶然现象深入探究”的科学精神，树立“科学发现既需要运气也需要积累”的认知；2.感受电与磁知识对生活的便利影响，建立“科学服务社会”的意识，提升对能量转换领域的探究兴趣；3.养成规范操作实验、如实记录实验数据的科学探究习惯，树立小组合作的责任意识。四、教学重点通过实验探究认识电流的磁效应，掌握简易电磁铁的制作方法，明确电与磁的内在关联。五、教学难点理解电流方向、电流大小、线圈匝数对磁场的影响，能区分电磁铁与永久磁铁的性质差异。六、课前准备（一）教师准备1.演示实验器材：短路保护电路套装1套、大号磁针1个、漆包线2米、大铁钉2个、回形针20个、护目镜1副；2.教学资源：奥斯特发现电流磁效应的动画短片、生活中电磁铁应用实拍视频（门禁系统、电磁起重机、磁悬浮列车片段）、实验操作指南PPT、实验记录单模板；3.板书配套材料：磁贴式板书卡片、优秀实验记录单展示区磁贴。（二）学生准备（每组1套）1.实验器材：1号干电池2节、电池盒1个、导线2根、小磁针1个、长8cm的铁钉1个、漆包线1.2米、砂纸1张、回形针15个、护目镜4副；2.学习材料：实验记录单1张、铅笔1支。七、课时安排1课时（共40分钟）八、教学过程（一）导入（5分钟）1.教师演示“隔空吸铁”小游戏：手持一个封闭的不透明纸盒，靠近桌面的回形针，回形针被隔空吸附到纸盒底部，教师断开纸盒内隐藏的电路，回形针自然掉落，重复操作2次。2.教师提问引导：大家猜一猜盒子里装的是磁铁吗？现在我打开盒子给大家看，盒子里只有铁钉、漆包线和电池，没有永久磁铁，为什么通电的时候就能吸回形针，断电就不行呢？3.引出探究主题：今天我们就一起探究电与磁之间的秘密，看看电和磁到底有什么关联。（二）新授（10分钟）1.奥斯特实验故事讲解（1）教师播放奥斯特发现电流磁效应的动画短片：1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂做实验时，不小心把通电的导线放在了指南针旁边，原本指向南北的指南针突然发生了偏转，当时在场的学生都没有在意这个小细节，奥斯特却抓住这个偶然现象反复实验，最终发现了电可以产生磁的重要规律。（2）教师演示规范奥斯特实验：将小磁针放在水平桌面上静置，待磁针稳定指向南北后，把拉直的铜导线平行放在小磁针上方1cm处，快速接通电路，提醒学生观察磁针偏转方向，断开电路观察磁针复位；调换电池正负极后再次接通电路，提醒学生观察磁针反向偏转的现象。2.引导归纳实验结论（1）提问：通电时磁针偏转，说明通电导线周围存在什么？断电后磁针复位说明什么？（2）提问：调换电池正负极之后磁针偏转方向变了，说明磁场的方向和什么有关？（3）师生共同总结：通电导线周围会产生磁场，这就是电流的磁效应，磁场的方向和电流的方向有关。（三）小组合作（15分钟）1.实验前准备（1）小组分工：每组4人，分别担任操作员（负责电路连接、实验操作）、记录员（负责填写实验记录单）、汇报员（负责后续实验成果分享）、安全员（负责提醒实验安全、整理器材）。（2）安全提示：连接电路时不要长时间短路，否则电池会发烫引发危险；实验时导线不要触碰小磁针，避免干扰实验结果；所有同学佩戴护目镜，防止漆包线弹伤。2.任务一：复刻奥斯特实验（1）各组按照教师演示的方法完成3次实验，分别记录“通电、断电、调换正负极”三个状态下的磁针状态，填写实验记录单。（2）教师巡视指导，重点纠正“导线与磁针不平行”“长时间接通电路”的错误操作。3.任务二：制作简易电磁铁并探究磁性影响因素（1）教师演示电磁铁制作方法：将漆包线顺着同一个方向紧密缠绕在铁钉上，缠绕40-50圈，两端的绝缘漆用砂纸打磨干净，分别接在电池的正负极上，一个简易电磁铁就做好了。（2）各组完成电磁铁制作后，首先测试“通电、断电”状态下对回形针的吸附情况，记录结果；再分别测试“1节电池、2节电池”“缠绕40圈、缠绕60圈”状态下吸附回形针的数量，记录数据。（3）各组完成实验后，汇报员上台分享实验结果，师生共同总结：电磁铁由铁芯、线圈、电源三部分组成，通电时产生磁性，断电后磁性消失；电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。（四）课堂练习（5分钟）1.教师出示3道达标检测题，学生以举手抢答的方式完成：（1）判断题：只有磁铁周围才存在磁场，通电导线周围没有磁场（）（2）选择题：想要让电磁铁吸附更多回形针，以下方法不可行的是（）A.增加电池节数B.增加线圈缠绕匝数C.调换电池正负极（3）情境题：小区门口的门禁刷卡后就能自动开门，内部用到了电磁铁，请问刷卡时相当于电路处于什么状态？门关闭时电路处于什么状态？2.教师逐题点评，针对错误率高的题目再次梳理核心知识点，确保所有学生掌握基础内容。（五）小结（3分钟）1.教师引导学生自主梳理本节课内容：谁能说一说今天我们学到了哪些知识？2.教师补充总结：今天我们通过实验知道了通电导线周围存在磁场，也就是电流的磁效应，学会了制作简易电磁铁，知道了电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关，电与磁的知识在生活中应用非常广泛，下节课我们会继续探究电磁铁在生活中的具体用法。（六）作业布置（2分钟）1.基础作业：回家利用身边的材料（铁钉、铜丝、干电池）制作一个简易电磁铁，测试最多能吸附多少个回形针，拍摄实验视频或照片上传到班级群。2.拓展作业：查阅资料，找到3个生活中利用电与磁原理工作的物品，记录它们的功能，下节课分享。九、板书设计（一）核心板书电与磁1.电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关2.电磁铁组成：铁芯+线圈+电源特点：通电有磁、断电消磁磁性影响因素：电流大小、线圈匝数（二）辅助板书右侧设置“优秀实验记录单展示区”，粘贴3-4份填写规范、数据准确的学生实验记录单。十、教学反思（一）预设达成效果本课通过趣味导入、动画讲解、动手实验结合的方式，符合四年级学生的认知特点，探究环节占比超过60%，落实2026新课标“探究实践”的核心素养要求，学生参与度可达95%以上，90%的学生能掌握核心知识点，完成预设教学目标。（二）可能存在的问题1.部分小组缠绕线圈时方向混乱、绝缘漆打磨不彻底，导致电磁铁磁性弱，后续教学可提前制作线圈缠绕的慢动作演示视频，在实验前播放，减少操作失误。2.少数