《电磁铁》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学五年级上册

《电磁铁》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学五年级上册学情分析四年级学生在前一课《摩擦生热》中初步接触能量转化概念，知道能量可以从一种形式转化为另一种形式。学生在之前学习中已经认识磁铁，知道磁铁有磁性、有南北两极，能吸引铁制品；也学习过简单电路，知道通电导线可以形成电流。但是学生不知道电和磁之间存在联系，不清楚通电线圈可以产生磁性。学生动手组装简单电路的能力较好，但缠绕导线制作电磁铁、控制变量开展对比实验的能力较弱。学生容易把电磁铁和普通永久磁铁混为一谈，会认为电磁铁断电之后仍然保有磁性。四年级学生对新奇电磁装置兴趣浓厚，乐于动手制作，但是实验过程中控制变量意识薄弱，在探究电磁铁磁力大小影响因素时，容易同时改动多个条件，干扰实验结论。学生对于电能转化为磁能这一能量转化形式陌生，需要依托亲手制作、对比实验搭建认知。教材分析本课为本单元第二课时，承接上一课机械能与热能转化，开启电能相关的能量转化学习。教材编排顺序：首先出示电磁铁实物图，引出电磁铁概念；安排制作电磁铁的探究活动，引导学生用铁钉、导线、电池组装电磁铁，测试通电、断电时磁性变化；接着设置探究实验，研究电磁铁磁力大小和线圈匝数、电池数量之间的关系；然后探究电磁铁磁极，发现电磁铁磁极可以改变；最后拓展电磁铁在生活中的应用。教材核心指向：电磁铁通电产生磁性，断电磁性消失；电磁铁是将电能转化为磁能的装置。本课是能量转化的新类型，帮助学生认识电能与磁能的转化，为后续《无处不在的能》汇总各类能量转化形式，以及《改装动力小车》利用电磁动力打下基础。教材突出探究实践，强调控制变量实验方法，培养学生对比实验思维，落实科学思维素养。本课重点区分电磁铁与普通磁铁，构建电能转化磁能的科学观念。核心素养教学目标科学观念：知道电磁铁由铁芯和线圈组成；电磁铁通电产生磁性，断电磁性消失；电磁铁磁力大小与线圈匝数、电池数量有关；电磁铁磁极可以改变；电磁铁工作时电能转化为磁能。科学思维：能够针对电磁铁磁力大小提出猜想，设计控制变量对比实验，根据实验现象归纳变量对磁力的影响；对比电磁铁与普通永久磁铁异同，形成对比分析思维。探究实践：能够独立动手制作简易电磁铁，规范完成通电、断电磁性测试；小组合作完成电磁铁磁力对比实验，控制单一变量，如实记录实验现象；能借助小磁针判断电磁铁磁极。态度责任：体会电与磁之间奇妙联系，感受电磁技术对生活的影响；知道电磁铁在生活生产中的用途，体会科学技术可以转化为实用工具；实验中规范用电，树立安全实验意识。教学重难点教学重点：制作电磁铁，认识电磁铁通电有磁、断电无磁；知道电磁铁是电能转化为磁能的装置。教学难点：设计控制变量实验，探究线圈匝数、电池数量对电磁铁磁力大小的影响；理解电磁铁磁极可以改变。教学过程情境导入，激发探究教师展示教材图片：电磁起重机搬运钢铁废料，通电吸起钢铁，断电钢铁自动掉落。

师：同学们看图片，这个机器非常神奇，它可以轻松吸起很重的铁块，不需要的时候铁块直接掉下来。大家想一想，普通磁铁能不能做到？

生：普通磁铁吸住铁块之后，不能自动放开。

师：这个装置叫做电磁铁，今天我们一起学习《电磁铁》。大家看到这个现象，有什么想提出的问题？

生1：为什么通电它就有磁力，断电磁力就消失？

生2：电磁铁磁力能不能变大变小？

生3：电磁铁和我们之前学的磁铁一样吗？

师：大家的问题非常有价值，我们通过制作电磁铁，动手实验寻找答案。

设计意图：依托教材电磁起重机场景创设悬念，对比学生熟悉的永久磁铁，制造认知冲突，引出电磁铁，激发探究欲望，锚定本课探究方向。探究活动一：制作电磁铁，认识基本性质师：阅读教材制作电磁铁的内容。电磁铁由两部分组成：铁芯和缠绕在铁芯上的线圈。我们准备铁钉、绝缘导线、电池、大头针。请大家看制作方法：把导线沿着同一个方向紧密缠绕在铁钉上，留出导线两端，连接电池。注意：导线不能长时间直接接电池两极，避免电池快速耗电发热。

教师演示电磁铁制作方法，强调缠绕方向和安全提示。

师：小组动手制作电磁铁。做好之后，分两步测试：第一步，导线接通电池，靠近大头针，观察现象；第二步，断开电池，再次靠近大头针观察。请记录员记录现象。

学生分组制作电磁铁并开展测试，教师巡视指导。

师：哪个小组汇报实验现象？

生1小组：接通电池，电磁铁吸起来大头针；断开电池，大头针掉下来，电磁铁吸不住了。

师：这说明电磁铁有什么特点？对比普通磁铁。

生：通电才有磁性，断电磁性消失。普通磁铁一直都有磁性。

师：总结电磁铁特性：通电产生磁性，断电磁性消失。电磁铁工作的时候，消耗电能，产生磁能，这个过程就是电能转化为磁能。板书能量转化：电能→磁能。

师：大家思考，电磁铁由哪两个部分构成？

生：铁芯和线圈。

设计意图：落实教材制作活动，学生亲手完成电磁铁搭建与基础测试，直观感知电磁铁通电、断电的磁性变化，建立电磁铁基本概念，初步认识电能转化磁能。探究活动二：探究电磁铁磁力大小的影响因素师：教材提出探究问题：电磁铁磁力大小和什么因素有关？请小组猜想。

生1：线圈绕的圈数越多，磁力越大。

生2：电池数量越多，磁力越强。

生3：铁钉粗细也会影响磁力。

师：我们今天重点探究线圈匝数、电池数量。做对比实验，只能改变一个条件，其他条件保持不变。如果我们研究线圈匝数，要保持电池数量不变，只改变线圈圈数；研究电池数量，线圈匝数保持不变。

师：小组设计实验方案，思考怎么衡量磁力大小。

生：看电磁铁一次能吸起大头针的数量，吸得越多磁力越强。

师：这个方法可行。小组开展对比实验，记录每次吸引大头针数量。

学生分组实验，教师巡视，提醒学生控制单一变量。

实验结束小组汇报。

生1小组：电池不变，线圈匝数越多，吸起大头针数量越多，磁力越大。

生2小组：线圈匝数不变，两节电池比一节电池吸引大头针更多。

师：综合各组实验结果，我们得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁力越大；电池数量越多，电流越大，电磁铁磁力越大。

师：我们继续探究电磁铁磁极。借助小磁针，判断电磁铁两端磁极。调换电池正负极，再次测试磁极，观察变化。

生：调换电池正负极，电磁铁南北极颠倒了。

师：电磁铁磁极可以改变，普通磁铁磁极固定不变，这也是二者重要区别。

设计意图：依托教材探究任务，落实控制变量实验训练，借助大头针数量量化磁力大小。通过师问生答引导学生理解对比实验要求，培养控制变量科学思维，对比电磁铁与永久磁铁差异。拓展应用师：阅读教材拓展部分，想一想生活中哪些地方用到电磁铁？

生：电磁起重机、电铃。

师：还有电磁继电器、部分门锁。电磁铁优势在于磁性有无、磁力大小、磁极都可以通过电流控制，使用非常灵活。课后大家可以尝试改变线圈缠绕方向，看看电磁铁磁极会不会变化。课堂小结师：本节课我们亲手制作电磁铁，知道电磁铁由铁芯和线圈组成，通